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下横置变刚度叶片弹簧式半主动悬架设计研究
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作者 王孝鹏 刘建军 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期45-50,共6页
通过对叶片簧模态分析及中性文件编制,设计出下横置可变刚度叶片弹簧式半主动推杆悬架,叶片弹簧在与车身不同点固定处的垂向刚度分别为:-2907.3N/mm、2107.2N/mm、708.7N/mm、708.7N/mm;悬架传力模型分析表明:车身侧倾角加速度与叶片弹... 通过对叶片簧模态分析及中性文件编制,设计出下横置可变刚度叶片弹簧式半主动推杆悬架,叶片弹簧在与车身不同点固定处的垂向刚度分别为:-2907.3N/mm、2107.2N/mm、708.7N/mm、708.7N/mm;悬架传力模型分析表明:车身侧倾角加速度与叶片弹簧与车身安装处位置到弹簧中心处的距离平方成反比;论文提出一种双模糊控制算法,40km/h绕桩计算显示:底盘高刚度模式下俯仰角加速度、侧倾角加速度、横摆角加速度稳定性能指标分别提升89.4%、53.2%、18.2%;针对50km/h FSAE赛车失稳现象提出下双横置叶片弹簧悬架优化方案,最终稳定性能指标分别提升82.3%、85.2%、41.1%。 展开更多
关键词 叶片弹簧 变刚度 传力模型 C特性 双模糊 绕桩仿真 优化
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考虑主动辅助避震系统的推杆式悬架设计研究
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作者 王孝鹏 吴龙 刘乔峰 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期215-220,共6页
通过设计避震器纵置式推杆悬架模型,采用悬架传力模型精确计算出悬架刚度及匹配阻尼特性;整车稳定性工况计算表明:使用纵置避震器弹簧推杆悬架结构的FSAE整车存在严重侧滑与摆尾问题,针对此问题提出一种在旋转支架摆臂反方向增加主动辅... 通过设计避震器纵置式推杆悬架模型,采用悬架传力模型精确计算出悬架刚度及匹配阻尼特性;整车稳定性工况计算表明:使用纵置避震器弹簧推杆悬架结构的FSAE整车存在严重侧滑与摆尾问题,针对此问题提出一种在旋转支架摆臂反方向增加主动辅助避震器系统的设计思路、模型结构及双模糊控制算法,此设计的原理是通过抑制旋转支架摆臂的运动范围进而改变车身的振动特性,同时辅助避震器系统设计还可起到横向稳定杆的作用;均方根值显示:车身俯仰角加速度性能提升89.3%,侧倾角加速度性能提升79.3%,横摆角加速度性能提升12.1%,垂向加速度性能提升50.8%。 展开更多
关键词 弹簧刚度 避震器阻尼 稳定性工况 主动辅助避震系统
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变刚度横置板簧式悬架系统设计研究 被引量:3
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作者 王孝鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第1期9-13,共5页
通过变刚度横置板簧悬架模型设计,板簧刚度可实现9倍范围变化,FSAE赛车可实现16种变刚度底盘特性组合;弯道仿真表明,FSAE赛车前后悬架不同刚度组合均可降低整车质心高度,提升稳定性,其中BB刚度组合性能改善最为明显,车身高度降低81.18mm... 通过变刚度横置板簧悬架模型设计,板簧刚度可实现9倍范围变化,FSAE赛车可实现16种变刚度底盘特性组合;弯道仿真表明,FSAE赛车前后悬架不同刚度组合均可降低整车质心高度,提升稳定性,其中BB刚度组合性能改善最为明显,车身高度降低81.18mm,整车横摆角速度指标提升35.39%,侧向加速度指标提升57.50%;横置板簧与车身及下控制连接处添加衬套后,可有效改善实验初期震荡现象;板簧结构优化后,质量减少24.00%,稳定性指标微幅提升,但仿真过程伴有较小的震荡现象。 展开更多
