商用车前轴轴荷转移测试研究

针对商用车制动工况前轴轴荷转移量不易获取,提出了一种标定和动态应变测试计算轴荷转移量的方法。该方法通过应变与力的虚拟标定系数得到解耦矩阵,根据制动工况动态应变测试数据,计算轴荷转移量。设计静态标定试验验证虚拟标定系数的可行性。对比测试基于板簧刚度和制动工况悬架位移测试数据获取的轴荷转移量,两种方法结果在8%之内。该研究方法与结果对商用车承载能力、制动性能设计等方面具有一定的指导意义。     

基于动态轴荷的电控制动系统制动力分配控制算法

针对半挂汽车列车制动时轴荷转移大、制动距离受载荷影响大的问题,提出了非紧急制动工况基于动态轴荷的制动力分配算法。根据轴荷变化动态调整制动力分配,使各轴利用附着系数与车辆制动强度一致,同时根据车辆实际制动强度与理想制动强度差值调整制动力,使车辆在相同制动过程中制动距离不受载荷影响。对比通过软件进行常规制动与采用该算法的电控系统车辆在不同载荷下的制动仿真结果表明,该算法可动态分配制动力并进行减速度控制。     

轮胎垂直载荷变化对大客车高速操纵稳定性影响的模拟分析

针对大客车质心高，抗侧倾能力弱，轴荷转移大等特点，研究分析了弯道行驶时垂直载荷变化对高速操纵稳定性的影响。建立了四轮五度大客车操稳性模型，对高速弯道行驶的大客车在遭遇不平路面时的操稳性进行了模拟分析，通过不同车速下行驶轨迹的比较，判明了垂直载荷变化对高速行驶稳定性的危害。考察分析了行驶速度，质心高度，行驶弯道半径等，对动态垂直载荷作用下的高速车辆行驶稳定性的影响。     

基于行驶平顺性和道路友好性的载货汽车悬架参数优化

1引言悬架参数的匹配设计不仅影响汽车的行驶平顺性和操纵稳定性,也直接影响汽车行驶过程中的轮胎动载荷。随着大中型重载卡车保有量的快速增加,汽车行驶时对道路的损伤问题日益突出。研究表明,车辆对道路的损伤主要与轴荷（包括静态和动态轴荷）和轮胎的接地面积有关,其中,轮胎动载荷与悬架设计有直接关系。因此,如何在改善行驶平顺性的同时,尽量控制车辆对道路的损伤,提高车辆行驶的道路友好性,已成为汽车技术研究者关注的问题。     

基于制动性能检验的轴（轮）荷应用

在进行制动性能参数计算时,需要使用静态轮荷、动态轮荷、空载轴荷、加载轴荷等不同状态下的轴(轮)荷测试结果参与计算。在进行空载轴制动率、空载轴制动不平衡率、加载轴制动率、加载轴制动不平衡率、整车制动率、汽车列车整车制动率、驻车制动率计算时,都会因检测项目和车辆类型的差异而使用不同的轴(轮)荷测试设备来进行计算。     

双前轴摆臂式平衡悬架设计

设计了一种简单的双前轴摆臂式平衡悬架,有效解决了普通双前轴车辆存在的轴荷分配不均,制动力不足,吃胎严重等问题。     

红旗“世纪星”轿车基本参数

1型式 红旗 CA7202E3型轿车为 4× 2前轮驱动、 4门 5座位、封闭承载式车身，前纵置 V6闭环电控多点喷射汽油发动机。 2基本参数 2.1质量参数 乘座人数 5人 汽车自身质量 1 360 kg 满载总质量 1 770 kg 前轴允许最大载荷 1 000 kg 后轴允许最大载荷 950 kg 轴荷分配 空载前轴 860 kg后轴 500 kg 满载前轴 954 kg后轴 816 kg 2.2尺寸参数 外廓尺寸 长 4 890 mm 宽 1 814 mm 高 (空车 ) 1 422 mm 轴距 2 687 mm 前悬 1 091 mm 后悬 1 112 mm 轮距前 1 476 mm后 1 483 mm 轮胎滚动半径 0.304 m 轮胎静力半径 0.285 m 最小离地间隙 123 mm 通…     

