基于dSPACE的汽车驱动力控制系统硬件在环研究

针对汽车驱动力控制系统研制了硬件在环试验台,该试验台硬件部分包括制动系统、dSPACE实时仿真系统、传感器和TCS控制器;软件部分包括车辆动力学模型、dSPACE实现软件RTI和试验软件ControlDesk、控制器控制算法.进行了低附着均一路面和附着系数分离路面两种工况的硬件在环试验.结果表明,硬件在环试验可以快速验证控制器控制逻辑,缩短产品开发时间和减少道路试验.     

正交异性钢桥面板典型细节的疲劳损伤分析

为研究正交异性钢桥面板典型疲劳细节在单轮荷载作用下的应力及疲劳损伤度,以福州长门特大桥为背景,采用ABAQUS有限元软件建立钢桥面板节段模型和3处易开裂部位(横隔板-U肋焊缝、横隔板处和横隔板间的顶板-U肋焊缝)的子分析模型,分析车轮荷载作用位置变化时疲劳细节的应力时程;并采用雨流计数法分析各细节处的应力幅,对疲劳细节进行疲劳损伤度分析。结果表明:单轮荷载顺桥向位于相邻横隔板间时,对横隔板处的顶板-U肋焊缝应力产生较大影响;荷载横向分布接近±750mm时,疲劳细节的应力时程曲线较为平缓,荷载对其应力的影响较小;疲劳损伤最大的是横隔板处的顶板-U肋焊缝焊根部位,该部位易产生疲劳破坏。建议在该部位增设钢角撑或钢板等,以降低该位置的应力幅和疲劳损伤度,提高结构的耐久性。     

影响桥壳与轴管焊接弯曲疲劳寿命因素的分析

分析了桥壳与轴管焊接弯曲疲劳试验中，对接环焊缝早期断裂的影响因素，指出了桥壳与轴管的焊接质量、联接型式、断面形状是影响环缝弯曲疲劳寿命的关键。     

商用车桥壳直缝深熔弧焊接数值模拟及试验研究

应用D-Arc深熔焊接工艺对商用车12 mm厚的桥壳直缝进行无坡口焊接试验,并对焊接后的桥壳进行焊缝剖面、焊接热循环以及残余应力的测量分析;基于Simufact Welding软件,结合焊接接头的剖面形态,建立桥壳直缝焊接有限元分析模型,采用高斯面热源+圆锥体热源的复合热源模型来模拟D-Arc深熔焊接过程中热量输入的表现,对桥壳直缝D-Arc深熔焊接过程进行了数值模拟,得到桥壳在不同时刻的温度及应力分布状态,模拟计算结果与试验结果基本吻合,验证了该有限元分析模型的可靠性,同时也证明了D-Arc深熔焊接工艺在商用车桥壳焊接场景的应用可行性。     

固定环焊缝的强度计算和工艺改进

本文根据MAN系列单级桥固定环焊缝的强度要求,通过计算确定焊缝的最小焊角,同时完善生产中的焊接工艺过程,得到较好的焊缝外观形态,满足焊缝静扭强度要求和桥壳疲劳寿命要求。     

U肋对接焊缝三维疲劳裂纹应力强度因子分析

U肋对接焊缝处易出现疲劳裂纹,为了分析该部位裂纹体应力强度因子对各关键参数的敏感程度及其简化计算公式,以港珠澳大桥为背景,利用ANSYS有限元软件,逐步建立了该桥正交异性钢桥面板U肋对接焊缝处三维半椭圆形裂纹体的精细化仿真分析模型,采用相互作用积分与有限元相结合的方法计算半椭圆形裂纹体应力强度因子,进行系统的参数分析,探讨了应力强度因子随各关键设计参数的变化规律,并根据有限元分析结果得出了应力强度因子计算公式。结果表明:应力强度因子对裂纹前缘位置和裂纹深度较敏感,而对顶板厚度、U肋厚度及U肋顶板宽度的敏感性较弱,基于响应面法得到的拟合公式计算应力强度因子具有较高的计算精度。     

涪陵石板沟长江大桥索塔锚固区环向预应力试验研究

以重庆涪陵石板沟长江大桥索塔锚固区环向预应力试验工程为例,通过建立有限元模型对该桥索塔锚固区环向预应力进行理论分析,将该桥索塔锚固区预应力实际值与理论值进行比较,并分析结果,得出结论,提出建议.     