关键词 横置板簧悬架 变刚度 稳定性 衬套 轻量化
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集成式变刚度推杆悬架设计研究
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作者 洪昊 王孝鹏 刘建军 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期165-169,共5页
设计出一种副车架与横置板簧集成式变刚度推杆悬架,通过ADMAS/Car建立刚柔耦合悬架模型;悬架刚度测试低、高刚度分别为294.52N/mm,952.62N/mm;集成式变刚度悬架性能计算表明:C特性下低刚度模式参数变化范围小,高刚度模式下俯仰角加速度... 设计出一种副车架与横置板簧集成式变刚度推杆悬架,通过ADMAS/Car建立刚柔耦合悬架模型;悬架刚度测试低、高刚度分别为294.52N/mm,952.62N/mm;集成式变刚度悬架性能计算表明:C特性下低刚度模式参数变化范围小,高刚度模式下俯仰角加速度最大值性能改善29.09%:有效值性能改善31.20%:侧倾角加速度最大值性能改善17.50%:有效值性能改善22.47%:横摆角加速度最大值性能改善-0.96%:有效值性能改善-1.63%,性能略微变差:针对俯仰角与侧倾角振动幅值过大问题,通过对避震系统优化设计,俯仰角加速度最大值与有效值性能进一步提升30.24%、34.02%;侧倾角加速度最大值与有效值性能进一步提升22.67%、10.87%;计算安全系数为5.23,符合安全设计要求。 展开更多
关键词 集成式 柔性体 变刚度 C特性 辅助避震
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磁流变式驾驶室悬置系统隔振研究 被引量:4
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作者 王孝鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第7期129-133,共5页
整车平台下建立驾驶室多体模型,通过实验获取磁流变阻尼器变电流与变频率特性曲线,把特性曲线参数编制成文件输入到驾驶室模型中;针对6×4底盘驱动形式的商用及工程车辆,考虑路面变工况输入的不特性性,提出模糊PID-D耦合算法,以车... 整车平台下建立驾驶室多体模型,通过实验获取磁流变阻尼器变电流与变频率特性曲线,把特性曲线参数编制成文件输入到驾驶室模型中;针对6×4底盘驱动形式的商用及工程车辆,考虑路面变工况输入的不特性性,提出模糊PID-D耦合算法,以车身垂直加速度判定路面输入工况,自适应实时调节微分参数,减小及避免变参数输入导致的定点冲击;速度保持仿真表明:采用模糊PID-D耦合算法后,驾驶室垂向加速度、横摆角速度及侧倾角速度指标参数均有改善,其中垂向加速度极值与均方根性能分别提升60.71%,74.14%;转向桥加装阻尼器后,驾驶室在磁流变主动阻尼器的基础上极值与均方根性能继续提升39.64%、65.07%;功率谱显示在全频域范围内性能均提升,低频段改善明显。 展开更多
关键词 驾驶室 磁流变阻尼器 变电流 变频率 模糊PID-D 转向桥
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平衡悬架精准建模与推杆特性研究 被引量:4
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作者 王孝鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期214-217,223,共5页
通过CAR模块编写白驱动轴状态参数程序及BEAM离散梁方法建立平行式推杆与V型推杆平衡悬架模型,采用VIEW模块自建四柱振动试验台测试出平衡悬架垂向与扭转总刚度分别为:5515.2N/mm、2677.8N/mm;推力杆传力模型表明随着推杆角度的增加,推... 通过CAR模块编写白驱动轴状态参数程序及BEAM离散梁方法建立平行式推杆与V型推杆平衡悬架模型,采用VIEW模块自建四柱振动试验台测试出平衡悬架垂向与扭转总刚度分别为:5515.2N/mm、2677.8N/mm;推力杆传力模型表明随着推杆角度的增加,推杆抵消侧向平衡力增加,传递到车架上的侧向力减小;连续减速带制动极限工况仿真表明:V型推杆随着开口角度的增加,商用整车稳定性指标参数持续提升,同时验证了推力杆传递模型的正确性,但V型推按安装受到车架宽度物理空间限制,只能安装的车架边梁上。 展开更多
