基于神经网络的汽车结构件低载强化特性确定

提出了一种基于径向基函数神经网络的汽车结构件低载强化特性确定方法。通过足够样本的训练,构造出一个有效的神经网络模型。对于给定的强化载荷和强化次数,应用构造的神经网络模型,可以确定相应的低载强化效果。经过对某汽车前梁和传动系齿轮低载强化特性的试验验证,证实了该神经网络可以准确快捷地预测不同强化载荷和强化次数下结构的强化效果。简化了计算过程,提高了计算精度,为基于低载强化的汽车产品轻量化设计带来了方便。     

低载强化对高强度汽车零件疲劳性能的影响

通过试验研究了不同等级低幅载荷对某汽车齿轮单齿弯曲疲劳性能的影响,发现一定范围内的低幅载荷对单齿弯曲疲劳强度的强化效果确实存在,并且比较显著。在疲劳试验结果的基础上,通过数值插值方法,补充了试验数据,得到强化载荷与强化后疲劳寿命之间、强化次数与强化后的疲劳寿命之间的数学关系,并基于这两个二维关系式拟合得到低幅交变载荷作用下的三维强化曲面方程。     

某履带装甲车辆传动齿轮系疲劳载荷研究

通过分析传动齿轮系的雨流谱、阶次谱及试验谱特性,再综合运用挡位分割及各挡位数据里程统计等方法,编制出符合履带装甲车辆传动齿轮系真实工况的转矩载荷谱,最终形成台架试验方法。依托雨流循环测试技术和等损伤原则,对传动齿轮系所承受的随机转矩时域数据进行雨流计数分析;结合齿轮系材料的S-N曲线,完成了试验谱方案的制定。按照峰值计数方法的极大值点的统计分布来获得具有一定置信度的最大值,参照极大值分布函数推导出最大值分布,并在此基础上最终给出设计谱。为履带装甲车辆综合传动齿轮系由经验设计向预测设计转变打下了基础,具有一定的实用价值。     

混合动力轿车传动系的扭转振动与噪声分析

针对某深度混合动力轿车的传动系振动与噪声问题,对传动系统进行了扭转振动分析和噪声测试,识别出了噪声源。在考虑啮合刚度的齿轮副等效轴系模型基础上,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振动力学模型。对传动系的固有频率和模态振型进行了研究,并与噪声测试结果进行了对比。结果表明,齿轮副啮合是该传动系的主要噪声源,而扭转振动是引起传动系噪声的重要原因。     

20CrMoH齿轮弯曲疲劳强度研究

采用齿轮轮齿脉动加载试验方法对两种工艺的齿轮,即20CrMoH渗碳淬火齿轮（未喷丸）和20CrMoH渗碳淬火后强化喷丸齿轮进行弯曲疲劳试验,研究了20CrMoH渗碳淬火齿轮喷丸处理前后的弯曲疲劳强度及弯曲疲劳S-lgN曲线。结果表明：喷丸强化可使齿轮弯曲疲劳强度提高约10%,从而提高齿轮的使用寿命;喷丸前、后齿轮的弯曲疲劳S-lgN曲线在高应力区均为一条直线,并给出了直线方程,为进一步研究齿轮弯曲疲劳强度提供了基本曲线和数据。     

行星齿轮传动系中啮合相位关系

以前对行星齿轮传动机构的分析主要集中在各种制造和装配误差对齿轮系的影响，很少考虑相位差的影响因素。文中通过行星齿轮系简化模型，结合行星齿轮传动系的结构特点，详细说明了行星齿轮中啮合相位差的关系特性，建立了能适应于行星齿轮系分析模型的参数描述，并分析了直齿轮和斜齿轮的行星齿轮传动系相位关系及啮合刚度影响系数的异同。     

