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新型机械弹性车轮包容特性的力学研究

振动．测试与诊断 2017年第2期37卷 266-272页

作者：王强赵又群林棻杜现斌付宏勋南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

利用有限元分析和试验测试方法对新型机械弹性车轮的包容特性进行了力学研究。通过平面及障碍物作用下车轮垂向力学特性的分析,揭示了障碍物截面形状对车轮垂向力学响应的影响规律,并验证了所建模型的可靠性。基于车轮非线性有限元模型... 详细信息

利用有限元分析和试验测试方法对新型机械弹性车轮的包容特性进行了力学研究。通过平面及障碍物作用下车轮垂向力学特性的分析,揭示了障碍物截面形状对车轮垂向力学响应的影响规律,并验证了所建模型的可靠性。基于车轮非线性有限元模型和台架试验,分析了车轮在三种不同截面障碍物作用下的低速稳态包容特性,并研究了车轮通过障碍物后的垂向和纵向动态力学响应的变化规律,及负荷和障碍物截面形状对包容特性的影响。结果表明:车轮垂向力响应随负荷的增加由抛物线形过渡到马鞍形,车轮纵向力响应随负荷的增加而增大,其变化曲线类似为正弦形状;且车轮垂向力和纵向力响应随障碍物高度的增加而增大;其响应峰值相对较低、变化较平缓,在一定载荷条件下,车轮表现出典型的包容特性。

关键词：机械弹性车轮包容特性垂向刚度障碍物力学响应

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材料性能对柔辐式非充气轮胎力学特性的影响

重庆理工大学学报（自然科学） 2022年第9期36卷 34-41页

作者：王岩付宏勋陈凯张金焱肖振山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000

材料性能对柔辐式非充气轮胎力学特性的影响较大,是柔辐式非充气轮胎设计的重要考虑因素。选取了4种不同属性的聚氨酯材料进行单轴拉伸试验,基于应力-应变试验数据构建了5种超弹性材料本构模型,并进行对比分析。基于单元构型方法,构建... 详细信息

材料性能对柔辐式非充气轮胎力学特性的影响较大,是柔辐式非充气轮胎设计的重要考虑因素。选取了4种不同属性的聚氨酯材料进行单轴拉伸试验,基于应力-应变试验数据构建了5种超弹性材料本构模型,并进行对比分析。基于单元构型方法,构建了柔辐式非充气轮胎数值模型,对其刚度特性、接地特性和支撑体应力分布规律进行仿真分析,并将仿真结果与轮胎样机试验结果进行对比,验证了模型的有效性。结果表明:不同材料性能柔辐式非充气轮胎的刚度特性、接地特性及应力分布规律基本一致,刚度曲线基本为线性变化,接地压力集中分布在胎肩区域,支撑体应力集中分布在中、下两侧辐板,随着材料硬度的增加,径向刚度及最大接地压力增加,但接地长度及支撑体应力减小。

关键词：非充气轮胎单轴拉伸材料本构模型力学特性

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车载称重系统研究综述

中国测试 2022年第5期48卷 14-21页

作者：付宏勋张宇赵强刚宪约乔欢波山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049

车载称重系统是一种用于测量车载重量的称重仪器,可弥补传统静态称重系统、动态称重系统和便携式称重仪在治理车辆超载等方面存在的不足,具有广阔的应用前景。该文概述车载称重系统的研究背景和研究意义,简要叙述车载称重系统的基本构... 详细信息

车载称重系统是一种用于测量车载重量的称重仪器,可弥补传统静态称重系统、动态称重系统和便携式称重仪在治理车辆超载等方面存在的不足,具有广阔的应用前景。该文概述车载称重系统的研究背景和研究意义,简要叙述车载称重系统的基本构成、工作流程、发展历史和功能拓展,重点从车载称重系统实现称重的三个阶段:测量方法、降噪算法、称重算法,对车载称重系统的研究现状进行阐述,总结实现称重的三个阶段可选用的方案,并且对每个方案的实现原理、优缺点和适用范围进行分析,最后根据现有技术存在的不足,展望车载称重系统的发展趋势。

