热风循环式加热机关键结构参数对沥青路面加热性能影响分析 被引量：4

1

作者 夏悠杨 何志勇 《建筑机械》 2020年第8期40-44,共5页

在沥青路面就地热再生施工中,热风循环加热是路面加热的主要方式之一,因此研究热再生机组中加热机的关键结构参数对沥青路面加热温度场分布的影响,有助于提高路面加热效率和施工质量控制。本文建立了热风循环式加热路面温度场分布三维模... 在沥青路面就地热再生施工中,热风循环加热是路面加热的主要方式之一,因此研究热再生机组中加热机的关键结构参数对沥青路面加热温度场分布的影响,有助于提高路面加热效率和施工质量控制。本文建立了热风循环式加热路面温度场分布三维模型,采用有限元法结合流体分析及非稳态结构热分析方法进行计算,仿真得到沥青路面各层温度场分布随通风管离地高度、热风循环速度、通风孔分布排数的变化规律。结果表明:通风管离地高度为170mm、热风循环速度为3~4m/s、通风孔分布排数为3排时,路面各层温度场分布更均匀,加热效率最高,可作为路面加热机结构设计的参考依据。 展开更多

关键词 热风循环 路面加热 结构参数 有限元 温度场

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新型车辆机电悬架的正实优化与性能分析 被引量：2

2

作者 仇成群 沈钰杰 施德华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期76-81,共6页

含有惯容器、弹簧和阻尼器三类机械网络元件组成车辆悬架系统由于元件众多,难以实现工程应用。针对上述问题,基于机电相似性理论,提出一种车辆机电悬架的参数优化设计方法,在综合考虑汽车行驶过程中垂向运动和俯仰运动的四自由度车辆机... 含有惯容器、弹簧和阻尼器三类机械网络元件组成车辆悬架系统由于元件众多,难以实现工程应用。针对上述问题,基于机电相似性理论,提出一种车辆机电悬架的参数优化设计方法,在综合考虑汽车行驶过程中垂向运动和俯仰运动的四自由度车辆机电悬架半车动力学模型基础上,探索应用机电惯容器的新型车辆机电悬架对汽车动态性能的提升效果。对于车辆悬架的多参数多约束优化问题,在考虑传递函数正实性和悬架动态性能约束的条件下,采用改进的粒子群算法对三种不同模式的车辆机电悬架的主要参数进行优化求解,并利用机电惯容器与外端电网络进行网络综合被动实现。数值仿真结果表明:在单目标优化条件下,新型车辆机电悬架的车身加速度均方根值和俯仰角加速度均方根值分别降低了26.5%和18.3%,在同时考虑双目标优化条件下可降低15.5%和11.4%,所提出的车辆机电悬架的动态隔振性能比传统被动悬架有了显著的提高,为悬架设计方法提供了新思路。 展开更多

关键词 车辆 机电悬架 半车模型 惯容器 正实综合

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小口径非球面硫系玻璃镜片的非等温热压成型仿真与实验 被引量：1

3

作者 唐昆 李典雨 +4 位作者 舒勇 朱勇建 王宇 张明军 毛聪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期199-210,共12页

为提高小口径非球面硫系玻璃镜片热压成型质量,避免成型缺陷,通过热压过程的有限元分析,提出了一种新的非等温热压成型法。在上模仁和上加热板之间设置加热间隙,对上、下加热板设置不同的加热温度,以实现玻璃预形体的非等温加热。首先,... 为提高小口径非球面硫系玻璃镜片热压成型质量,避免成型缺陷,通过热压过程的有限元分析,提出了一种新的非等温热压成型法。在上模仁和上加热板之间设置加热间隙,对上、下加热板设置不同的加热温度,以实现玻璃预形体的非等温加热。首先,根据硫系玻璃高温粘弹性本构模型和热传递模型,结合相关参数建立了镜片热压过程的有限元模型;接着,采用所建立的模型,分析了非等温温差对玻璃预形体内部的温度分布、成型镜片最大残余应力分布及轮廓偏移量的影响,以确定最佳的温差值;最后,进行了镜片的非等温热压成型实验,并将仿真和实验结果进行了对比研究,以验证仿真模型和结果的有效性。仿真与实验结果均表明,最佳的非等温温差值为10℃。该条件下,仿真获得的玻璃预形体内部温度差仅为2.6℃,成型镜片最大残余应力可减至3.375MPa,成型镜片ASP1和ASP2的轮廓偏移量最大值分别为0.562μm和0.615μm;实验获得的成型镜片ASP1和ASP2的PV值分别为118.2、194.0nm,Ra值分别为17.0、37.8nm,轮廓偏移量最大值分别为0.583、0.644μm,均满足精度要求。仿真与实验结果具有较好的一致性,采用合理的温差值进行镜片的非等温热压成型,可有效降低玻璃预形体内部温度差及成型镜片最大残余应力,避免粘连、气泡等成型缺陷,提高成型镜片的精度。 展开更多