磨合载荷对汽车变速器疲劳寿命影响的试验研究

为了使相同尺寸规格的变速器满足不同型号车辆对变速器强度的不同要求,合理设置变速器齿轮的磨合规范以达到最佳强化效果,本文对桑塔纳变速器齿轮磨合强化进行了研究。根据一档齿轮低载强化特性和该变速器磨合时间,在不增加磨合成本的基础上,研究了该变速器的最佳磨合载荷,并在变速器试验台上进行了磨合强化试验。试验结果表明,在不改变磨合时间的情况下,用最佳磨合载荷对该变速器进行磨合强化,变速器的平均疲劳寿命提高了39%。变速器齿轮最佳磨合规范的研究不但有助于提高变速器的疲劳寿命,也为进一步制定变速器齿轮的磨合规范、标准提供了技术依据。     

基于MASTA软件的某车桥齿轮修形优化设计

本文提供了一种基于MASTA软件进行齿轮修形的快速方法,通过对齿轮载荷接触分析,预测齿间载荷和齿向载荷分布状况,对比齿轮修形前后齿轮振幅、传动误差变化及齿轮接触斑点这些评价修形指标的变化情况,发现修行后齿轮的啮合性能和承载能力都得到了很大地提升,为后期产品的优化设计和实际应用提供指导作用。     

20CrMoH齿轮接触疲劳强度研究

研究了20CrMoH渗碳淬火齿轮喷丸处理前后齿轮的接触疲劳强度及齿轮接触疲劳S-N曲线。结果表明,强化喷丸处理能极大地提高齿轮的接触疲劳强度,从而提高齿轮的使用寿命。     

曲轴齿轮静动载复合工况下弯曲应力及安全系数的计算

过盈装配的柴油机曲轴齿轮,其齿根部除承受工作应力外,还要叠加原始过盈装配应力。工作应力载荷源包括来自喷油泵、配气机构的脉动冲击载荷以及来自水泵、机油泵、发电机的持续载荷。通过对曲轴齿轮静、动载复合工况下齿根承载应力的综合计算,确定了该齿轮零件的弯曲疲劳强度安全系数,为柴油机曲轴齿轮的工程设计提供通用的设计思路及计算依据。     

变速器静态换挡负载测试平台的构建与试验分析

精确的换挡负载是机械式自动变速器(AMT)执行机构选型的重要依据。本文中构建了一种结构简单、成本低廉的测试变速器选、换挡力的试验台,并对关键部件进行选型。为永磁同步执行电机提出一种转速控制算法,以实现精确的速度控制;在测试试验台上对不同挡位的换挡过程进行换挡力测试,并分析换挡速度对换挡负载的影响。结果显示试验台可有效准确地测试变速器的换挡负载,为手动挡变速器的设计与优化以及AMT执行器的选型提供指导意义。     

液压挖掘机斗杆台架疲劳试验载荷等效方法

为了克服斗杆各铰点力分别编制成载荷谱进行疲劳试验加载时各力之间关联特性无法再现的问题,即为了获得能够反映实际工况,且能用于编制台架疲劳试验程序谱的基础载荷数据,提出一种复杂载荷等效方法。首先分别采用三维销轴力传感器、压力传感器、位移传感器和应变片,实测挖掘机工作过程中斗杆与铲斗的铰点力、油缸力、摇杆力、工作姿态及斗杆疲劳关键点应力时间历程;其次根据各铰点力的规律和斗杆的运动特征,确定在斗杆局部坐标系下进行台架疲劳试验的加载方案;再根据斗杆截面应力状态,提出以斗杆最大弯矩截面上应力最大点的应力一致为载荷等效基准,将斗杆上的各铰点力等效为斗杆局部坐标系下的1个单向载荷,最后将该等效载荷加载下斗杆结构上3个疲劳关键点的应力-时间历程与对应测点实测应力-时间历程进行对比。结果表明：2条应力曲线相关程度在1^#测点处达到97.21%,在2^#测点处为91.54%,在3^#测点处,相关程度略低,但也达到88.6%;各疲劳关键点处由等效载荷引起的损伤均与实测应力产生的损伤十分接近,从而验证了载荷等效方法的有效性;按该等效方法求得的等效载荷是编制斗杆疲劳计算载荷谱和台架疲劳试验程序谱的基础数据。     

