Nonlinear tire-road friction control based on tire model parameter identification

A hierarchical control structure is a more suitable structural scheme for integrated chassis control. Generally, this type of structure has two main functions. The upper layer manages global control and force allocation, while the bottom layer allocates realized forces with 4 independent local tire controllers. The way to properly allocate these target forces poses a difficult task for the bottom layer. There are two key problems that require attention: obtaining the nonlinear time-varying coefficient of friction between the tire and different road surfaces and accurately tracking the desired forces from the upper layer. This paper mainly focuses on longitudinal tire-road friction allocation and control strategies that are based on the antilock braking system (ABS). Although it is difficult to precisely measure longitudinal tire-road friction forces for frequently changing road surface conditions, they can be estimated with a real-time measurement of brake force and angular acceleration at the wheels. The Magic Formula model is proposed as the reference model, and its key parameters are identified online using a constrained hybrid genetic algorithm to describe the evolution of tire-road friction with respect to the wheel slip. The desired wheel slip, with respect to the reference tire-road friction force from the top layer, is estimated with the inverse quadratic interpolation method. The tire-road friction controller of the extended anti-lock braking system (Ext-ABS) is designed through use of the nonlinear sliding mode control method. Simulation results indicate that acceptable modifications to changes in road surface conditions and adequate stability can be expected from the proposed control strategy.     

汽车弹性部件道路模拟加速试验方法的研究

以某新型后悬架上控制臂橡胶衬套的疲劳耐久试验为研究对象,对室内道路载荷谱试验进行研究,提出一种加速试验方法.针对衬套的受力情况和载荷谱的特点研究加速试验方法,应用损伤理论压缩道路载荷试验谱,通过约束系统解耦,建立试验台架,进行加速试验,最后由刚度试验的结果验证疲劳损伤程度.结果表明,新的加速试验方法与传统的台架试验相比,不但具有同样的效果而且缩短试验时间,降低开发、试验成本.     

吊舱式液压推进系统——舰艇推进新模式探讨

提出吊舱式液压推进系统的功能和原理框图及系统组成;对系统的主要部件如螺旋桨、液压马达、液压泵等的设计进行了探讨;指出吊舱式液压推进系统的优点,并与吊舱式电力推进系统相比较;对实施该系统应该事先研究的问题作了分析,并提出解决的措施。最后得出结论:吊舱式液压推进与吊舱式电力推进有很多共同的优点,但是,吊舱式液压推进更占优势,具有更诱人的发展和推广的潜力。     

基于经验模态分解的大型轮船锚机齿轮箱故障诊断

经验模态分解法(EMD)是一种针对信号变化的自适应处理方法。针对某大型轮船锚机齿轮箱,首先通过测量不同转速和位置的振动信号预估故障源;其次对采集出的原始故障信号进行处理,提取故障特征,即通过EMD将原始信号分解为若干个IMF分量,不同的IMF分量包含不同频段所对应的能量,然后再对IMF分量进行包络分析和谱分析,最终便可确定故障源,并对其进行修复。通过测试比较,验证了EMD理论方法的正确性和有效性。     

基于同板弯沉差的板底脱空判定方法

针对同一路面板的板中、板边、板角之间弯沉差与板底脱空的关系在规范中并未有明确说明,且国内外研究也较少的情况,以烟台～威海高速路试验段为依托工程,对板底脱空的弯沉评价指标进行了理论计算。采用贝克曼梁弯沉仪(BB)和落锤式弯沉仪(FWD)对比测量,并计算同板板中与板边中点、板角弯沉差,在此基础上,经统计分析方法确定了静动弯沉值判定脱空的评定标准。试验路的钻芯结果表明,基于同板弯沉差的板底脱空判定方法具有较高的可信度。     

热点应力法在汽车驱动桥焊接强度耐久性分析中的应用

针对汽车驱动桥焊接桥壳结构特点,采用热点应力法及CAE技术对其焊接结构强度耐久性进行了模拟分析。为验证热点应力法模拟焊接结构的有效性,对3种标准焊接件、2种驱动桥桥壳焊接部位的强度和耐久性进行了试验与模拟对比分析,结果表明,该方法对焊接部位关键点应力的模拟有效性达70%以上,焊接部位的耐久性模拟寿命均值与试验结果量级相当。     

基于转向回正性能的主销内倾角和主销后倾角解析研究

基于“驾驶员-汽车”系统转向控制力学分析,推导出了转向力矩的计算模型,并根据此计算模型及相关国家标准要求建立了残余横摆角速度与前轮定位参数的函数关系.在此基础上,提出了考虑转向回正性能的主销内倾角和主销后倾角解析设计理论,并通过对某轻型货车进行实例计算和试验验证,证明优化后汽车的转向回正性能更好.     

Multiaxial Fatigue Analysis of Vehicle Lower Control Arm Based on Simulated Road Excitation

提出了一种道路模拟试验与CAE相结合的汽车耐久性分析方法.采用道路模拟技术复现实际路面状况,迭代得到的轮胎激励信号,作为CAE动力学分析的边界条件.建立整车刚柔耦合模型,仿真获取关键零件连接点的载荷历程.以某汽车的下摆臂作为实例,采用有限元分析的惯性释放法,求得其应力.据此进一步对其载荷状态做二轴性分析,并选择合适的多轴疲劳损伤模型进行多轴疲劳分析.分析结果与路试结果对比表明,该方法可在设计阶段有效预估汽车关键零部件在非比例载荷作用下的疲劳寿命.     

Design of the Linear Assistance Characteristics of Close-type Electro-hydraulic Power Steering

文中概述了汽车闭式电控液压助力转向系统的结构和工作原理.根据汽车电控液压助力转向系统对助力特性的要求,设计出直线型助力特性曲线示意图.清晰分析了车速、理想转向盘转矩和助力转矩的关系,拟合出车速感应曲线.该曲线表明,所设计的直线型助力特性能很好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾.     

考虑初应力的哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力统一解

为了研究钢管初应力对钢管混凝土拱肋极限承载力的影响,针对实际工程中普遍采用的哑铃型钢管混凝土拱肋,考虑中间主应力、材料拉压比、初应力、初始缺陷、矢跨比和长细比等因素的影响,采用统一强度理论和修正的等效梁柱法,推导出一个新的初应力影响系数的计算公式,并建立其极限承载力的统一解。应用提出的计算公式分别对有、无初应力的哑铃型钢管混凝土拱肋的极限承载力进行计算,并将无初应力拱肋的计算结果与相关文献的试验结果及计算结果进行对比。分析结果表明：所提出的计算公式具有较好的精确度,验证了该计算方法的可行性;研究结果可为工程应用提供参考。