行星轮系的动态特性分析是解决减速器齿轮箱振动与噪声问题的关键。在固定界面模态综合法基础上,提出一种行星轮系动力学建模的重复超单元方法。根据行星轮的结构特征建立超单元模型,将动态缩聚后的超单元装配到残余结构的边界上,利用保留主模态和约束模态得到重复超单元系统矩阵。采用某行星轮系为研究对象,通过比较传统超单元模型、重复超单元模型与全模型计算结果来验证方法的有效性。将太阳轮盘、行星轮盘和内齿圈轮盘分别划分为超单元,将所有齿轮的齿圈划分为残余结构来建立传统超单元模型;考虑到各行星轮具有相同的几何特征,将其中一个行星轮的有限元模型作为原始超单元,其余行星轮作为重复超单元不需要划分有限元网格,通过定义缩聚界面的外部节点建立动力学模型。研究结果表明,重复超单元在保证精度的情况下分析效率......

针对分布式驱动电动汽车的四轮转角和转矩均独立可控的特点,提出了一种避免极限工况失稳的后轮转角自适应补偿及直接横摆力矩控制的集成控制策略。通过稳态转向仿真实验建立轴侧偏刚度估计模型,基于质心侧偏角零化的控制目标设计出前馈后轮转角补偿量,并通过四轮转矩分配进一步提高车辆的稳定性。仿真结果表明,该集成控制策略在高速大转角工况下,相对于前轮转向汽车最大质心侧偏角降低72.2%,横摆角速度抑制到期望的稳态值;低附路面进行高速单移线变道时,所提策略能有效将过大的质心侧偏角抑制在±0.005 rad以内,避免了无控制情况下的侧滑失稳现象。

针对自动紧急制动系统兼顾制动效能和制动舒适性的要求,设计了两级自动紧急制动系统控制策略。选取具有丰富驾驶经验的驾驶员在驾驶模拟器硬件在环试验台上进行试验,利用驾驶员实际制动数据确认驾驶员最舒适制动减速度,以此在单级自动紧急制动强度的基础上,建立了考虑前车运动状态的两级自动紧急制动安全距离模型和两级自动紧急制动系统控制策略,并通过驾驶模拟器硬件在环试验对所设计的控制策略进行验证。结果表明两级自动紧急制动系统能够有效防止紧急制动车辆发生碰撞危险,具有良好的驾驶辅助功能。

针对改型设计的平板型双流道太阳能空气集热器,搭建了实验平台,利用Fluent软件开展了关键参数对集热器集热性能的试验及模拟研究。结果表明模拟所得太阳能空气集热器集热效率和出口空气温度与实验值具有良好的一致性;出口空气温度受太阳辐射强度的影响较大,而集热效率受太阳辐射强度影响较小;最优空气质量流量为0.06 kg/s;随着进口空气温度的增加,出口空气温度也增加,但进出口空气的温差在缩小,集热效率在下降;适当增加吸热板厚度可以有效提高出口空气温度和集热效率,但过量增加吸热板厚度不能持续提升集热系统的性能,推荐的吸热板厚度为0.35 mm。

井下作业工具作为一种可靠性要求极高的入井工具,在设计、制造过程中必须对其进行地面模拟井下工况的性能试验。采用感应加热技术革新常规导热油加热模式,研制一种模拟地层温度压力环境工况的直井井下工具模拟试验装置,实现不同规格油套管和工具的加热、加载、加压、扭转、钻进、循环等井下工作工具试验测试功能。直井模拟试验装置可实现最大1000 kN、120 MPa、15 kNm的井下工具联合拉压扭模拟钻进试验,试验效果良好,120℃、70 MPa常规试验周期缩短近1/2,温度控制精度为0.3℃,具有加热速度快、试验效率高、安全环保的优点。试验装置投入运行后,整体运行稳定可靠,各项技术指标良好。

点阵结构是一种先进的轻质功能结构,在航空航天领域应用越来越广泛,设计出满足特定功能需求的点阵结构来拓展零件功能,是当前需要解决的关键问题之一。基于拓扑优化原理进行点阵结构的设计,对多种点阵结构的性能进行了仿真分析和物理实验分析,并对实验结果进行了对比。对主要受拉压应力的连杆填充相应的点阵结构进行轻量化优化设计,结果表明,采用点阵结构填充后的试验件质量减小了1/3,比刚度是原来的1.9倍。

为了解决地铁施工中,成环管片轴线偏离设计轴线严重超差或失圆而拆除时,采取人工原始的作业方式配合简单施工机具的作业方式,存在拆除工作量大、效率低、安全风险高、时间长等问题。在对一些管片拆除案例所用机具研究的基础上,借鉴盾构机作业时对管片拼装、调运、喂送工作原理,确定作业台车总体设计原则,构建专用台架布置顶部、侧部、底部管片拆除装置,并对其结构原理、参数、特点、安全性进行了研究,设计出了一种针对盾构施工缺陷管片拆除作业台车。研究表明与人工配合简单施工机具的作业方式相比可以起到安全、省力、快速拆除管片的效果。

为解决传统产品包装高度相似的问题,提出了基于大数据驱动的个性化产品包装设计方法。首先获取消费者喜好信息,使用聚类分析技术提取包装喜好元素,然后根据此元素与消费者定位结果实现产品定位,通过图像、文字以及色彩等描述产品包装特征,完成包装元素设定,最后根据产品特征选用包装原料,完成包装设计。结果表明,相对其他方法,基于大数据驱动的设计方法能够获得更加理想的产品包装设计效果,有利提升产品的销售能力。

针对目前铁路电气企业中产品技术状态信息分散、完整度低、数据一致性难以保证的问题,研究了适合铁路电气产品的技术状态管理方法,构建了技术状态管理过程模型。依据铁路电气产品研制过程,建立了产品需求基线、方案设计基线和最终产品基线,分别对产品的需求、设计和实体的技术状态信息集中管理。针对技术状态更改的需求,建立基于PDCA模型的技术状态更改控制模型,以保证产品数据的一致性。最后在某铁路电气企业的PDM平台上建立了技术状态管理系统,实现了对铁路电气产品的数字化技术状态管理。

曲轴扭转振动是发动机振动噪声的主要来源,对其加装减振装置可有效降低噪声并延长设备使用寿命。针对发动机激振力矩的来源进行分析。对激振力矩进行谐次分析,分析如何在无发动机动特性曲线的情况下得到发动机各谐次激振力矩的幅值与相位差。获得发动机转速范围内的主谐次与次主谐次激振力矩,基于激励力矩分析结果,设计硅油橡胶减振器主要参数,基于扭转振动测试台对减震器的减振效果进行分析,对比分析结果可知根据根据轴系固有频率特性,在转速范围内主、次谐次为6谐次与5谐次;设计的硅油橡胶减振器,将轴系5、6谐次的扭振振幅最大值降低了51%以上;在发动机怠速工况下,前4谐次的振幅明显减小;试验结果表明所采用分析方法和设计过程的准确性,为此类设计研究提供参考。