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汽车悬架控制臂拉压溃分析及疲劳寿命预测 被引量:15
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作者 王红民 谢锋 +3 位作者 郑国峰 王小莉 上官文斌 俞宏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期41-46,共6页
以某汽车的后悬架上控制臂为研究对象,建立悬架控制臂有限元仿真模型。对悬架控制臂在拉、压工况下,进行拉溃力和压溃力分析,并进行试验验证。试验结果表明,该控制臂拉、压溃试验结果与有限元分析结果基本一致。通过对该控制臂进行有限... 以某汽车的后悬架上控制臂为研究对象,建立悬架控制臂有限元仿真模型。对悬架控制臂在拉、压工况下,进行拉溃力和压溃力分析,并进行试验验证。试验结果表明,该控制臂拉、压溃试验结果与有限元分析结果基本一致。通过对该控制臂进行有限元分析,提取危险部位的应力应变信息建立疲劳损伤参量,引入临界平面法建立疲劳寿命预测模型。运用该模型进行疲劳寿命分析与预测,并进行试验验证。疲劳试验结果表明,控制臂疲劳寿命的平均试验值与预测值比较贴近,说明所采用的疲劳损伤模型,可以应用于汽车金属零部件的疲劳寿命预测上。 展开更多
关键词 控制臂 有限元 疲劳损伤参量 临界平面法 疲劳寿命预测
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怠速起停系统及其在混合动力汽车中的应用分析 被引量:3
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作者 王红云 向英 杜灿谊 《内燃机与配件》 2016年第8期130-133,共4页
分析了混合动力汽车的发展现状;介绍了汽车怠速起停系统工作原理及其分类,装有BSG(Belt Starter-generator)怠速起停系统的混合动力汽车(微混合动力汽车)的结构特点、主要功能;对混合动力汽车中附件带传动系统特点进行了分析。指出:具... 分析了混合动力汽车的发展现状;介绍了汽车怠速起停系统工作原理及其分类,装有BSG(Belt Starter-generator)怠速起停系统的混合动力汽车(微混合动力汽车)的结构特点、主要功能;对混合动力汽车中附件带传动系统特点进行了分析。指出:具有怠速起停功能的微混合动力汽车是目前最易实现节能减排的新能源汽车;BSG系统是目前使用较多的一种怠速起停系统;目前对混合动力汽车的附件驱动系统的研究还较少,随着混合动力汽车的大范围推广应用,应加大这方面的研究力度。 展开更多
关键词 混合动力汽车 怠速起停系统 BSG系统 附件驱动系统
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高速列车前端多胞吸能结构的耐撞性优化 被引量:15
3
作者 张秧聪 许平 +2 位作者 彭勇 邓雯苑 车全伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期31-36,共6页
为设计具有良好耐撞性能的高速列车前端多胞吸能结构,基于显式动力学有限元软件LS-DYNA,建立此吸能结构的有限元模型。通过台车碰撞试验验证了有限元模型的准确性,结合验证的有限元模型与全因子试验设计,构造了吸能结构的比吸能SEA和撞... 为设计具有良好耐撞性能的高速列车前端多胞吸能结构,基于显式动力学有限元软件LS-DYNA,建立此吸能结构的有限元模型。通过台车碰撞试验验证了有限元模型的准确性,结合验证的有限元模型与全因子试验设计,构造了吸能结构的比吸能SEA和撞击平台力关于设计参数单元胞边长和壁厚的Kriging代理模型,并进行了误差分析,采用多目标粒子群优化算法,对多胞吸能结构的截面尺寸和厚度进行了优化设计。结果表明,壁厚比单元胞边长对多胞吸能结构耐撞性影响更显著,通过合理匹配壁厚和边长,能有效提高撞击平台力和比吸能。 展开更多
关键词 固体力学 多胞结构 数值仿真 碰撞试验 多目标优化
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基于开裂能密度及裂纹扩展特性的橡胶隔振器疲劳特性预测 被引量:7