钢筋混凝土桥面板疲劳数值分析方法

为了模拟车辆荷载作用下桥面板的疲劳损伤退化过程,提出了针对公路钢筋混凝土桥面板疲劳失效过程的数值分析方法。首先在各国相关试验与研究的基础上,通过编制合理的荷载谱,将复杂的车辆荷载进行简化等效;然后提出了高周循环荷载下受弯构件中钢筋与混凝土材料的疲劳本构关系,基于ABAQUS软件对一试验板建模分析,验证了疲劳本构关系的正确性;最后,对某实际钢筋混凝土桥面板进行疲劳数值分析与疲劳寿命预测。结果表明：该桥面板的抗疲劳寿命满足要求;所建立的材料疲劳本构关系能够有效模拟钢筋和混凝土在循环加载过程中力学性能的衰减规律。     

基于S变换的汽车零部件疲劳载荷谱编辑法研究

小波变换和短时傅里叶变换为频域载荷谱编辑方法的主要分析工具,小波变换法分解函数及分解层数难确定和短时傅里叶变换法窗宽固定的缺陷,导致对随机载荷的分析结果存在偏差,影响载荷编辑质量。为解决此问题,基于S变换基本理论,探索S变换在载荷加速编辑领域的应用,对试验场采集的应变信号进行S变换分析提取最大幅值谱,并以此为依据提取轮心六分力信号中的损伤载荷获取加速谱。将S变换、损伤保留、小波变换和短时傅里叶变换加速谱从载荷压缩量、损伤保留比例、功率谱密度、统计参数、穿级计数和疲劳仿真等方面进行对比分析。研究结果表明：基于S变换最大幅值谱可准确识别原始信号中的小损伤载荷;保留相同损伤保留量前提下,S变换加速谱的压缩效率最高且统计参数误差最小;S变换编辑法可将原始载荷时间压缩46.67%,同时加速谱的疲劳分析误差仅为2.2%,可获得与原始载荷相同的分析结果;S变换编辑法在疲劳分析效率和分析精度方面优于损伤保留、小波变换和短时傅里叶变换编辑法;该方法适用于汽车零部件疲劳耐久性分析。     

公轨两用桥钢混结合段的疲劳荷载参数研究

介绍菜园坝大桥钢混结合段轨道交通疲劳荷载参数确定方法。该方法基于轻轨车辆相遇符合正态分布的假设,采用雨流计数法统计出轨道交通造成钢混接头结构的疲劳内力幅值,然后按照Miner线性累积损伤准则等效成便于试验研究的等幅疲劳荷载。该方法可为同类桥梁设计和研究提供参考。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

车辆传动系多工况随机载荷谱的统计处理方法

本文对传动系统多工况二维随机载荷谱的统计方法进行了分析与研究。主要包括幅值和均值二维分布函数的获得及检验，多工况的载荷频次的分配问题，以及从原始载荷谱向程序说转换过程中的若干问题和相应的解决办法。     

汽车前轴垂直载荷谱变化规律的研究

通过大量试验和统计,得出了在良好、较差柏油路面条件下,载货汽车前轴垂直动态载荷幅值、均值、最大值随行驶车速和前轴静态轴荷的变化规律。前轴垂直动态载荷最大值主要受前轴静态轴荷的影响,与前轴静态轴荷成线性关系,并且90%概率下与前轴静态轴荷的比例不超过1.4。     

轮心六分力作用下悬架疲劳载荷谱提取

准确提取车身连接点载荷是车身疲劳耐久性分析的关键.本文基于某轻型客车研发过程中单独对前、后车轮测取的道路试验轮心六分力数据,采用前、后悬架动力学模型提取车身连接点载荷,分析了多种悬架模型方案及其仿真结果,并与试验结果进行了对比.本文方法能够提取车身连接点载荷,为低成本准确获取车身疲劳耐久分析输入载荷提供了参考.