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高机动平台电缓速匹配技术综述

兵工学报 2023年第1期44卷 1-10页

作者：宁克焱李德胜田金山盖江涛欧阳巍兰海庞惠仁中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 北京工业大学材料与制造学部北京100124

高机动平台的发展表明,高速行驶等机动性能提升导致持续制动功率不断增加、采用单一机械制动其摩擦部件温升过高,亟需加强制动系统缓速匹配的研究。通过分析高机动平台典型制动工况,明确了缓速匹配的设计输入;对多类型缓速技术的发展现... 详细信息

高机动平台的发展表明,高速行驶等机动性能提升导致持续制动功率不断增加、采用单一机械制动其摩擦部件温升过高,亟需加强制动系统缓速匹配的研究。通过分析高机动平台典型制动工况,明确了缓速匹配的设计输入;对多类型缓速技术的发展现状和特性进行分析,提出一种适合高机动制动匹配的新型电缓方案,分析研究了新型电缓的主要关键技术;以40 t级高机动平台为背景进行新型缓速性能研究,为高机动平台缓速制动研发提供一种新的技术途径。

关键词：高机动平台制动电缓速特种车辆

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Cu基粉末冶金摩擦元件接触压力仿真与试验

哈尔滨工业大学学报 2018年第1期50卷 134-140页

作者：王延忠郭超宁克焱韩明北京航空航天大学机械工程学院北京100191 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室(中国北方车辆研究所) 北京100072

为准确获得摩擦副接触压力在Cu基粉末冶金摩擦片接合过程中的动态分布情况,简化离合器结构,建立Cu基粉末冶金摩擦结构压力仿真分析3-D有限元模型,获得摩擦元件接触压力分布结果,并分析造成径向和周向压力不均的主要原因.为进一步验证压... 详细信息

为准确获得摩擦副接触压力在Cu基粉末冶金摩擦片接合过程中的动态分布情况,简化离合器结构,建立Cu基粉末冶金摩擦结构压力仿真分析3-D有限元模型,获得摩擦元件接触压力分布结果,并分析造成径向和周向压力不均的主要原因.为进一步验证压力仿真的准确性,并确定摩擦元件滑摩状态下的接触压力动态变化,设计并实现了通过应变测量间接反推获得摩擦元件接触压力的动态测试试验.进行各个测量点的标定并绘制标定曲线,完成应变值的采集.仿真和试验结果表明:摩擦副的径向和周向均存在接触压力分布不均的现象;径向压力分布关系主要受加载结构影响;周向分布关系的主要影响因素为弹性模量、沟槽结构和表面不平度等;摩擦副滑动过程中接触表面动态压力分析表明,接触压力动态测量曲线有明显的周期波动,随着外载荷的增加,接触压力总是趋向于更加均匀的分布状态.

关键词：接触压力 Cu基粉末冶金摩擦片动态压力测量离合器

履带车辆不同沟槽形式湿式摩擦副带排扭矩分析

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东北大学学报（自然科学版） 2014年第9期35卷 1311-1315页

作者：王延忠魏彬宁克焱韩明北京航空航天大学机械工程学院北京100191 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

为了模拟履带车辆变速机构湿式摩擦副的黏滞损失,分别对3种常用沟槽形式——径向槽、双圆弧槽和螺旋槽样件进行了带排扭矩的理论和实验分析.综合运用带排理论及CFD模型,获得不同沟槽形式的摩擦副的扭矩特性及适用工况;分析带排间隙和转... 详细信息

为了模拟履带车辆变速机构湿式摩擦副的黏滞损失,分别对3种常用沟槽形式——径向槽、双圆弧槽和螺旋槽样件进行了带排扭矩的理论和实验分析.综合运用带排理论及CFD模型,获得不同沟槽形式的摩擦副的扭矩特性及适用工况;分析带排间隙和转速对摩擦副带排扭矩的影响程度;发现螺旋槽在不同旋转方向情况下有不同的扭矩特性;得出了在不考虑散热条件下螺旋槽摩擦副在履带车辆减小黏滞损失方面具备优势的结论.