关键词 平衡悬架 板簧 刚度 振动台 推力杆 减速带
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弯道制动模式下FSAE赛车稳定性研究 被引量:1
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作者 王孝鹏 刘建军 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第10期110-114,共5页
为提升方程式赛车弯道制动模式下的整车稳定性,通过实验及有限元方法建立包含发动机外特性,差速机构参数,悬架衬套刚度的整车精确模型;弯道制动工况计算发现整车在制动过程中前轮产生瞬时抱死,后轮产生最大滑移率为0.449的纵向滑移率,... 为提升方程式赛车弯道制动模式下的整车稳定性,通过实验及有限元方法建立包含发动机外特性,差速机构参数,悬架衬套刚度的整车精确模型;弯道制动工况计算发现整车在制动过程中前轮产生瞬时抱死,后轮产生最大滑移率为0.449的纵向滑移率,整车失去稳定性。针对此问题提出两种改进方案:(1)在前轴双推杆式悬架上增加辅助弹簧与避震器,降低弯道制动过程中前轴垂向载荷产生的侧向偏移;(2)提出弯道制动双模糊控制理论,采用车身横摆角加速度预判直线制动、低速弯道制动、高速弯道制动三种模式所占的权重及对应的模糊控制规则;计算结果表明:方案1使整车在制动过程中前后轴滑移率明显降低,但伴随有瞬时抖动现象,车身横摆角加速度最大值从3.024rad/s^2降低1.741rad/s^2,性能提升42.4%;方案2验证了双模糊控制算法的合理性,使车身横摆角加速度最大值仅为0.509rad/s^2,性能提升83.2%,滑移率变化平稳。 展开更多
关键词 发动机实验 衬套刚度 FSAE模型 辅助避震器 双模糊
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多功能笔多件模注塑模具设计
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作者 魏剑 高浩 +1 位作者 王孝鹏 张雯娟 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期86-90,共5页
针对某多功能笔形状较复杂,多件模脱模较难的实际生产问题,借助UG注塑模向导设计了一种带有外部侧抽芯机构和内螺纹推出机构的一模八腔注塑模具。模具采用两板式结构,外部侧抽芯机构采用滑块,滑块外侧具有螺纹槽和侧型芯,内螺纹的脱模... 针对某多功能笔形状较复杂,多件模脱模较难的实际生产问题,借助UG注塑模向导设计了一种带有外部侧抽芯机构和内螺纹推出机构的一模八腔注塑模具。模具采用两板式结构,外部侧抽芯机构采用滑块,滑块外侧具有螺纹槽和侧型芯,内螺纹的脱模推出采用叶轮+螺旋杆,由推板最终推出制件。模具结构新颖,使用效果良好,对企业设计同类注塑模具有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 多功能笔 UG 软件 侧抽芯 内螺纹推出机构 注塑模设计
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弯道模式下FSAE赛车后轮随动转向特性研究
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作者 王孝鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期129-133,共5页