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作者 王小莉 上官文斌 +2 位作者 曾祥坤 段小成 阎礁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期70-74,共5页
基于开裂能密度的连续介质力学参数及橡胶材料裂纹扩展特性(裂纹扩展速率与撕裂能之关系),获得橡胶部件多轴疲劳特性计算公式,并计算某汽车动力总成橡胶隔振器的疲劳特性。计算与试验对比表明,橡胶隔振器疲劳特性预测(寿命、开裂位置及... 基于开裂能密度的连续介质力学参数及橡胶材料裂纹扩展特性(裂纹扩展速率与撕裂能之关系),获得橡胶部件多轴疲劳特性计算公式,并计算某汽车动力总成橡胶隔振器的疲劳特性。计算与试验对比表明,橡胶隔振器疲劳特性预测(寿命、开裂位置及开裂方向)与实测较一致。预测疲劳寿命分布在实测疲劳寿命的1/2倍分散因子内,满足工程疲劳寿命预测要求。提出的橡胶隔振器多轴疲劳特性预测方法,可用试验效率较高、投入较少的材料裂纹扩展试验代替耗时较多的材料疲劳破坏试验,不仅能为橡胶部件前期疲劳设计提供参考,亦能大幅缩短产品疲劳设计周期。 展开更多
关键词 橡胶隔振器 开裂能密度 撕裂能 疲劳特性 预测
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附件驱动系统中自动张紧器的动态特性实测与建模分析 被引量:6
5
作者 曾祥坤 王红云 刘建荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第18期149-155,共7页
介绍了发动机前端附件驱动(Front End Accessory Drive,FEAD)系统中自动张紧器动态特性的实验测试方法和评价参数。测试和分析了预载扭矩、激振频率和激振振幅对张紧器动刚度和滞后角的影响。基于张紧器的预载扭矩、弹簧刚度、阻尼系数... 介绍了发动机前端附件驱动(Front End Accessory Drive,FEAD)系统中自动张紧器动态特性的实验测试方法和评价参数。测试和分析了预载扭矩、激振频率和激振振幅对张紧器动刚度和滞后角的影响。基于张紧器的预载扭矩、弹簧刚度、阻尼系数和张紧臂转动惯量四个参数,建立了表征张紧器扭矩-角位移关系的迟滞回线模型;采用最小二乘方法识别出张紧器迟滞回线模型的模型参数。对比张紧器动态特性的实测值和计算值,结果表明张紧器迟滞回线模型的建模方法是正确性。由张紧器扭矩-角位移关系曲线换算出张紧器的动刚度和等效粘性阻尼,建立了FEAD系统中张紧臂的旋转振动方程。FEAD系统旋转振动响应幅值的计算值和实验值吻合较好,这说明表征张紧器扭矩-角位移关系的迟滞回线模型,能为FEAD系统旋转振动的计算提供模型参考。 展开更多
关键词 附件驱动系统 自动张紧器 动态特性 实验方法 迟滞回线模型
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高速列车前端吸能结构理论预测与数值模拟 被引量:7
6
作者 张秧聪 许平 +1 位作者 姚曙光 邓雯苑 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2327-2334,共8页
基于简化基本折叠单元理论,3种截面构型的高速列车前端吸能结构的横截面分为V形、Y-I形和Y-II形3种基本角单元,对其轴向压缩平均载荷进行理论求解。为验证理论预测公式的可靠性,采用基于LS-DYNA的非线性有限单元法对3种吸能结构进行数... 基于简化基本折叠单元理论,3种截面构型的高速列车前端吸能结构的横截面分为V形、Y-I形和Y-II形3种基本角单元,对其轴向压缩平均载荷进行理论求解。为验证理论预测公式的可靠性,采用基于LS-DYNA的非线性有限单元法对3种吸能结构进行数值模拟,并与理论结果进行比较。在此基础上,研究五元胞组合蜂窝管的单元胞边长和壁厚2个参数对其耐撞性的影响。研究结果表明:3种吸能结构的平均载荷理论预测值与数值仿真值相差不大,其中五元胞组合蜂窝管耐撞性最好,其平均载荷是壁厚的1.5次幂函数,是单元胞边长的0.5次幂函数,增加壁厚能显著提高平均载荷,比吸能是壁厚的0.5幂函数,是单元胞边长的负0.5次幂函数。 展开更多
关键词 高速列车 耐撞性 理论预测 有限元 参数研究
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列车司机室操控台系统结构和布局参数的优化设计 被引量:5