某轻卡桥壳制动气室支架底座焊接处撕裂分析及改进

某轻卡在道路试验过程中出现后桥桥壳左侧制动气室支架焊接处撕裂拔起的危险情况,本文通过焊接失效分析得到焊接处撕裂原因,预测了撕裂起源位置,并通过有限元分析模拟轻卡后桥桥壳制动气室支架底座焊接处强度载荷工况,并对其气室支架底座结构及焊接方式进行改进设计,降低了各工况下桥壳的最大应力值,使其满足设计要求,规避风险。     

钢桁梁焊缝修磨工艺

预应力钢管混凝土桁梁桥是适宜地震烈度较高和桥位地形复杂环境建造的桥型之一。符合国家可持续发展政策。钢桁梁焊缝余高的大小对焊缝的疲劳强度有很大影响。试验表明,焊缝余高的夹角愈小,则应力集中愈大,疲劳强度愈低。因此,对直接承受重复荷载作用的对接焊缝连接,除了要进行无损检验,使其符合钢结构工程施工及验收规范外,还要对焊缝表面进行修磨,磨去余高,以消除焊趾处的缺口效应,改善对接焊缝连接的疲劳性能。     

英国M4波士顿庄园高架桥电渣焊缝裂缝修复技术

英国M4波士顿庄园高架桥长1km,1965年通车。该桥钢结构的翼缘与板梁及桁架杆件结合部位的对接焊缝采用电渣焊缝。2012年检测发现该桥多处对接焊缝出现裂缝。为了解决焊缝脆性断裂的安全风险,首先对高架桥结构进行整体评估,发现裂缝主要出现在板梁边缘、板梁与腹板结合部位、板梁内部、桁架杆件;然后根据原始应力分析及有限元分析确定消除裂缝的方法,以及验证维修设计方案中的应力分布与变化;最后确定焊缝维修方案,小裂缝通过打磨的方法进行处治,大裂缝通过栓接拼接板的方式进行止裂处理。以中部高架桥钢桁架维修为例,介绍了电渣焊缝裂缝的修复技术。裂缝全部消除后,桥梁在2012年伦敦奥运会开幕之前解除了7.5t的限行规定。取样检测结果表明裂缝是在桥梁建成后不久就出现的,基于该结果判断关键裂缝的位置及疲劳断裂风险,制定长期的维修策略。     

持荷状态下大尺度钢管拱肋拼接焊缝焊接残余应力分析

为研究持荷作用对大尺度钢管拱肋拼接焊缝残余应力的影响,以及大尺度焊缝焊接残余应力的分布规律,以主跨575 m的特大跨钢管混凝土拱桥——广西平南三桥为背景进行分析。开展持荷状态下拱肋拼接焊缝残余应力足尺模型试验与数值模拟,分析拱肋拼接焊缝试件轴向、环向焊接残余应力分布情况,并与非持荷状态试件进行对比。结果表明：持荷作用对钢管拱肋拼接焊缝焊接残余应力的影响较小,但管内节点处肋板的设置会对钢管拱肋拼接焊缝残余应力产生较大影响;拼接节点处的轴向焊接残余应力以拉应力为主,沿拱肋主管轴向先增大后减小,最终趋于稳定;拼接节点处的环向焊接残余应力沿主管环向拉-压交替分布,拉应力分布在离焊缝较近区域与肋板影响区域,压应力主要分布在肋板之间区域。     

基于有限元预测某支架焊缝失效及优化改进

为分析和改进国内某越野车在进行高空跌落冲击试验时,空调支架焊缝局部开裂问题,文章用UG三维软件建立了某越野车空调支架及焊缝模型,采用AnsysWorkbench软件受力分析预测了车辆高空跌落冲击过程中空调支架的焊缝强度,找出了焊缝可能失效的部位,提出一种封顶式加强筋设计思路并对其局部焊脚结构进行了优化改进。分析结果表明,改进后的焊缝在跌落试验中局部的应力减小49.9%～71.5%,安全系数显著提升,将增大该支架的可靠性和使用寿命,并经实物验证改进措施有效。     

车辆牵引力控制系统原型样机的开发研究

在Matlab软件环境下,编写了牵引力控制算法原型,并搭建了车辆动力学仿真软件、硬件在环开发平台和车载快速开发平台。通过离线仿真、硬件在环试验以及道路试验调试控制算法,标定控制参数。最后以某后轮驱动汽车牵引力控制系统的分离路面试验研究为例进行了说明和验证。     