三轴双前轴牵引汽车轴荷计算与优化

随着国家治超政策的不断加严,牵引汽车轻量化要求越来越高,双前轴牵引车悬架和轴桥总质量占汽车整备质量约30%,但悬架和轴桥作为汽车承载关键件,需获取准确的轴荷才能实现进一步降重。文章利用结构力学原理,建立双前轴三轴牵引汽车的轴荷计算模型。该模型通过分析中间轴距变化时轴荷的分配,得到最佳轴荷分配轴距,同时可以对轴距确定的牵引汽车通过调整Ⅰ、Ⅱ轴板簧高度差和鞍座压载位置进行轴荷优化。此方法具有较高精度,对提高多轴牵引汽车新产品开发成功率及整车布置优化有重要意义。     

半挂车牵引关系异常对轮胎磨损影响的仿真

半挂车前轴轮胎异常磨损的原因很多,文章定性分析了三轴平行但与车架不垂直以及牵引三角不等边长对半挂车轮胎磨损的影响。采用虚拟样机技术进行了整车建模,并做了动力学仿真。表明三轴平行但与车架不垂直以及牵引销前三角不等边长都会使半挂车各轴轮胎受到侧偏力的作用,加剧轮胎的磨损。并且前轴轮胎受到的侧偏力绝对值比中后轴轮胎受到的侧偏力绝对值大,更容易磨损。     

多轴汽车的越障问题

建立了超静定多轴汽车跨越垂直障碍的力学模型,推导了多轴汽车越障高度的计算公式。在此基础上,分析了越障高度与车轮半径、附着系数、轴荷和车轴数的内在联系。最后,以驱动形式为4×4、8×8和8×6的汽车为实例,计算不同附着系数下各越障性能参数值。对结果的分析表明,选大胎,增附着,加轴数,均载荷是提高越障能力的有效措施。     

多工况下汽车驱动桥桥壳静力学有限元分析

根据汽车所受的典型载荷工况来分析汽车驱动桥桥壳在静载荷作用下的变形及应力问题。首先建立垂向载荷工况、纵向载荷工况、侧向载荷工况的模型,并用汽车理论相关知识对其进行分析,然后利用CATIA建立汽车驱动桥三维实体模型并导入到ANSYS Workbench中。最后对桥壳进行有限元分析并得出桥壳在各个工况下的最大位移和最大应力。分析结果表明,该研究对驱动桥的设计具有一定参考价值。     

重载铁路路基动力响应的数值分析

通过大型有限元软件ANSYS,建立轨道-路基三维有限元模型,分析路基动应力沿线路横向和纵向的分布规律,以及不同轴重和基床表层模量对路基动应力的影响,为以后重载铁路基床的设计和养护维修提供参考。研究结果表明:路基面竖向动应力沿线路横向和纵向的分布都不均匀,横向大致呈“M”形。基床表层动应力的衰减最为急剧,约为40%。随着轴重的增加,路基各层竖向动应力都在增加。基床表层弹性模量为150 MPa时,轴重每增加5 t,基床表面竖向动应力最大增加26.1%。40 t轴载下,基床表层弹性模量每增加50 MPa,基床表面竖向动应力最大增加2.68%。     

轴重与胎压对半刚性基层沥青路面动力响应影响理论研究

采用多目标参数评价方法,分析了车辆轴重和胎压对路面结构动力响应的影响,建立移动荷载下粘弹性层状体系动力学模型。结果发现,路面结构动力响应随着轴重和胎压的增加而增加,轴重和胎压对路面结构的动力响应具有耦合性。0.7 MPa胎压下,轴重达到250 kN时,面层底部弯拉应变和土基顶部竖向压应变均小于永久性路面结构设计指标,可作为校核指标;面层底部水平剪应变远大于层底弯拉应变,可作为半刚性基层沥青路面动态设计的主要设计指标。因此,提高面层与基层之间的粘结强度是提高半刚性基层沥青路面结构使用寿命的关键。     