7
作者 姚曙光 邢艺 +1 位作者 邓雯苑 彭勇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期102-107,共6页
基于HYPERMESH软件建立驾驶员—司机室—列车有限元模型,并以操控台侧面与座椅的纵向水平距离(简称座椅操控台水平距离)、操控台膝垫与操控台侧面的纵向水平距离(简称膝垫距离)、操控台截面厚度和脚踏板高度为优化设计变量,以驾驶员的... 基于HYPERMESH软件建立驾驶员—司机室—列车有限元模型,并以操控台侧面与座椅的纵向水平距离(简称座椅操控台水平距离)、操控台膝垫与操控台侧面的纵向水平距离(简称膝垫距离)、操控台截面厚度和脚踏板高度为优化设计变量,以驾驶员的头部损伤指标、颈部损伤指标、胸部损伤指标和胫骨指数为目标参数,通过正交试验和极差分析,得到座椅操控台水平距离和脚踏板高度为影响驾驶员损伤程度的主要因素,再设计这2个主要因素的全因子试验,并且取所得到最优的膝垫距离(420mm)和操控台截面厚度(170mm);以全因子试验的结果为样本点,采用Kriging法建立这2个主要影响因素下驾驶员各部位损伤的近似模型,运用遗传算法对近似模型寻优。结果表明:当座椅操控台水平距离为450mm、脚踏板高度为250mm时对驾驶员的损伤最大;当座椅操控台水平距离为368mm、脚踏板高度为250mm时对驾驶员的损伤最小,其中对驾驶员的颈部损伤可减小31.9%,对胸部损伤可减小32.3%,胫骨指数可减小59.8%。 展开更多
关键词 列车司机室 操控台系统 结构参数 布局参数 正交试验 全因子试验 Kriging法 遗传算法
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安全带对列车驾驶员的碰撞损伤防护研究 被引量:3
8
作者 林建军 姚曙光 +2 位作者 邓雯苑 赵凯 邵恒 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期649-656,共8页
针对轨道列车驾驶员的二次碰撞损伤问题,采用非线性显式动力学方法,分别对驾驶员无安全带约束、佩戴两点式腰带和三点式安全带下的列车撞击刚性墙进行数值模拟分析,分析比较驾驶员在这3种情况下身体多部位的损伤情况。研究结果表明:无... 针对轨道列车驾驶员的二次碰撞损伤问题,采用非线性显式动力学方法,分别对驾驶员无安全带约束、佩戴两点式腰带和三点式安全带下的列车撞击刚性墙进行数值模拟分析,分析比较驾驶员在这3种情况下身体多部位的损伤情况。研究结果表明:无安全带约束下的驾驶员最终脱离座椅,头部和胸部损伤满足标准要求,颈部损伤接近标准值,而下肢损伤超过了标准值;两点式腰带约束下驾驶员未脱离座椅,改善了颈部和下肢损伤,但加重了头部和胸部损伤,腹部受力超标;三点式安全带将驾驶员约束在座椅上,改善了头部、颈部、胸部损伤超过20%,将胫骨指数减小了63.2%,大腿骨力减小了90%。由计算结果可知,三点式安全带对列车驾驶员有更好的损伤防护作用。 展开更多
关键词 安全带 列车驾驶员 二次碰撞 损伤防护
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车用发动机自动张紧器静态力学特性实测分析 被引量:8
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作者 曾祥坤 陈链 +1 位作者 喻菲菲 王小莉 《力学与实践》 北大核心 2015年第1期100-103,94,共5页
自动张紧器是发动机前端附件驱动系统(front and accessory drive,FEAD)中,用于减小张紧轮两侧带段张力波动和带段横向振动位移的主要零部件之一.张紧器的静态力学特性的评价参数包括张紧器的静刚度、初始扭矩和阻尼系数.介绍了张紧器力... 自动张紧器是发动机前端附件驱动系统(front and accessory drive,FEAD)中,用于减小张紧轮两侧带段张力波动和带段横向振动位移的主要零部件之一.张紧器的静态力学特性的评价参数包括张紧器的静刚度、初始扭矩和阻尼系数.介绍了张紧器力-位移曲线的实验方法,以及张紧器扭矩-角位移曲线、性能评价参数的求解方法.张紧器静态力学特性实测数据,为FEAD系统静态、动态特性计算提供数据基础.实验方法为类似旋转运动件的扭转静刚度测试提供参考. 展开更多