关键词：车载称重系统测量方法降噪算法称重算法

轮毂电机式三轴纯电动铰接客车扭矩优化分配控制策略研究

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机械科学与技术 2022年第8期41卷 1261-1269页

作者：邵长江杨坤王杰谭迪付宏勋刘国栋山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000 山东意威汽车科技有限公司山东淄博255000 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261000

以三轴纯电动铰接客车为研究对象,针对单电机集中式驱动构型存在的动力系统布置困难、传动链长等问题,构建基于六轮毂电机分布式驱动的三轴纯电动铰接客车构型,完成关键总成参数匹配;针对前、中、后轴电机扭矩分配问题,提出以系统效率... 详细信息

以三轴纯电动铰接客车为研究对象,针对单电机集中式驱动构型存在的动力系统布置困难、传动链长等问题,构建基于六轮毂电机分布式驱动的三轴纯电动铰接客车构型,完成关键总成参数匹配;针对前、中、后轴电机扭矩分配问题,提出以系统效率最佳为目标的扭矩优化分配策略,并基于MATLAB/Simulink搭建了扭矩优化分配模型;基于AVL Cruise和MATLAB/Simulink搭建了整车联合仿真模型,在满足整车动力性和经济性指标的前提下,通过与单电机集中式驱动构型的对比可知:整车0~50 km/h的加速时间减少3.1 s,最高车速提升5 km/h,最大爬坡度提高1.3%;满载CCBC工况下,百公里能耗降低11.51%,续驶里程增加27 km;提出的扭矩优化分配策略能将整车需求扭矩合理分配给各电机,并可优化电机工作区间,有效降低整车能耗。

关键词：三轴纯电动铰接客车轮毂电机扭矩优化分配控制策略

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智能轮胎状态信息估算研究综述与展望

科学技术与工程 2022年第2期22卷 463-470页

作者：付宏勋赵强刚宪约张宇库来运山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255049

智能轮胎技术能够将轮胎与路面的相互作用信息第一时间反馈到汽车的控制系统,对汽车的行驶安全性、经济性以及舒适性等起着至关重要的作用。主要从轮胎力估算、路面条件识别、轮胎滑水监测、轮胎磨损监测以及状态信息控制应用等角度梳... 详细信息

智能轮胎技术能够将轮胎与路面的相互作用信息第一时间反馈到汽车的控制系统,对汽车的行驶安全性、经济性以及舒适性等起着至关重要的作用。主要从轮胎力估算、路面条件识别、轮胎滑水监测、轮胎磨损监测以及状态信息控制应用等角度梳理了智能轮胎状态信息估算的中外研究进展,并展望了智能轮胎技术的未来发展趋势及可能面临的挑战。

关键词：智能轮胎轮胎力路面条件识别滑水轮胎磨损控制应用

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侧倾角对机械弹性车轮刚度及接地特性的影响

兵工学报 2018年第3期39卷 444-450页

作者：赵又群杜现斌林棻王强付宏勋南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为提高车辆行驶的安全性,对一种新型非充气式机械弹性安全车轮在不同侧倾角工况下的刚度特性及接地特性进行了研究。在充分考虑0轮体层合结构基础上,基于有限元法建立了包含橡胶材料的不可压缩性、大变形及车轮与地面接触非线性等特征... 详细信息

为提高车辆行驶的安全性,对一种新型非充气式机械弹性安全车轮在不同侧倾角工况下的刚度特性及接地特性进行了研究。在充分考虑0轮体层合结构基础上,基于有限元法建立了包含橡胶材料的不可压缩性、大变形及车轮与地面接触非线性等特征的机械弹性车轮三维有限元模型,并通过加载试验对模型进行了精度验证。将车轮刚度特性及侧倾接地特性的仿真和试验结果进行对比,分析了侧倾角对车轮垂向刚度、下沉量、接地印迹及压力分布等特征的影响。结果表明:车轮的垂向刚度随侧倾角的增大而减小;侧倾角的存在加剧了车轮胎肩部位的应力集中,使接地区域压力分布的均匀性变差。研究结果为分析机械弹性车轮侧倾特性、0轮胎面的不均匀磨损及其结构优化等提供了参考。

