铁道车辆横向主动悬挂试验研究

建立了铁道车辆１：８比例的半车四自由度横向主动悬挂试验模型,应用ＬＱＲ控制方法进行了主动悬挂与被动悬挂的试验对比研究,并与仿真计算结果进行比较。研究结果表明,主动悬挂方式能有效衰减振动,尤其是共振点处的振动;主动悬挂与被悬挂相比,车体横移振幅在高频共振点附近平均降低８０％左右,在其余频段平均降低约３０％;车体侧滚角振幅在高频共振点附近平均降低６５％左右,在其余频段平均降低约２０％。     

基于LabVIEW的振动主动控制试验研究

在振动主动控制技术中,为了对控制系统以及作动机构的时滞进行有效补偿,开发了基于脉冲激励的时滞测试系统,对测控系统的时滞进行了试验研究.在此基础上.应用LabVIEW编写移相控制算法对振动系统的行为进行主动控制,仿真结果表明了该方法是可行的.试验研究中,由于反馈信号中含有多谐波成分,应用低通滤波算法进行处理后再实施控制,取得了良好的控制效果.     

高雷诺数下方柱绕流特性的数值模拟

为研究高雷诺数为22 000下方柱周围流场形态及气动力特性,基于开源计算流体动力学（computational fluid dynamic,CFD）软件OpenFoam平台,采用基于动态亚格子模型的大涡模拟（large eddy simulation,LES）方法,对均匀来流作用下的方柱绕流进行了三维数值模拟.首先,通过对基于时间积分的平均积分分量的比较,验证了本数值计算的准确性;其次,深入分析了方柱周围及其尾流区的流场结构,给出了流场结构的平均和湍流特征,并在此基础上,研究了其气动力特性;最后,分析了两种长径比下表面压力的展向空间相关性.研究结果表明:雷诺数为22 000下方柱尾流区回转长度为1.37倍方柱宽度,Strouhal数为0.121,脉动升力系数为1.40;展向长度取8倍方柱宽度可更准确地获得周围湍流特性.      

门座式起重机驾驶室主动隔振仿真研究

门座式起重机驾驶室现在一般采用被动隔振技术,文中针对被动隔振技术低频特性较差的问题,提出了主动隔振技术在门座式起重机驾驶室的应用,并进行了研究。根据问题的数学描述和门座式起重机驾驶室力学模型的分析,提取了门座式起重机驾驶室的主动隔振数学模型,并根据X-LMS自适应算法利用MATLAB软件对算法进行验证。结果表明,门座式起重机驾驶室主动隔振技术实施的可行性与其对驾驶室低频振动的隔振有益效果。     

压电板的主动控制实验研究

研究了压电板模型的主动控制。建立了主动控制方程,进行了实验研究。结果表明,采用压电片作为传感器和制动器的压电板的振动可以得到较好的抑制。说明了控制策略的可行性。为压电智能结构的进一步应用提供了实验基础。     

用于自适应可展结构的智能主动杆试验研究

为将智能主动杆用于可展结构的自适应控制，研制了一种具有传感和作动双重功能的智能主动杆．对主动杆输出位移、输出力特性以及动力学性能进行了试验研究，获得了不同驱动电压频率的对位移增益和输出力增益．试验结果表明，这类智能主动杆可用于消除铰连接间隙、精确定位和振动抑制．     

高速铁路受电弓主动控制算法适用性研究

为分析适用于不同受电弓的最佳主动控制算法,建立了有效的弓网模型,设计了最优控制器、变结构控制器和模糊控制器.以应用最广泛的SBS81、DSA250、DSA380和SSS400+型受电弓为控制对象进行了验证,并分析了控制前后接触力最大值、最小值、平均值和标准差4个统计量,结果表明:当列车在简单链型悬挂接触网下行驶速度为250 km/h时, SBS81和DSA380应用变结构控制,接触力标准差分别降低了34.4%和18.6%,而应用最优控制则仅分别降低12.7%和10.0%;DSA250应用最优控制时接触力标准差降低了25.7%,而应用变结构控制仅降低了14.8%;SSS400+应用模糊控制时接触力标准差降低了38.1%.表明SBS81和DSA380适合变结构控制, DSA250应用最优控制表现最优,而SSS400+更适合模糊控制.      

