基于刚柔耦合的装载机工作装置性能仿真分析

为准确方便地分析装载机工作装置性能设计的好坏,在多体动力学软件ADAMS中建立了装载机工作装置的刚柔耦合仿真模型和性能分析所需要的测量函数。分别对其平移性、自动放平性、连杆机构的动力性、举升机构的举升性、卸料性以及传动性进行了仿真分析,对机构的性能优劣进行了判断。仿真结果与实际工作情况基本一致,建模及分析方法对其他类似机构的仿真研究有参考意义。     

高卸位装载机工作机构运动模拟

通过高卸位装载机工作机构的特性及动作分析,应用可视化语言VB,开发了高卸位装载机工作机构运动仿真程序,藉此检验新设计的工作机构各构件是否存在运动干涉、机构参数设计是否合理,并验证装载机能否保证具有铲斗平移性、卸料性及自动放平性等重要特性。通过实际产品Z30E型装载机工作机构运动模拟表明:该仿真程序参数修改灵活方便,可作为不同装载机的工作特性比较、新型装载机方案评价的有效工具,从而避免了产品制造出来后出现问题再返工造成的浪费,达到了提高企业经济效益的目的。     

自卸车联动式开合机构的原理及系统压力分析

基于自卸车传统开合机构设计方法,在车厢举升起始阶段用液压举升系统的动力实现车厢后板的自动开启;液压系统的设计避免了在举升过程中后板自动回落,机械式自动锁紧装置提高了机构可靠性。通过建立运动分析数学模型,提出了机构工作过程中压力和角度的函数关系,证明了机构设计的可行性,更好地满足自卸车使用要求。     

大功率柴油发动机前端轮系自动张紧机构研究

针对大功率柴油发动机前端轮系自动张紧机构,分析了其在系统中的功能、设计指标、试验要求等,并以此开展了自动张紧机构涡簧关键件的设计,通过有限元分析计算、台架可靠性摸底试验和实际装机可靠性试验测试,自动张紧机构的各项指标满足大功率柴油发动机前端轮系设计要求,达到了设计目标。通过本次研究,形成的设计和实验方法为后期类似产品开发提供了依据。     

新能源双芯屏蔽环线束设备的研发与测试

针对新能源线束中一种常见的双芯屏蔽环结构,研发设计出一款可自动分线、自动剥皮和零切、双端子连续压接等工艺的设备,整机结构包含机架、4T压接机、分线定位机构、废料切断机构、电缸切刀组件、杠杆双抓线机构和平移机构等;通过检测压接机稳定性临界机器能力指数（CMK）、线束总长度一致性、端子剖面分析、线束与端子拉拔力等数据,分析测量数据,验证得出,设备压接稳定性好,产品质量高等优势,满足此类新能源线束工艺要求,具有广泛的市场应用价值。     

自动变速器换挡机构的建模和结构参数优化

针对某车型平台在更换变速器过程中的换挡机构参数设计问题,利用ADAMS/View建立了自动变速器换挡操纵机构平面运动学模型,并将变速器换挡臂长度和初始位置以及变速器端换挡推拉索的球铰点坐标等关键结构变量参数化,取换挡操纵机构设计更改时换挡手柄行程变动最小作为目标进行优化.与原平台设计相比,优化后的方案仅改变N、D两个换挡手柄挡位就能满足与新变速器换挡的匹配要求,并在实际车辆上得到成功应用.     

8速自动变速器变速机构设计研究

近年来,汽车上自动变速器的挡位数普遍由4速升级为6~8速,挡位数的增多可提高汽车行驶平顺性、经济性和动力性。文中从变速机构整体结构设计、传动比计算和挡位选择及换挡执行元件确定三方面介绍了一种8速自动变速器变速机构的设计方法,为自动变速器设计提供参考和借鉴。     

某乘用车自动换挡器换挡力分析及优化

乘用车自动换挡操纵机构在设计开发、验证过程中,内部评价团队提出换挡力不合适引起换挡操作不舒适。通过对相关自动挡车辆换挡力测试和主观评价得分相关性分析,确定了换挡力优化的必要性及提出了换挡力的优化目标。进一步地分析、确认换挡器和换挡拉索无负载操纵力的影响因素,综合考虑换挡操纵系统的开发成本和周期,选择成本低,周期短的优化方案来达到优化换挡力目的。最后把优化方案的改善样件进行装车效果确认,满足了优化换挡力及操作舒适性要求。     