通过理论分析建立后轮瞬态随动转向系统数学模型,分析得出摆臂旋转角度及摆臂与车身连接衬套刚度是影响随动转向的主要因素;为验证理论模型的正确性,用ADAMS软件建立包含后轮随动转向特性的FSAE整车模型,后轮随动悬架模型设计为扭力梁悬... 通过理论分析建立后轮瞬态随动转向系统数学模型,分析得出摆臂旋转角度及摆臂与车身连接衬套刚度是影响随动转向的主要因素;为验证理论模型的正确性,用ADAMS软件建立包含后轮随动转向特性的FSAE整车模型,后轮随动悬架模型设计为扭力梁悬架,衬套刚度通过动静刚度试验机获取,柔性扭转梁通过ABAQUS输出模态中性文件获取;反向车轮激振仿真表明:左右车轮中心可以获取随动转向位移,与理论数模模型对比,误差仅为1.7%;整车弯道仿真表明:车辆入弯时为过渡转向,出弯时为不足转向,整车兼顾平顺与操稳性;扭力梁安装位置C值变动时,随着C值的增加,不足转向特性趋势减小,整车稳定性便能变差;衬套安装角度θ增加时不足转向特性趋势减小,整车稳定性能提升。 展开更多
关键词 随动转向 衬套实验 扭转梁MNF 弯道仿真 C值因素 衬套角度
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基于修正模糊控制器的麦弗逊悬架联合仿真研究
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作者 王孝鹏 《农业装备与车辆工程》 2017年第5期26-30,共5页
通过实验测出磁流变阻尼器在不同电流作用下的力与速度关系的阻尼系数特征数据,将阻尼数据导入到麦弗逊悬架多体动力学模型中模拟真实悬架的工作状态,计算簧载质量速度及其变化率作为半主动悬架控制的输出量;半主动悬架采用带修正因子... 通过实验测出磁流变阻尼器在不同电流作用下的力与速度关系的阻尼系数特征数据,将阻尼数据导入到麦弗逊悬架多体动力学模型中模拟真实悬架的工作状态,计算簧载质量速度及其变化率作为半主动悬架控制的输出量;半主动悬架采用带修正因子的模糊控制器,用加权系数分别控制簧载质量速度与加速度所占模糊控制器输入的比重,其中加权系数采用簧载质量速度进行修正调节;在MATLAB搭建悬架系统联合仿真模型,计算结果表明:带修正因子的模糊控制器在各不同车速阶段对提升悬挂性能有明显作用,车身垂直方向加速度、悬架动行程、轮胎动位移在低频阶段改善突出,提升整车在不同车速范围内乘坐舒适特性。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 麦弗逊悬架 路面模型 修正因子 联合仿真
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铝缸体压力铸造数值模拟分析 被引量:2
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作者 魏剑 吴龙 许华聪 《热加工工艺》 北大核心 2020年第13期66-69,72,共5页
建立铝缸体铸造模型,通过AnyCasting软件进行模型的网格划分,设定铸造工艺参数进行模拟。分析了铸件的充型过程和温度梯度场,预测了可能出现的缺陷。
关键词 铝缸体 压力铸造 数值模拟 工艺优化
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基于QS-3BY-9C1型号爬山虎的主副钢板弹簧有限元分析
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作者 王孝鹏 陈秀萍 +1 位作者 刘建军 吴龙 《农业装备与车辆工程》 2016年第12期31-36,共6页
主副钢板弹簧是车架与车轮之间的传力装置,主要支撑车身并缓冲不平路面对车身造成的冲击。用ABAQUS软件建立QS-3BY-9C1型号爬山虎后主副钢板弹簧有限元模型,在相邻簧片之间施加接触单元,模拟簧片之间的接触特性;簧片中心螺栓孔内建立分... 主副钢板弹簧是车架与车轮之间的传力装置,主要支撑车身并缓冲不平路面对车身造成的冲击。用ABAQUS软件建立QS-3BY-9C1型号爬山虎后主副钢板弹簧有限元模型,在相邻簧片之间施加接触单元,模拟簧片之间的接触特性;簧片中心螺栓孔内建立分布约束,并把不同簧片螺栓孔内的耦合点刚性连接模拟螺栓预紧联接;在两端卷耳中心建立参考点,约束钢板弹簧一端参考点123方向自由度,约束另一端参考点13方向自由度模拟板簧与车身之间的联接,分析其在相应状态下的应力应变及约束模态,为钢板弹簧的优化设计及性能分析提供理论参考。 展开更多
关键词 钢板弹簧 接触 模态 有限元
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