气动式主动顺应去毛刺工具研究

设计了一种气动式主动顺应去毛刺工具,并进行建模仿真和实验对比分析。设计的工具在轴向和径向均主动可控,使用线性气动执行器来控制轴向力,并与测量轴向高度的线性编码器集成,通过与角度传感器集成的气动环形驱动器来进行径向力控制,两个顺应系统通过万向节结构实现混合控制。对工具进行动态建模和分析,根据超弹性理论采用Arruda-Boyce本构模型并基于施加在工具尖端上的力和因力作用而引起的位移来确定轴、径向刚度,通过ANSYS Workbench进行刚度模拟计算再由实验验证仿真结果,证明该去毛刺工具在作业过程中可以自由浮动,具有主动顺应性的同时还能根据轴向和径向上所受压力提供与之相适应的刚度,减小作业中的振颤与干扰,保证加工精度。     

主动前轮转向的操纵稳定性研究

汽车的主动前轮转向作为汽车主动控制的一个重要组成部分,可以改善车辆的操纵稳定性;横摆角速度与质心侧偏角作为表征车辆操纵稳定性的2个主要指标,可以作为车辆处于稳定状态的参考。基于模型预测控制方法,在汽车线性二自由度模型的基础上,使用相同工况下理想的横摆角速度与质心侧偏角作为参考,设计了模型预测控制器,将二自由度汽车模型与CarSim整车模型进行了联合仿真。结果表明:模型预测控制方法相对PID控制方法更能有效地提高汽车的主动安全性。     

斯堪尼亚瑞典研发中心新增先进气候模拟试验设施

瑞典企业、能源和交通部部长Annie Loof与斯堪尼亚总裁兼首席执行官Martin Lundstedt于2013年11月11日宣布,斯堪尼亚斥资4亿瑞典克朗建造的用于试验全规格卡车和客车的欧洲最先进气候风洞实验室正式落成。     

有源滤波器的仿真分析

采用电力推进系统的船舶首先要面对谐波危害的问题。针对抑制谐波的无滤电力滤波器所存在的缺陷,本文根据有源滤波器的抑波原理及其仿真实例,说明有源滤波器在船舶电网谐波抑制方面的特点。     

涡轮增压器叶片扩压器高速流场仿真分析

对增压器叶片扩压器内部三维流场进行数值仿真研究为了提高扩压器效率,首先要了解扩压器内部流场情况,只有这样才能具体分析和优化扩压器性能,在压气机高速工况下对三种不同叶形扩压器内部流场进行了仿真分析.结果表明:直线机翼形叶片扩压器整体性能和内部流场分布优于另外两种扩压器.     

动车组明线运行空气动力学数值仿真

通过采用不可压缩粘性流体的N-S方程和K-ε双方程湍流模型,建立了带有车轮的200 km/h动车组模型,对其明线运行的外流场进行了空气动力学仿真.并对列车壁面附面层网格进行了细分,得出压力、速度的分布规律,针对网格划分对计算结果的影响进行了探讨.得出如下结论：列车的阻力系数为0.436,升力系数为0.014;此型200 km/h动车组车尾的安全避让距离为6 m;当加密附面层网格使y＋从2200减小到55时,阻力系数提高15%.     

移动地面条件下的微型车外流场数值模拟研究

为研究地面边界条件对汽车外流场数值模拟的影响,制定了两种方案对某微型车进行数值模拟计算,并对结果进行分析．研究表明：不同的地面边界条件对汽车的底部流场有很大的影响,而对上部流场影响不大;不同的地面边界条件对汽车的气动升力和前轮的升力影响很大,对气动阻力和后轮升力影响较小;在汽车的外流场数值模拟中,采用移动地面条件可以提高数值模拟的精度．     

高速列车头部气动性能的模拟计算与试验

为了研究高速列车的头形对列车整车的气动性能有着重要的影响,对一节半车编组列车分别进行了空气动力学仿真分析和风洞试验．采用有限体积法对列车头部周围流场进行区域离散,进行气动性能仿真分析,得到高速列车头车的气动特性参数．在满足几何相似的基础上,对一节半编组的列车模型进行风洞试验,获取头部的气动参数,并从模拟仿真分析结果与风洞试验结果对比分析中验证,两种方法能够相互补充,相互印证,为高速列车头形的研究总结出有效的研究途径．     

