车辆-轨道耦合动力学系统可视化仿真

为了提高车辆-轨道耦合动力学系统可视化仿真的逼真度,采用迹线法计算了车轮踏面接触轮廓面,以平面方式表现轮轨动态接触关系,钢轨以梁的形式参与振动,通过实时建立具有一定垂向、横向和扭转振动形态的钢轨模型来模拟钢轨的振动行为。仿真结果表明,在保证优良的实时性的同时,可以清晰地观察轮轨接触点的变化情况,免去了在复杂的三维场景中变换视点的操作,使轮轨动态接触关系更简洁,通过实时创建钢轨模型,使钢轨振动行为的模拟更逼真。     

车辆动力学仿真中关键元件的建模

为了提高车辆动力学模型中非线性元件数学模型的模拟精度,分析了一、二维干摩擦副、三大件转向架的摩擦楔块和带串联刚度阻尼器的动力学性能,建立了非传统的数学模型,即不含速度状态变量的模型,并设计了对应的Simulink程序,用典型例题与传统模型的性能进行了对比分析。分析结果表明:非传统数学模型能克服强非线性带来的数值计算问题,提高了计算精度和计算效率,一般根据不同模型的规模和非线性元件数,计算速度能提高2~10倍。     

有碴轨道下沉变形参数影响分析

为理解轨道下沉变形产生与发展机理及主要影响参数,以道床下沉为例,运用车辆-轨道耦合动力学理论和轨道下沉变形法则,借助已开发的仿真分析程序,分析了运营条件与轨道结构参数对道床下沉变形的影响。分析结果表明:车辆运行速度、车辆轴载、线路运量是轨道下沉破坏主要控制因素;采用重型钢轨、大截面尺寸轨枕和重质道碴可以降低道床下沉量;轨枕间距大,道床弹性模量高,不利于道床下沉变形的控制;当路基K30模量小于90MPa.m-1时,道床下沉量随着K30值的增加而增大,当K30值大于90MPa.m-1时,随着K30值的增加道床下沉量反而降低。可见,为了阻止有碴轨道下沉变形,应注重轨道结构参数的匹配,合理安排运输。     

两万吨组合列车制动特性

为了减小重载列车纵向冲动,提高列车制动特性的同步性,利用基于空气流动理论的空气制动仿真系统,计算了列车制动系统的制动管路和各缸室的瞬态气体状态,获得制动系统动态特性,预测了两万吨组合列车的紧急制动与常用制动特性,分析了制动波的传递特性。计算结果表明:两组合列车可以缩小最大制动时间差50%,如果在两组合列车尾部配置机车,最大制动时间差可以缩小75%,四组合列车最大制动时间差可以缩小75%;紧急制动波速等速前后传递,常用制动时向前传递的制动波波速要比向后传递的制动波波速小。可见,组合列车是一种改善列车制动同步性的理想方式。     

基于Cruise自卸车动力经济性仿真分析与优化

动力性、经济性是评价车辆性能的重要指标,也是产品开发过程中需要重点考虑的内容。针对某款重卡车的动力性、经济性,利用AVL的计算分析软件Cruise进行仿真分析,并将计算结果与实验结果进行对比,结果吻合较好。在此模型基础上,对拓展车型的多种匹配方案进行优化分析计算,并确定最佳方案。     

大城市实施BRT效果仿真评价研究

BRT是解决大城市交通拥堵问题、实现城市可持续发展的一项重要措施.基于系统动力学理论,建立了土地利用与交通系统关系模型,并采用上海市出行人次实际数据和拟合数据的对比,验证了模型的有效性;采用所建立的土地利用与交通系统关系模型进行预测,得出当前发展趋势下不采取任何措施和实施BRT措施的未来年路网服务水平指标,通过比较BRT方式在吸引不同比例客流情况下地面客流重新分配后路网服务水平的变化,对BRT的实施效果进行仿真评价.     

路基压实质量连续动态监控技术

为了解决粗粒土路基压实质量较难控制的问题，在分析了已有连续压实质量控制方法的基础上，提出了以连续测试路基结构抗力变化信息为特色的动力学监控方法。根据压实机具与路基结构相互作用的动力学分析，以振动压路机为测试对象，采用系统识别原理和动态测试技术，通过对压实机具与路基结构相互作用的连续测试，得到了能反映结构压实状态变化的抗力信息。以路基结构在形成过程中抗力的变化来评价压实状态的变化，实现了在压实过程中连续实时的质量监控。该方法不同于国外流行的压实计谐波比的评价方法，适用范围更广，现场操作方便，更适用于粗粒土的压实质量监控。     

某改型汽油机机体热负荷分析

通过建立的气缸盖、机体和冷却水耦合计算模型,使用直接耦合法,利用CFD软件计算了机体温度场。计算结果显示,将汽油机原有的2气门配气机构改为4气门后,随着热负荷的加大,机体最高温度升高了22.1℃。并以此温度场为边界条件,利用FEA软件计算了机体热应力和热变形。结果表明,在只有热负荷作用时,改型后机体受到的最大热应力由51.0 MPa增加到60.2 MPa,最大热变形由0.27 mm增加到0.37 mm。     

多刚体系统动力学在汽车转向和悬架系统运动分析中的应用

多刚体系统动力学是近２０年发展起来的力学新分支。本文以该领域中的Ｒ－Ｗ方法为理论基础，编制了可自动建模半进行计算机值仿真计算的汽车转向，悬架运动分析通用程度，运用该程度对大量的实车进行了计算分析，经整车和转向悬架系统的试验结果表明，用该程序进行汽车转向，悬架运动分析，所得结果准确，计算迅速，可方便地进行转向，悬架设计方案的比较和参数的选择。     

Dual extended Kalman filter for vehicle state and parameter estimation

The article demonstrates the implementation of a model-based vehicle estimator, which can be used for combined estimation of vehicle states and parameters. The estimator is realised using the dual extended Kalman filter (DEKF) technique, which makes use of two Kalman filters running in parallel, thus 'splitting' the state and parameter estimation problems. Note that the two problems cannot be entirely separated due to their inherent interdependencies. This technique provides several advantages, such as the possibility to switch off the parameter estimator, once a sufficiently good set of estimates has been obtained. The estimator is based on a four-wheel vehicle model with four degrees of freedom, which accommodates the dominant modes only, and is designed to make use of several interchangeable tyre models. The paper demonstrates the appropriateness of the DEKF. Results to date indicate that this is an effective approach, which is considered to be of potential benefit to the automotive industry.