装载机新型工作装置无误差设计理论

提出了一种能使装载铲斗无误差平移的新型工作装置,给出了这种新机构的设计计算方法。根据曲线轴对称原理,推导出了能使装载机工作装置无误差平移的理论基础,证明了只要适当地设计动臂油缸活塞杆直径,就可以在油缸的基本参数上保证机构工作时两油缸同步运动,使铲斗在作业过程中保持平移;使装载机工作装置结构大为简化,为进一步改进现有装载机工作装置提供参考。     

CA7CH350D湿式双离合器式自动变速器关键部件设计与集成

为了满足搭载V6 3.0L发动机的目标车辆在动力性和经济性方面的设计要求,制定了CA7CH350D湿式双离合器自动变速器的总体结构方案。对双离合器自动变速器特殊关键零部件如同步器、驻车机构和换挡机构的结构、布置形式和性能参数进行了分析计算,确定了自动变速器系统集成时各部件的连接形式与空间布置关系。对系统集成后的整车进行了道路测试,车辆的动力性和经济性满足设计需求。     

非正态分布的汽车半轴凸缘的可靠性稳健设计

将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度分析技术与稳健设计方法相结合,讨论了随机参数服从非正态分布汽车半轴凸缘的可靠性稳健设计问题,提出了可靠性稳健优化设计的计算方法。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。     

Development of a fiber-reinforced plastic armrest frame for weight-reduced automobiles

This paper presents the design optimization process of a short fiber-reinforced plastic armrest frame to minimize its weight by replacing the steel frame with a plastic frame. The analysis was carried out with the equivalent mechanical model and design of experiment (DOE) method. Instead of considering the whole structure, it is divided into three simpler regions to reduce the complexity of the problem through examining its structural characteristics and load conditions. The maximum stress and deflection of the regions that carry the normal load are calculated by the analytical mathematical form derived from an equivalent model. The other regions loaded by contact stress are handled by FEM (finite element method), the DOE method, and the RSM (response surface model). To optimize the design variables in both cases, the object functions derived from these calculations are solved with a CAE (computer aided engineering) tool. This method clearly shows the mechanical and mathematical representation of structural optimization and reduces the computing costs. After design optimization, the weight of the optimum plastic-based armrest frame is reduced by about 18% compared to the initial design of a plastic frame and is decreased by 50% in comparison with the steel frame. Some prototypical armrest frames were also made by injection molding and tested. The research results fulfilled all of the design requirements.     

Robust design optimization of suspension system by using target cascading method

This study presents the robust design optimization process of suspension system for improving vehicle dynamic performance (ride comfort, handling stability). The proposed design method is so called target cascading method where the design target of the system is cascaded from a vehicle level to a suspension system level. To formalize the proposed method in the view of design process, the design problem structure of suspension system is defined as a (hierarchical) multilevel design optimization, and the design problem for each level is solved using the robust design optimization technique based on a meta-model. Then, In order to verify the proposed design concept, it designed suspension system. For the vehicle level, 44 random variables with 3% of coefficient of variance (COV) were selected and the proposed design process solved the problem by using only 88 exact analyses that included 49 analyses for the initial meta-model and 39 analyses for SAO. For the suspension level, 54 random variables with 10% of COV were selected and the optimal designs solved the problem by using only 168 exact analyses for the front suspension system. Furthermore, 73 random variables with 10% of COV were selected and optimal designs solved the problem by using only 252 exact analyses for the rear suspension system. In order to compare the vehicle dynamic performance between the optimal design model and the initial design model, the ride comfort and the handling stability was analyzed and found to be improved by 16% and by 37%, respectively. This result proves that the suggested design method of suspension system is effective and systematic.     

基于响应面法的钢-混组合桥面系优化设计

对桥梁结构进行优化设计和可靠性研究时,采用传统的设计方法可能会遇到计算工作量繁重的问题,应用响应面法进行优化设计是有效解决该问题的途径之一。以某大跨悬索桥钢-混组合桥面系为研究对象,结合节段缩尺模型试验研究,以有限元软件Workbench为计算平台,建立相应的参数化有限元模型。以组合桥面系重量最轻为经济目标,最大变形及最大弯曲应力为约束,基于响应面法对其进行多参数优化设计,并对优化结果进行了有限元分析验证。计算结果表明:节段缩尺模型静力试验结果与有限元分析结果吻合较好,建立的有限元模型很好地反映了试验模型实际的受力状态;基于响应面法优化设计后组合桥面系质量减小了3.57%,在满足力学性能要求的同时,减轻了结构自重,降低了工程造价,为钢-混组合桥面系设计提供了良好的概念设计模型。     