流线型箱梁涡振主动吹气流动控制及作用机理

为研究基于主动吹气的流动抑振措施对流线型箱梁涡振性能的影响,进行了1∶50刚性节段模型自由悬挂风洞试验,节段模型与吹气装置连接以达到流动控制效果,分析了主梁处于最不利5°攻角时不同气孔参数下的涡振响应,并通过数值模拟重现了主梁竖弯涡振,分析了主动吹气对抑制主梁涡振的作用机理。研究结果表明：5°攻角原设计断面出现明显竖弯及扭转涡振现象,其中竖弯及扭转涡振分别有2个锁定区间,在竖弯第2锁定区间及扭转第1锁定区间出现涡振响应峰值;主动吹气的流动控制对主梁涡振响应幅值及涡振区间均有较大影响;主梁竖弯涡振在下腹板上下游或者下游吹气速率10 m·s^-1时消失,最佳抑制效果达91.9%;吹气速率5 m·s^-1对于扭转涡振有明显抑制作用,扭转涡振最佳抑制效果达65.4%;吹气速率对于涡振性能影响明显,吹气速率10 m·s^-1的竖弯抑制效果优于吹气速率5 m·s^-1,而吹气速率5 m·s^-1的扭转抑制效果优于吹气速率10 m·s^-1;气孔间距2.5 m工况总体涡振控制效果优于气孔间距5.0 m工况;气孔布置在下腹板的工况抑制效果优于气孔布置在上腹板的工况;当气孔布置于下游下腹板处,吹气速率达10 m·s^-1,气孔间距为2.5 m时,主动吹气降低了主梁下游上下表面周期性脉动压差,破坏了下游下腹板处的负压中心,故其能有效抑制主梁竖弯涡振。     

侧向风作用下车-桥系统的气动特性——基于风洞试验的参数研究

为考虑侧向风作用下车辆运动对车-桥系统气动特性的影响,基于研制的移动车辆模型风洞试验系统,针对轨道交通车辆和公路交通车辆,分别采用三车模型和单车模型,测试了不同工况下车辆、桥梁的气动力系数,讨论了车速、风向角、车辆在桥上所处轨道位置以及车辆类型等因素对车辆和桥梁气动特性的影响.研究表明,随着车速的增大和合成风向角的减小,车辆阻力系数和升力系数存在增大的趋势,车速对单车模型气动力系数的影响更显著;车辆在桥上所处轨道位置不同对车辆、桥梁气动力系数的影响均较大,桥梁气动力系数对车速和合成风向角不敏感.     

高速列车头部气动性能的模拟计算与试验

为了研究高速列车的头形对列车整车的气动性能有着重要的影响,对一节半车编组列车分别进行了空气动力学仿真分析和风洞试验.采用有限体积法对列车头部周围流场进行区域离散,进行气动性能仿真分析,得到高速列车头车的气动特性参数.在满足几何相似的基础上,对一节半编组的列车模型进行风洞试验,获取头部的气动参数,并从模拟仿真分析结果与风洞试验结果对比分析中验证,两种方法能够相互补充,相互印证,为高速列车头形的研究总结出有效的研究途径.     

SCR催化转化器内流场数值模拟与结构改进

利用计算流体动力学(CFD)软件,对结构改进前后的SCR催化转化器内流场进行了三维稳态流动数值模拟,对比分析了改进前后两种不同结构的催化转化器内流动特性.模拟结果显示:结构因素对催化转化器的内流动特性有很大影响,通过结构改进,减小了压力损失,使其内部速度分布和温度分布更加均匀.     

基于不同外形参数模型的汽车外流场仿真

运用三维建模软件建立某型汽车的CAD模型,并基于知识工程模块设置一组影响汽车空气动力学的参数:前风窗角(FWW)、后风窗角(BWW)、接近角(AFA)、离去角(DRA),通过改变这些参数得到8种不同的汽车模型;将得到的参数化模型运用计算流体力学(CFD)软件Star - ccm+对其进行空气动力学模拟分析,模拟出不同参...