关键词 小口径 硫系玻璃 非球面 热压成型 非等温

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基于双环永磁体结构的多稳态能量采集器建模及性能分析 被引量：1

4

作者 周振华 易正旸 +2 位作者 陈书涵 李战慧 刘鑫 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第4期203-209,共7页

宽频带能量采集已经成为当前国际上振动能量采集的研究热点之一。提出基于双环永磁体结构的非线性多稳态能量采集器。采用库伦模型建立双环永磁体磁力数学模型,分析外环永磁体结构参数对能量采集装置势能函数的影响规律,确定能量采集器... 宽频带能量采集已经成为当前国际上振动能量采集的研究热点之一。提出基于双环永磁体结构的非线性多稳态能量采集器。采用库伦模型建立双环永磁体磁力数学模型,分析外环永磁体结构参数对能量采集装置势能函数的影响规律,确定能量采集器在单稳态、双稳态到三稳态之间变化时外环永磁体结构参数范围。通过数值仿真分析能量采集器处于双稳态和三稳态状态时在不同激励加速度幅值和不同激励频率下的动力学响应特性及其电压输出特性。结果表明可以通过调整外环永磁体参数对所提出基于双环永磁体结构的多稳态能量采集器多稳态的状态进行调节,同时三稳态状态下的能量采集带宽显著优于双稳态状态下的采集带宽,电压输出幅值也优于双稳态状态下的能量采集器。最后对比能量采集器处于不同稳态状态时的吸振效果,结果表明能量采集装置处于三稳态状态时吸振性能最好。 展开更多

关键词 振动与波 宽频带能量采集 双稳态 三稳态 双环永磁体

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考虑路面预瞄信息和参数不确定性的空气悬架半主动控制 被引量：9

5

作者 张志勇 王建波 +1 位作者 胡林 黄彩霞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期21-29,共9页

针对带节流阻尼孔和附加气室的车辆空气悬架半主动控制问题,基于鲁棒控制理论,提出了考虑参数不确定性的车辆1/2空气悬架半主动控制策略;基于开关控制方法建立了期望控制力与节流阻尼孔面积的映射关系,实现阻尼力对期望控制力的跟踪;利... 针对带节流阻尼孔和附加气室的车辆空气悬架半主动控制问题,基于鲁棒控制理论,提出了考虑参数不确定性的车辆1/2空气悬架半主动控制策略;基于开关控制方法建立了期望控制力与节流阻尼孔面积的映射关系,实现阻尼力对期望控制力的跟踪;利用前轴车轮的路面信息作为后轴车轮的预瞄信息,建立了含路面预瞄信息的增广系统;开展了考虑路面预瞄信息和参数不确定性的空气悬架半主动控制系统数值仿真。结果表明,提出的控制策略不仅能改善悬架的平顺性,而且对参数不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 空气悬架 半主动控制 鲁棒控制 参数不确定性 轴距预瞄

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自动驾驶中座椅旋转速度对乘员的影响 被引量：3

6

作者 武和全 张家飞 胡林 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期226-231,304,共7页

为提高自动驾驶车辆的安全性,提出用一种旋转速度曲线把座椅旋转至指定角度,研究此旋转速度下的乘员生物力学响应。首先,根据所建立的碰撞模型与假人试验数据进行对比验证;其次,改变座椅旋转方向和速度研究乘员旋转至指定位置乘员的生... 为提高自动驾驶车辆的安全性,提出用一种旋转速度曲线把座椅旋转至指定角度,研究此旋转速度下的乘员生物力学响应。首先,根据所建立的碰撞模型与假人试验数据进行对比验证;其次,改变座椅旋转方向和速度研究乘员旋转至指定位置乘员的生物力学响应。结果表明:在200 ms内采用等腰梯形旋转速度曲线旋转至±45°和±90°不会引起乘员额外的损伤风险。 展开更多