关键词 张紧器 静态特性 实验方法 扭矩-角位移
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基于振动控制的多楔带附件驱动系统优化 被引量:3
10
作者 王红云 曾祥坤 +1 位作者 向英 赵季勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期201-205,共5页
建立了考虑带弯曲刚度的多楔带附件驱动(Serpentine Belt Accessory Drive,SBAD)系统梁耦合振动模型。以某三带轮SBAD系统为对象,计算分析带拉伸刚度、弯曲刚度、带线密度对带段横向振动、带动张力和张紧臂摆角等振动性能的影响;以上述... 建立了考虑带弯曲刚度的多楔带附件驱动(Serpentine Belt Accessory Drive,SBAD)系统梁耦合振动模型。以某三带轮SBAD系统为对象,计算分析带拉伸刚度、弯曲刚度、带线密度对带段横向振动、带动张力和张紧臂摆角等振动性能的影响;以上述振动性能构建目标函数,以带拉伸刚度、张紧器弹簧刚度和张紧臂长为设计变量对SBAD系统进行优化;最后在以上优化结果的基础上,通过降低带弯曲刚度,进一步改进SBAD系统的振动特性。 展开更多
关键词 多楔带附件驱动系统 耦合振动模型 优化设计 振动控制
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防振橡胶材料疲劳寿命研究方法综述 被引量:6
11
作者 王小莉 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第4期329-334,共6页
防振橡胶因其具有很大的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气等特点,广泛应用于汽车工业、国防、建筑等领域。防振橡胶材料的疲劳寿命理论与技术研究对于提高防振橡胶产品耐久性的设计和制造具有重要意义。针对防振橡胶产品的工作特点... 防振橡胶因其具有很大的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气等特点,广泛应用于汽车工业、国防、建筑等领域。防振橡胶材料的疲劳寿命理论与技术研究对于提高防振橡胶产品耐久性的设计和制造具有重要意义。针对防振橡胶产品的工作特点,指出防振橡胶材料疲劳特性分析的技术难点。从橡胶的疲劳裂纹萌生法、疲劳裂纹扩展法和疲劳损伤法三个角度综述目前橡胶材料疲劳特性的研究进展。针对国内外橡胶疲劳特性研究现状,提出在橡胶疲劳特性研究中应考虑橡胶材料在疲劳载荷作用下特有的Mullins效应、永久变形、循环应力软化等非线性特性,并指明基于连续损伤力学的疲劳损伤法更便于解决复杂疲劳载荷下橡胶材料和结构的疲劳损伤和寿命预测问题。 展开更多
关键词 塑料 橡胶和纤维 疲劳寿命 裂纹萌生 裂纹扩展 疲劳损伤
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基于改进声线跟踪法的室内交通噪声动态模拟 被引量:1
12
作者 李锋 蔡铭 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第6期527-532,共6页
对碰撞点的有效性判断是传统声线跟踪法的一个重要步骤,在计算复杂的室内空间问题时计算量较大,为解决这一问题采用了一种与空间剖分相结合的改进的声线跟踪法。将该方法与微观交通流仿真和车辆噪声排放模型进行结合,实现了道路交通噪... 对碰撞点的有效性判断是传统声线跟踪法的一个重要步骤,在计算复杂的室内空间问题时计算量较大,为解决这一问题采用了一种与空间剖分相结合的改进的声线跟踪法。将该方法与微观交通流仿真和车辆噪声排放模型进行结合,实现了道路交通噪声透过窗户在多连通室内空间传播的动态模拟。最后采用该方法对相同道路和交通流条件下不同建筑朝向的4种布局室内噪声进行动态模拟。分析了室内交通噪声的大小和分布与建筑物布局、窗户的朝向、窗户的形式和面积等因数之间的关系。结果表明:窗户正对道路的房间比窗户侧对道路的房间噪声高4~6 d B(A),房间内等效声级与窗户面积的对数成正比关系。 展开更多
关键词 三维声线跟踪法 交通噪声 动态模拟 室内空间
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节能赛车的车身造型设计与优化分析 被引量:2
