Modeling free-flow speed according to different water depths—From the viewpoint of dynamic hydraulic pressure

In this paper, we propose a method of modeling free flow speed from the viewpoint of hydroplaning. First, the lift forces for different water depths were estimated using Bernoulli’s equation. Compared with the result of the experimental test performed by the Japan Automobile Research Institute, the hydrodynamic pressure coefficient was determined to be 0.03 (tf s²/m⁴). The validation of the predicted lift force is found in another published paper. A very good match is found between the computed values by the proposed numerical model and the data in other published papers. Then, the loss of contact force is considered to evaluate the hydroplaning performance of a tire. To simulate the hydroplaning speed, a tire-sliding model was utilized to obtain the traction and friction forces between the road surface and the tire. The observation data obtained in Japan in 2009 is compared with the physically computed hydroplaning speed, yielding the conclusion that the traction force at the measured desired speed is, on average, 23.4% of the traction force at hydroplaning speed. The analytical model offers a useful tool to quantitatively show that the free flow speed changes as the water depth increase.     

基于独立旋转车轮的变轨距转向架研究

世界各国铁路一直保存着多种不同轨距的现状,解决铁道车辆在轨距不同区间的直通运行是国际和地区间联运中亟待解决的问题,采用变轨距转向架技术是一种行之有效的方法。研究变轨距转向架的机理及结构,提出变轨距转向架的技术设计方案。着重对变轨距转向架的结构进行方案设计,并建立相应的动力学模型,利用计算机数值仿真模拟方法对变轨距转向架进行参数优化和动力学计算。对变轨距转向架的动力学性能进行详细的分析。主要研究内容如下。(1)进行变轨距转向架的方案设计研究,从变轨距车轮的型式、移动模式、载荷的承载方式、锁紧机构及变轨…     

机车车辆动力学研究及发展

机车车辆动力学在最近10年得到迅速发展,考虑车辆—轨道耦合作用的耦合模型得到广泛应用。随着大跨距跨江铁路桥的建设,车和桥的耦合振动会引起接触网的振动,进而影响弓网的耦合振动。因此十分有必要开展接触网—受电弓—机车车辆—线路—桥梁耦合大系统动力学的研究。进行机车车辆动力学性能优化,必须首先确定机车车辆动力学三要素的优先关系,即运行的稳定性—安全性—平稳性,建立以列车为研究对象的模型,同时在模型中考虑机车车辆结构弹性和频变特征悬挂参数以及气流扰动的影响,进而进行灵敏度分析和参数优化。给出考虑频变特性的钢弹簧等效计算方法以及基于循环变量的列车系统动力学建模和计算方法,并验证了计算方法的有效性。     

刚柔耦合多体车辆操纵稳定性研究

利用多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的整车刚柔耦合多体系统操纵动力学仿真分析模型。并分别对多刚体模型和刚柔耦合多体模型进行了“转向盘脉冲输入”、“ISO移线”仿真，分析了构件的柔性对汽车操纵稳定性的评价指标值的影响。     

电动轮驱动的电动汽车动力学仿真

采用自然坐标系下的整车动力学模型,模拟变速或转向过程中可能存在的变化情况,进行了四电动轮独立驱动的电动汽车仿真。仿真试验表明,在变速或转向的过程中,各轮的输出转矩可能会有较大差异。因此在此类电动汽车的设计中应当充分考虑对变速或转向时各轮的转矩加以控制,以提高操控性能。     

影响某艇喷水推进器推进性能的若干因素

基于某艇的推进性能需求,以喷水推进器设计工况为分析对象,采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法,建立计算模型,研究叶轮叶顶间隙、流道格栅密度、艇底水底间距、双泵轴间距等工程应用因素对推进性能的影响,可为某艇喷水推进器的设计、安装与使用等提供合理依据。     

自调节独立车轮走行部的动力学性能

自调节独立车轮走行部具有依靠重力刚度使车轮回复到径向位置的能力。建立自调节独立车轮走行部的运动方程,并采用踏面斜率的泰勒级数对重力复原力的表达式进行简化。自调节独立车轮轮副的摇头运动类似于单摆,其频率取决于接触点的踏面锥度。为衰减轮副的摇头运动,需设置一附加阻尼,阻尼比要达到0.5。提高自调节独立车轮的复位能力,需要车轮踏面具有较高的锥度,使用接触角踏面反推法设计了适合于自调节车轮走行部的踏面,建立相应的车辆横向动力学简化模型。仿真分析表明,自调节车轮走行部具有理想的通过曲线性能。     

A study on a dynamic model of a vehicle simulator with 6 DOF for the Korean tilting train

This article presents a dynamic model of a railway vehicle for the development of a 6-DOF (degrees of freedom) tilting-train simulator. It will be used to verify the tilting-electronics and tilting-control algorithm that are to be applied to the Korean tilting train. It is composed of 6 electrically driven actuators, a track generation system, a graphic user interface, and a visualization system with a 1600-mm-diameter dome screen. Each system shares the data by means of Ethernet network in real time. In this study, a train model of 9-DOF with a force generation system to tilt the train body has been used. Dynamic analysis for the straight track running and curve negotiation of a railway vehicle can be performed in the model. A verification study for the application of the model to the simulator has been conducted on curving tracks with different radii.     

基于体积力法的半悬挂舵和全悬挂舵回转性对比

针对半悬挂舵和全悬挂舵回转性能差异问题,建立用于模拟螺旋桨推力的体积力模型,评估两种不同形式舵的回转性。对标模KCS船型回转运动进行计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）模拟,船后螺旋桨作用使用体积力模型替代。开展半悬挂舵回转性CFD模拟,并与试验结果对比验证。设计全悬挂舵并模拟其回转性,与半悬挂舵回转性进行比较。结果显示,半悬挂舵除战术直径与试验结果相差9.48%外,其他回转特性参数与试验结果相差均在3%以内,说明基于体积力法模拟回转性具有较高的可信度。全悬挂舵的回转特性参数均优于半悬挂舵,说明全悬挂舵的回转性能更佳。     

金属弹簧电流变隔振器动特性试验研究

利用电流变液体（ERF）的可调阻尼特性,设计了一种金属弹簧电流变隔振器并阐述了它的工作原理,通过对简化力学模型的理论分析和隔振器试验研究,发现隔振系统的动特性对结构参数非常敏感,过高或过低的系统弹簧刚度均小利于发挥电流变效应。