关键词 自动驾驶 安全座椅 乘员损伤 生物力学响应 旋转速度曲线

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纳秒脉冲激光清洗对AZ31B镁合金激光焊接质量的影响 被引量：1

7

作者 张明军 李雄 +6 位作者 李河清 李晨希 张健 程波 王开明 毛聪 胡永乐 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1786-1796,共11页

为提高AZ31B镁合金激光焊接质量,采用纳秒脉冲激光清洗对试件表面进行焊前清洗。采用扫描电镜和能谱仪分析了不同清洗方式下的表面形貌和化学成分,通过高速摄影直接观测了激光焊接动态过程,研究了不同清洗方式和参数对表面清洗效果和焊... 为提高AZ31B镁合金激光焊接质量,采用纳秒脉冲激光清洗对试件表面进行焊前清洗。采用扫描电镜和能谱仪分析了不同清洗方式下的表面形貌和化学成分,通过高速摄影直接观测了激光焊接动态过程,研究了不同清洗方式和参数对表面清洗效果和焊接质量的影响。结果表明,纳秒脉冲激光清洗可有效去除镁合金表面的氧化膜,且试件表面呈现细密的微结构特征。与未处理和钢刷打磨处理相比,焊前激光清洗对镁合金激光焊接小孔和熔池的稳定具有积极作用;焊缝表面鱼鳞纹均匀细小,接头显微组织沿板厚方向分布均匀,气孔和裂纹等缺陷少。焊前激光清洗可显著提升镁合金激光焊接接头伸长率。与未处理和钢刷打磨处理相比,接头伸长率分别提高50.3%和16.4%。合适的激光清洗可有效清除镁合金表面氧化膜,改善表面微结构,得到较高的接头抗拉强度和伸长率。 展开更多

关键词 AZ31B镁合金 激光焊接 激光清洗 力学性能

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不同角度正面碰撞中老年驾驶员下肢模型的响应研究 被引量：1

8

作者 武和全 张家飞 +1 位作者 任启凡 胡林 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期739-745,共7页

为研究老年驾驶员在交通事故中下肢的损伤,本文中利用老年下肢模型预测不同工况下肢生物力学响应。首先,对下肢模型的有限元分析与尸体试验结果进行对比验证了模型的有效性。接着,利用验证后的有限元模型,用质量为4.5 kg、速度为4 m/s... 为研究老年驾驶员在交通事故中下肢的损伤,本文中利用老年下肢模型预测不同工况下肢生物力学响应。首先,对下肢模型的有限元分析与尸体试验结果进行对比验证了模型的有效性。接着,利用验证后的有限元模型,用质量为4.5 kg、速度为4 m/s的圆柱形冲击器对膝关节进行不同角度碰撞,探究膝-大腿-髋(knee-thigh-hip)复合体的骨折损伤情况;大、小腿之间的夹角为100°时,分别以3.4和4 m/s的速度进行撞击试验。结果表明,对前一个试验,从冲击器平面法线相对股骨轴线的转角γ=-30°开始,随着冲击器顺时针转动,即γ角的代数值逐渐加大,膝部接触力也逐渐增大,在γ=+20°时达最大值,而到最后γ=+30°时稍有减小;对后一个试验,膝部撞击力以至膝部损伤随撞击速度提高而增大。 展开更多

关键词 碰撞 老年驾驶员 下肢损伤 有限元模型 生物力学响应

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考虑时滞的磁流变半主动悬架控制 被引量：3

9

作者 张志勇 王建波 +1 位作者 蒋文杰 李博浩 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第2期39-46,共8页