多轴移动荷载下沥青路面的动态响应特性

为分析多轴移动荷载下沥青路面的动态响应特性,通过现场调查建立了不同轴型作用下沥青路面的三维有限元模型,分别研究了单后轴、双后轴及三后轴轴载均匀分布、三后轴车轴载不均匀分布及三后轴车前轴悬空条件下对路面的影响。结果表明:多轴车轴距大于3 m时,各轴对路面的作用相互独立,轴数的增加对路面竖向位移产生叠加作用,对路表最大剪应力及压应力影响不明显;三后轴车中轴对路面竖向位移作用最大,较前轴及后轴分别增大23.7%和18.2%,中轴及后轴对路表剪应力有一定影响,而各轴对路表最大压应力基本没有影响。研究结果显示多轴车轴载不均匀分布对路面破坏会产生较大影响。     

铁路混合梁斜拉桥动静载荷载试验研究

宁波铁路枢纽甬江铁路斜拉桥是国内首座铁路大跨度钢箱混合梁斜拉桥,对其进行动静载荷载试验研究具有重要价值。本文基于有限元法获得的理论数据制定了动静载试验方案。测试了各项初始参数并与设计值分析比较以作为后续测试的初始数据。测量了桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和内力,检验是否达到设计要求。对试验截面的应力、挠度以及索力检测结果等实测值与计算值进行了比较并获得校验系数,对桥梁真实承载能力做出了评定。此外,还检验了桥梁在满载货车以各种速度运行条件下的实际工作状态。对列车动活载作用下主梁的最大横向、竖向加速度值,结构阻尼系数等参数进行了测定,并参照相关规范作了评价。基于动静载试验结果的分析,对甬江桥的工作性能进行了较为全面的评估,该桥工作状态达到了设计要求。     

Tire Modeling for Vertical Properties Including Enveloping Properties Using Experimental Modal Parameters

Summary Tire modal parameters reflect the natural properties of the tire. This paper models tire performance using experimental tire modal parameters to calculate the static vertical tire stiffness on both drum and flat road surfaces and the distribution of vertical and shear forces. The model was used to investigate tire enveloping properties. In addition to the radial and tangential displacements, the rotational angular displacement of the contact element is considered. This study examined the obstacle's effect on tire static vertical properties, the axle load responses under rectangle obstacles with a fixed axle height, and the effects of tire pressure on enveloping properties.     

整车多轮动载作用下沥青路面动力响应

车辆荷载作用下沥青路面各结构层受力复杂，现行公路沥青路面设计规范未能考虑车辆振动特性和橡胶轮胎非线性。为研究整车多轮动载作用下沥青路面动力响应，基于车辆动力学、橡胶材料超弹性及沥青路面黏弹性理论，构建整车-橡胶轮胎-沥青路面三维有限元模型，与实际车-路现场测量比较验证本模型的可靠性，对比分析无路面不平度与B级路面不平度激励下，路面各结构层动力响应。结果表明：通过与实际车-路测量结果比较，沥青层底部纵向最大剪应变与实测值误差为5.889%，表明该车-路动力学模型可靠、合理；B级路面不平度激励下，后轴左单轮接地法向力为0~86.526 kN，车体法向振动加速度为-0.451~0.372 m·s^-2，后轴左悬架弹力为60.376~68.42 kN；与无路面不平度相比，后轴左单轮最大接地法向力、车体最大法向加速度、后轴左悬架最大弹力分别增加113%、402.7%、7.4%；与无路面不平度相比，沥青路面上、中、下面层纵向最大压应力分别增加18.91%、12.4%、21.1%，纵向最大拉应力分别增加3.94%、6.25%、33.3%；横向最大压应力分别增加10.43%、8.47%、9.19%，横向最大拉应力分别增加12.19%、13.08%、33.33%，且压应力数值远大于拉应力；竖向最大压应力分别增加19.1%、19.35%、20.07%，竖向最大拉应力分别增加26.93%、7.38%、6.2%，且前轮压应力大于中、后轮压应力。以上数据说明路面不平度对结构层响应影响较大，车辆振动特性及橡胶轮胎与路面非线性接触不容忽略。     