钢筋混凝土简支梁的多目标可靠性稳健优化设计

为提高钢筋混凝土简支梁的可靠性和稳健性,运用可靠性和稳健优化设计的理论,建立了适合可靠性稳健优化设计的多目标模型。针对可靠性稳健优化设计的多目标模型多属于高维多目标优化问题,把灰色理论中的关联分析引入粒子群优化算法中,根据灰色关联能够很好地分析目标矢量之间的接近程度,并能掌握解空间全貌的特点,提出了适合高维多目标优化问题求解的灰色粒子群算法。与传统方法相比,该方法更能迅速准确地得到钢筋混凝土简支梁的可靠性稳健优化设计信息。     

一类随机库存/运输联合优化问题求解过程分析

研究了由一个仓库和n个客户(如零售商、批发商等,而非产品最终的消费者)组成的物流配送系统,中央仓库的库存如何经济合理地分配给每个客户,使这个系统整体的性能最优的随机库存/运输联合优化问题。这个分配过程需要同时考虑每个客户的货物量以及最佳的配送路线,库存/运输联合优化问题比单纯的库存问题或单纯的运输问题要复杂得多。研究在随机条件下如何基于FPP思想来求解ITIO问题更具有实用价值。描述了所研究问题的特点,讨论了对随机需求量的近似确定化处理过程,建立了刻画问题特征的数学模型。同时重点论述如何将研究的问题转化为CCLP问题及相应的求解过程,并给出具体的算法步骤。     

基于车速与信号协同优化的区域绿波协调控制模型

针对车路协同环境下的区域绿波协调控制问题，根据自动驾驶车辆车速可控的特点，提出利用绿波车速与信号配时的协同优化方法，建立一种区域绿波协调控制模型。模型在信号配时与相位相序优化的基础上，增加对路段绿波车速的优化，为车路协同环境下的自动驾驶车辆提供路段车速引导方案；通过扩大优化模型的可行解空间，以解决区域协调中相位差的设计问题；选取绿波带宽折减率与通行速度折减率的加权量作为模型评价指标，使得设计方案能够实现绿波带宽与通行速度的综合最优。算例结果分析表明：模型可以根据不同的绿波带宽权重系数，求解相应的绿波带宽与通行速度综合最优协调控制方案，其中绿波带宽最优方案的路网绿波带宽占比均值能够达到95%，明显优于TRANSYT模型的绿波协调优化效果。VISSIM仿真结果显示，与TRANSYT优化方案相比，所提模型方案能够减少干道平均停车次数39%，缩短交叉口平均延误时间10%，使区域交叉口的通行效率得到进一步提升。     

基于PARETO最优解的重型汽车传动系速比优化

针对某重型汽车动力传动系统匹配设计中遇到的参数反求问题,提出了基于PARETO最优解的重型汽车传动系统参数优化方法.建立了某算例车型的CRUISE仿真模型的近似模型,并将其作为多目标优化的代理模型.利用Matlab遗传算法工具箱对该优化问题进行了求解,得到了算例车型传动系参数的1组PARETO最优解集.结果表明,计算所得PARETO解集能为工程人员提供多种可选方案,方便其选择合适的传动系统参数.     

基于模拟退火算法的运梁车转向机构优化设计

建立了运梁车液压连杆转向机构优化数学模型。考虑车辆在转向时的各种影响因素,以转向机构转向的平稳性、传动性能、利用效率为多优化目标。利用快速的模拟退火算法进行优化求解,以避免陷入局部极值,加快收敛速度。仿真结果显示它使转向机构的综合性能得到了较大的改善。     

Structural optimization of a circumferential friction disk brake with consideration of thermoelastic instability

This research suggests a new disk brake design using circumferential friction on the disk of a front-wheel-drive passenger car. The paper compares mechanical performance between the conventional and suggested disk brakes under dynamic braking conditions. Thermoelastic instability is considered in simulation of the test condition. An optimization technique using a metamodel is introduced to minimize the weight of the suggested disk brake. To achieve this goal, the response defined in the optimization formulation is expressed in a mathematically explicit form with respect to the design variables by using a kriging surrogate model, resulting in a simple optimization problem. Then, the simulated annealing algorithm is utilized to find the global optimum. The design results obtained by the kriging method are compared with those obtained from ANSYS analysis.