关键词：安全轮胎侧倾角垂向刚度接地特性有限元法

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机械弹性车轮侧向刚度的影响因素分析

上海交通大学学报 2017年第7期51卷 863-869页

作者：付宏勋赵又群杜现斌王强肖振南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为深入研究机械弹性车轮侧向力学特性,基于理论及数值仿真的方法对车轮侧向刚度影响因素进行了分析.利用能量法建立了0轮单元侧向刚度理论模型,并得到影响车轮侧向刚度的主要因素.在简化机械弹性车轮结构的基础上,建立了车轮三维有限元... 详细信息

为深入研究机械弹性车轮侧向力学特性,基于理论及数值仿真的方法对车轮侧向刚度影响因素进行了分析.利用能量法建立了0轮单元侧向刚度理论模型,并得到影响车轮侧向刚度的主要因素.在简化机械弹性车轮结构的基础上,建立了车轮三维有限元模型,并验证了模型的有效性.针对不同垂向载荷、0轮几何结构参数以及橡胶层剪切模量,对机械弹性车轮进行了侧向刚度特性的仿真试验.计算结果表明:随着垂向载荷、橡胶层剪切模量的增大,车轮侧向刚度均增大;随着0轮断面高宽比的增大,车轮侧向刚度呈减小趋势.通过对车轮侧向刚度影响因素的理论及数值分析,可为优化车轮刚度特性及改进车轮结构等方面的研究提供参考.

关键词：机械弹性车轮侧向刚度数值分析

机械弹性车轮有限元计算与试验模态的相关性研究

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哈尔滨工程大学学报 2017年第1期38卷 86-93页

作者：王强赵又群林棻杜现斌付宏勋南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行... 详细信息

为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。

关键词：机械弹性车轮有限元分析模态试验模型修正相关性分析

载荷与径向刚度对机械弹性车轮包容特性的影响

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农业工程学报 2016年第13期32卷 36-42页

作者：王强赵又群付宏勋张彬彬南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为解决机械弹性车轮在不平路面的冲击振动传递问题,提高车辆行驶平顺性能,该文基于弹性滚子接触模型、有限元分析及试验测试方法对车轮的包容特性及影响因素进行了研究。通过对车轮有效路形的分析,揭示了负荷和径向刚度对车轮包容特性... 详细信息

为解决机械弹性车轮在不平路面的冲击振动传递问题,提高车辆行驶平顺性能,该文基于弹性滚子接触模型、有限元分析及试验测试方法对车轮的包容特性及影响因素进行了研究。通过对车轮有效路形的分析,揭示了负荷和径向刚度对车轮包容特性的影响规律,并验证了所建模型的可靠性,结果表明:在车轮径向刚度一定的条件下,有效路形幅值随负荷的增加而减小,但有效路形扰动长度随负荷的增加而增大;在负荷一定的条件下,有效路形幅值随车轮径向刚度的增加而增大,扰动长度随之增加而降低。利用有限元模型和台架试验对车轮的低速稳态包容特性进行了分析,得出了车轮垂向动态力学响应随负荷和径向刚度变化的规律,在径向刚度一定的条件下,车轮垂向力响应随负荷的增加由抛物线形过渡到马鞍形,在负荷一定的条件下,车轮垂向力响应随径向刚度的增加而增大,分析结果反映了该车轮实际包容特性的客观规律性。该研究为机械弹性车轮结构优化及整车振动特性分析提供了参考。

关键词：轮胎模型有限元法机械弹性车轮包容特性有效路形载荷径向刚度