某驱动桥组合式桥壳焊接参数设计

本文以某轻型驱动桥组合式桥壳为研究对象,在垂直方向疲劳强度满足台架试验要求的前提下,参照国际先进试验标准进行纵向方向疲劳强度试验,发现套管开裂现象。针对套管开裂问题,本文从套管及焊缝处的化学成份、金相组织、硬度、熔深等方面系统进行了检测分析,得出此处焊接未焊透是其开裂的主要原因,对焊接参数进行了改进设计并再次验证,试验结果表明,改进后的套管与支架焊接处未出现开裂,改进设计的措施是合理的。     

海印大桥静动载试验分析与评价

广州海印桥为主跨175m的双塔单索面斜拉桥,基于有限元软件对该桥进行静动力分析,介绍该桥的静动载试验,并依据有限元分析结果及静动载实测数据,了解及评价该桥当前的承载能力、自振特性和在运行荷载作用下的动力性能,为桥梁今后的管养与维护积累数据。     

大跨PC连续梁桥荷载试验研究

桥梁荷载试验是对大跨度桥梁的承载能力和结构性能进行评价的有效手段。以某大跨PC连续梁桥为例,利用Midas软件建立有限元分析模型,依据相关规范规程对该桥进行荷载试验以及相应的分析,试验数据表明该桥主桥承载能力满足设计要求。     

基于ANSYS Workbench的牵引车后桥桥壳动态特性分析

以某牵引车后桥桥壳为研究对象,对其进行了动态特性分析,结果表明:后桥桥壳的所有固有频率均在318.22Hz以上,远大于路面激励频率,故路面不平不会引起后桥桥壳共振;对比有限元分析、理论计算和道路试验结果可知,该后桥主、从齿啮合自激会引起桥壳共振,进而会在共振频率范围产生异常结构噪声。     

超大跨径斜拉桥钢桥面板疲劳损伤监测与断裂力学研究

为研究超大跨径斜拉桥钢桥面板的疲劳损伤问题,本文以某斜拉桥为工程背景,对实桥进行了现场疲劳损伤监测与分析,并基于断裂力学的三维裂纹扩展模型,对钢箱梁顶板-U肋和横隔板-U肋等焊接细节进行了数值仿真与研究。结果表明：实桥顶板-U肋焊缝细节高应力幅(大于10MPa)循环次数与疲劳损伤度明显低于横隔板-U肋细节,横隔板-U肋焊缝最大应力幅达到75~90MPa,顶板-U肋焊缝最大应力幅为15~30MPa,横隔板-U肋焊缝细节处裂纹数量远大于顶板-U肋焊缝细节处裂纹数量;顶板-U肋焊缝裂纹在扩展过程中基本保持平面,裂纹扩展有先沿焊缝方向纵向扩展,再向深度方向扩展的趋势;横隔板-U肋焊缝焊趾处裂纹先沿初始裂纹深度方向在横隔板扩展,再向横隔板厚度方向扩展,焊趾处裂纹先向U肋厚度方向扩展,后沿初始裂纹长度方向顺桥向扩展;在初始裂纹尺寸与荷载条件相同的情况下,顶板-U肋焊缝焊趾处裂纹扩展速度大于焊根处裂纹扩展速度,横隔板-U肋焊缝焊趾处裂纹扩展速率大于横隔板焊趾处裂纹扩展速率。     

2×100m曲线T型刚构墩梁固结处局部应力分析

以北京至霸州城际铁路工程中的某2×100 m T构跨线桥作为工程背景,运用Midas/FEA有限元软件,对该桥墩梁固结处的局部应力进行分析,得到该桥0号块除个别位置出现集中应力外,其他均满足要求。通过计算结果对该桥的设计和施工提出合理的优化及改进措施。     

斜交桥横隔梁受力分析

在城市桥梁设计中,往往会碰到斜交桥,受斜交角度的影响,斜交桥的横隔梁受力和直交桥横隔梁受力不同,采用刚性横梁法无法模拟横隔梁在整体中的受力结构。采用Midas／Civil有限元分析软件建立剪力柔性梁格模型,分析斜交桥边墩处横隔梁和中墩处横隔梁的受力,并与Ansys大型有限元分析软件建立实体模型计算结果对比。