为改善车辆的舒适性,对考虑时滞的磁流变半主动悬架控制进行研究。首先根据鲁棒控制理论设计出能够获得悬架期望控制力的H∞控制律,然后建立能够反映期望控制力与控制电压关系的逆模型,实现主动控制到半主动控制转变。在控制策略中,针... 为改善车辆的舒适性,对考虑时滞的磁流变半主动悬架控制进行研究。首先根据鲁棒控制理论设计出能够获得悬架期望控制力的H∞控制律,然后建立能够反映期望控制力与控制电压关系的逆模型,实现主动控制到半主动控制转变。在控制策略中,针对控制系统存在的时滞问题,分别设计时滞独立和时滞依赖两个稳定性条件下的控制律;针对磁流变阻尼器难以建立解析形式的逆模型问题,采用BP神经网络建立期望控制力与控制电压关系。最后,开展半主动悬架控制性能验证。结果表明:时滞独立条件下悬架控制性能较保守,但稳定性高;时滞依赖条件下悬架控制性能优于时滞独立条件,但时滞边界对控制性能影响较大。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 半主动悬架 鲁棒H∞控制 时滞独立 时滞依赖

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重载矿车用锂离子电池包随机振动可靠性研究 被引量：3

10

作者 张明军 李睿鑫 段维 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第4期178-181,共4页

为了评价重载矿车用锂离子电池包的振动可靠性,采用有限元软件ANSYS对某重载矿车用锂离子电池包进行了模态仿真分析以及随机振动仿真计算,并对电池包进行了随机振动试验。结果表明,电池包结构第1阶模态频率为33.85 Hz(对应电池包结构的... 为了评价重载矿车用锂离子电池包的振动可靠性,采用有限元软件ANSYS对某重载矿车用锂离子电池包进行了模态仿真分析以及随机振动仿真计算,并对电池包进行了随机振动试验。结果表明,电池包结构第1阶模态频率为33.85 Hz(对应电池包结构的上盖),大于车架传递的外激励频率(30 Hz),可以避开低阶频率共振,提高结构振动可靠性;电池包箱体加强筋、下箱体、上盖和电池安装支架等关键零部件的随机振动计算应力均小于材料屈服强度,电池包结构件满足强度可靠性要求;电池包总成结构件在随机振动试验中均未出现永久变形、损伤等现象,验证了仿真计算结果的可靠性。 展开更多

关键词 模态分析 随机振动 有限元模拟分析 电池包

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压电执行器改进Bouc-Wen模型及其定位补偿控制研究 被引量：5

11

作者 周民瑞 周振华 +2 位作者 刘鑫 曹太山 李战慧 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期155-164,共10页

针对多数迟滞模型无法描述压电陶瓷执行器(piezoelectric actuator,PEA)的非对称、率相关迟滞非线性,提出一种改进Bouc-Wen(improved Bouc-Wen,IBW)模型并基于提出的IBW模型对其补偿控制进行试验研究。首先,基于传统Bouc-Wen(classical ... 针对多数迟滞模型无法描述压电陶瓷执行器(piezoelectric actuator,PEA)的非对称、率相关迟滞非线性,提出一种改进Bouc-Wen(improved Bouc-Wen,IBW)模型并基于提出的IBW模型对其补偿控制进行试验研究。首先,基于传统Bouc-Wen(classical Bouc-Wen,CBW)迟滞模型引入两项非对称项并引入二阶IIR滤波器以精确描述压电陶瓷执行器的迟滞非线性,进一步分析了模型参数值与频率变化规律并修正率相关参数。然后,搭建基于NI CompactRIO测控系统压电陶瓷执行器精密定位试验平台,对提出的IBW模型进行了试验验证并基于IBW模型对其补偿控制进行了试验研究。试验结果表明:IBW模型性能显著优于传统Bouc-Wen模型和增强型Bouc-Wen(enhanced Bouc-Wen,EBW)模型,对于激励频率10~100 Hz多频正弦信号,IBW模型均方根误差相较于CBW模型和EBW模型分别下降了82.07%和62.10%,试验中压电陶瓷执行器实测最大输出位移6.15μm,基于IBW模型所提出复合补偿控制均方根误差为0.039μm,仅为最大输出位移的0.64%,最大跟踪误差仅为0.153μm。若忽略测量噪声,定位误差接近于零,说明所提出的IBW模型及其补偿控制算法有助于实现压电陶瓷执行器的高速、宽频超精密定位及主动振动控制。 展开更多

关键词 压电陶瓷执行器(PEA) 动态非对称迟滞 改进Bouc-Wen(IBW)模型 迟滞补偿控制

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基于滑模控制器的压电执行器线性化控制研究 被引量：1

12

作者 凌金成 刘志强 +1 位作者 周振华 周民瑞 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第6期859-865,871,共8页