13
作者 杜灿谊 梁宇文 +2 位作者 秦太兴 陈思捷 麦兴业 《汽车实用技术》 2017年第4期9-12,共4页
对中国Honda节能竞技赛车车身进行设计与分析。采用Catia自由曲面造型建立车身的三维模型,利用Fluent软件进行车身外流场CFD数值仿真分析,获得车身空气阻力系数,并通过分析车身表面气流流态和压力的分布情况,对车身造型进行优化,以获得... 对中国Honda节能竞技赛车车身进行设计与分析。采用Catia自由曲面造型建立车身的三维模型,利用Fluent软件进行车身外流场CFD数值仿真分析,获得车身空气阻力系数,并通过分析车身表面气流流态和压力的分布情况,对车身造型进行优化,以获得良好的空气动力特性,为节能赛车的设计及制造提供理论分析依据。 展开更多
关键词 节能赛车 FLUENT 车身外流场 CFD数值仿真
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硅油风扇离合器热特性有限元计算分析 被引量:1
14
作者 李林 曾祥坤 《内燃机》 2014年第6期5-8,共4页
硅油风扇离合器工作时产生大量剪切热,其热特性分析是离合器性能优化设计的重要环节。建立了硅油风扇离合器散热分析的数学模型,着重研究了热边界层有限元分析方法在硅油风扇离合器热特性计算方面的独特优势。计算结果与实验结果对比分... 硅油风扇离合器工作时产生大量剪切热,其热特性分析是离合器性能优化设计的重要环节。建立了硅油风扇离合器散热分析的数学模型,着重研究了热边界层有限元分析方法在硅油风扇离合器热特性计算方面的独特优势。计算结果与实验结果对比分析表明,散热分析数学模型准确和分析方法有效,并初步探讨了硅油风扇离合器热特性的主要影响因素。 展开更多
关键词 硅油风扇离合器 传热 对流换热系数 有限元分析 转矩
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节能赛车的车架设计与分析 被引量:1
15
作者 杜灿谊 秦太兴 +3 位作者 梁宇文 朱宝钗 汪恒博 麦兴业 《汽车实用技术》 2017年第13期12-15,共4页
对中国Honda节能竞技大赛赛车的车架及车身进行设计分析。先利用CAD软件Solidworks建立车架的三维模型,并将其导入ANSYS进行弯曲、转弯及扭转三种工况下的静应力分析,以校核其刚度及强度要求。然后,对车架进行了模态分析,获得其各阶次... 对中国Honda节能竞技大赛赛车的车架及车身进行设计分析。先利用CAD软件Solidworks建立车架的三维模型,并将其导入ANSYS进行弯曲、转弯及扭转三种工况下的静应力分析,以校核其刚度及强度要求。然后,对车架进行了模态分析,获得其各阶次振动固有频率,从而分析车架在路面和发动机的激励下会否产生共振,为节能车的设计及制造提供理论依据。 展开更多
关键词 节能赛车 ANSYS 车架 静应力分析 模态分析
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节流孔式空气阻尼系统建模及参数影响分析 被引量:14
16
作者 陈俊杰 殷智宏 +3 位作者 郭孔辉 何江华 曾祥坤 袁显举 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期241-248,共8页
考虑空气弹簧橡胶气囊力学特性,采用分数导数Kelvin-Voigt模型和摩擦模型对空气弹簧橡胶气囊进行建模;并基于牛顿力学、热力学、流体力学和黏弹性力学,建立了节流孔式空气阻尼系统非线性模型。在系统工作平衡点附近,建立了该系统的线性... 考虑空气弹簧橡胶气囊力学特性,采用分数导数Kelvin-Voigt模型和摩擦模型对空气弹簧橡胶气囊进行建模;并基于牛顿力学、热力学、流体力学和黏弹性力学,建立了节流孔式空气阻尼系统非线性模型。在系统工作平衡点附近,建立了该系统的线性化模型,并基于复刚度等效得到了系统的等效刚度和等效阻尼系数方程。以某空气弹簧为研究对象,实验验证了等效模型的有效性。在此基础上,分析了激振振幅、激振频率以及关键设计参数对系统等效刚度和等效阻尼系数的影响规律,这为空气悬架的刚度和阻尼匹配设计提供参考。 展开更多
关键词 空气弹簧 节流孔 等效刚度 等效阻尼系数 设计参数
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