基于疲劳寿命的驱动桥壳可靠性与轻量化设计

为提高驱动桥壳的轻量化水平和道路行驶疲劳可靠性，对驱动桥壳进行6-Sigma稳健性多目标轻量化设计。首先，建立驱动桥壳的虚拟台架仿真模型，并进行垂直弯曲刚性和垂直弯曲静强度的仿真分析，将仿真得到的桥壳本体各测点变形量和关键受力点应力值与试验结果进行对比，以验证桥壳虚拟台架仿真模型的可信性。其次，建立驱动桥壳的最大垂向力仿真模型，结合耐久性强化路面下驱动桥壳板簧座处的垂向载荷谱，基于名义应力法，对驱动桥壳进行了道路行驶工况下的疲劳寿命分析。然后，选取驱动桥壳本体各截面壁厚为设计变量，基于熵权法和TOPSIS（Technique for Ordering Preferences by Similarity to Ideal Solution，TOPSIS）方法研究各壁厚变量对桥壳综合性能的影响。结合RBF（Radial Basis Function，RBF）近似模型和NSGA-Ⅱ算法（Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm，NSGA-Ⅱ）对驱动桥壳进行基于疲劳寿命的多目标确定性轻量化设计，获取Pareto最优解集，选取桥壳的优化方案。最后，基于蒙特卡罗模拟抽样方法和微存档遗传算法（AMGA）对驱动桥壳进行了多目标6-Sigma稳健性轻量化设计，得到桥壳稳健性优化方案。研究结果表明：稳健性优化后，驱动桥壳本体的疲劳寿命降低了12.3%，但和初始结构的疲劳寿命相比，仍提升了117%；桥壳本体疲劳寿命正态分布的标准方差下降了72.1%，说明桥壳本体的疲劳可靠性得到了大幅提升；桥壳本体的质量升高了1.8%，但和优化前的桥壳原结构相比，仍实现减重5.9%。     

Tire Modeling for Vertical Properties Including Enveloping Properties Using Experimental Modal Parameters

Summary Tire modal parameters reflect the natural properties of the tire. This paper models tire performance using experimental tire modal parameters to calculate the static vertical tire stiffness on both drum and flat road surfaces and the distribution of vertical and shear forces. The model was used to investigate tire enveloping properties. In addition to the radial and tangential displacements, the rotational angular displacement of the contact element is considered. This study examined the obstacle’s effect on tire static vertical properties, the axle load responses under rectangle obstacles with a fixed axle height, and the effects of tire pressure on enveloping properties.     

行车荷载作用下路基动态竖向应力测试研究

为了研究交通荷载对高速公路路基的影响,在不同交通荷载、车速及车型的情形下,对谷竹高速公路27标段路基进行了动态竖向应力测试。结果表明:在荷载作用下,路基竖向应力随深度增大而逐渐衰减,且在路基浅层衰减较慢,然后加速,达到一定深度后,再次变缓。随着交通荷载增加,路基工作深度及竖向应力也会随着增大,但荷载增到较大后,工作深度的增幅会降低。在相同交通荷载情形下,路基浅层竖向应力会随着行车速度增大而减小,但车速变化对路基的工作深度影响较小。车型对路基的影响与理论相符,增加后轴轮胎数目可以减小交通荷载对路基的影响。