针对传统的Bouc-Wen模型不能准确表征压电陶瓷执行器固有的迟滞非对称特征,导致控制精度受限问题,该文提出一种基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein模型结合的迟滞建模方法,基于利用卡曼状态预估的滑模控制的控制策略来提高控制精度。... 针对传统的Bouc-Wen模型不能准确表征压电陶瓷执行器固有的迟滞非对称特征,导致控制精度受限问题,该文提出一种基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein模型结合的迟滞建模方法,基于利用卡曼状态预估的滑模控制的控制策略来提高控制精度。首先,利用粒子群算法对传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构结合迟滞模型的参数进行辨识,然后根据二阶系统的状态空间矩阵建立卡尔曼观测器,并根据卡尔曼观测器的状态预估利用滑模规律进行反馈补偿和建立逆模型进行前馈补偿,形成前馈-反馈复合补偿。通过数值仿真表明,在0~100 V峰值与0~100 Hz激励频率内,所建立的非线性模型能很好地描述与预测压电陶瓷执行器的动态输出。执行器位移在0~6μm时,传统的Bouc-Wen模型开环、基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构结合迟滞模型的平均迟滞误差分别为0.65495μm、0.18639μm;在50 Hz下,基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构的前馈PID补偿均方根误差为0.0885μm,其前馈滑模复合控制补偿均方根误差为0.047μm,仅为最大输出位移的0.78%,最大跟踪误差仅为0.153μm,精度提高了78%,说明该文所提出的基于传统的Bouc-Wen模型与Hammerstein结构结合迟滞模型及其补偿控制算法,有助于实现压电陶瓷执行器的高速、宽频超精密定位控制。 展开更多

关键词 压电陶瓷执行器 动态非对称迟滞 HAMMERSTEIN模型 滑模控制

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叠加阀片式减振器建模与结构参数优化

13

作者 黄彩霞 伍新 +2 位作者 舒雄 王建德 吴晨曦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期121-129,共9页

减振器是悬架的重要部件,其阻尼特性直接影响车辆的平顺性和操纵稳定性。如何确定最佳阻尼特性曲线,进而反求出减振器的结构参数,是悬架设计的关键技术。以客车前悬架的叠加阀片式减振器为例,基于阻尼力产生机理建立其物理模型,并通过... 减振器是悬架的重要部件,其阻尼特性直接影响车辆的平顺性和操纵稳定性。如何确定最佳阻尼特性曲线,进而反求出减振器的结构参数,是悬架设计的关键技术。以客车前悬架的叠加阀片式减振器为例,基于阻尼力产生机理建立其物理模型,并通过减振器阻尼特性试验验证该模型的精度。在建立空气悬架客车动力学模型基础上,以操纵稳定性为约束,平顺性为优化目标,获得减振器的最优阻尼特性曲线。分析结构参数对阻尼特性的敏感性,以最优阻尼特性曲线为目标,开展叠加阀片式减振器的物理模型参数优化,反求得到减振器的结构参数。最后根据反求的减振器结构参数加工了产品原型。减振器阻尼特性试验结果表明,优化后的减振器结构参数能可靠获得目标阻尼特性。 展开更多

关键词 参数优化 阻尼特性 减振器 叠加阀片 结构参数

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流-固耦合共振式流体滤波器试验研究

14

作者 高阳 罗雅云 何志勇 《建筑机械》 2020年第4期46-49,共4页

文章总结了Helmholtz共振式滤波器和多自由度共振滤波器的结构特点和工作原理,分析了两种滤波器的工况应用和使用不足;设计了一种流-固耦合共振式流体滤波器,理论计算得出了滤波器的固有振动频率,在试验台上测试了滤波器入口和出口压力... 文章总结了Helmholtz共振式滤波器和多自由度共振滤波器的结构特点和工作原理,分析了两种滤波器的工况应用和使用不足;设计了一种流-固耦合共振式流体滤波器,理论计算得出了滤波器的固有振动频率,在试验台上测试了滤波器入口和出口压力时域信号。结果表明,压力脉动衰减幅度最大可达44.7%,在泵的压力脉动基频与振动体固有振动频率相差50Hz的情况下,压力脉动衰减幅度仍达到了28.3%,显示该滤波器对压力脉动良好的抑制效果,具备很好的开发应用价值。 展开更多

关键词 液压脉动 滤波器 流-固耦合 固有振动频率 带宽

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