关键词：履带车辆黏滞扭矩 Cu基粉末冶金螺旋槽旋转方向

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制动器弹子加压机构全行程增力系数研究

机械设计 2022年第2期39卷 7-12页

作者：刘守河王志涛任毅如宁克焱杨玲玲湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 中国人民解放军32381部队北京100071 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100091

文中针对履带车辆的机动性和制动效率问题,对影响干片式制动器弹子加压机构进程与回程中力传递性能的增力系数进行研究。根据弹子加压机构的运动特点和结构特点,建立了弹子加压机构全行程力学模型,推导了弹子加压机构进程和回程增力系... 详细信息

文中针对履带车辆的机动性和制动效率问题,对影响干片式制动器弹子加压机构进程与回程中力传递性能的增力系数进行研究。根据弹子加压机构的运动特点和结构特点,建立了弹子加压机构全行程力学模型,推导了弹子加压机构进程和回程增力系数函数,分析了弹子槽倾角和摩擦因数对增力系数的影响规律。结果表明,进程增力系数与试验结果相近,进程增力系数远大于回程增力系数,合理的弹子槽倾角与摩擦因数能够提高干片式制动器的制动效率和可靠性。

关键词：制动器弹子加压机构增力系数履带车辆摩擦因数

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铜基粉末冶金摩擦材料调速制动摩擦系数试验

哈尔滨工业大学学报 2014年第1期46卷 116-120页

作者：王延忠魏彬宁克焱韩明沈蓉北京航空航天大学机械工程学院北京100191 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

为得到速度和压力边界条件在摩擦元件接合过程中对摩擦特性的影响机制,设计一种变速滑摩的方法,针对径向槽、双圆弧槽和螺旋槽3种沟槽形式,通过不同工况摩滑过程和闭锁过程的摩擦系数试验数据分析,获得了摩擦系数随滑摩速度及压力载荷... 详细信息

为得到速度和压力边界条件在摩擦元件接合过程中对摩擦特性的影响机制,设计一种变速滑摩的方法,针对径向槽、双圆弧槽和螺旋槽3种沟槽形式,通过不同工况摩滑过程和闭锁过程的摩擦系数试验数据分析,获得了摩擦系数随滑摩速度及压力载荷变化的特性.试验结果表明,变速滑摩试验可以很好地体现摩擦元件制动过程中的流体动力效应、边界摩擦效应和粘附闭锁效应;沟槽形式一定程度上影响摩擦系数随速度的变化趋势,静摩擦系数随载荷的增大而减小最后趋于稳定;在不同载荷条件下,摩擦系数对速度边界的敏感程度存在差异;变速过程静动比分析结果表明,Cu基粉末冶金摩擦材料适合在重载条件下工作,而且双圆弧沟槽摩擦元件的接合平顺性更好.

关键词：摩擦机理沟槽 Cu基粉末冶金边界条件调速滑摩

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湿式铜基粉末冶金摩擦材料黏着损伤研究

摩擦学学报 2014年第6期34卷 623-630页

作者：韩明杜建华宁克焱许成法中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072 装甲兵工程学院科研部北京100072 杭州前进齿轮箱集团股份有限公司杭州311203

通过离合器试验台研究了铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦学性能和黏着损伤特性;采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了表面损伤特征和成分变化.研究了湿式铜基粉末冶金摩擦材料黏着损伤形成发展历程和损伤机理.结果表明:在高于临界功... 详细信息

通过离合器试验台研究了铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦学性能和黏着损伤特性;采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了表面损伤特征和成分变化.研究了湿式铜基粉末冶金摩擦材料黏着损伤形成发展历程和损伤机理.结果表明:在高于临界功率密度的试验条件下,出现黏着损伤.黏着损伤初期摩擦材料表面出现大量长度200μm^1mm的剥落坑;黏着损伤进展期摩擦片表面形成点状、连续分布撕裂坑;黏着失效期对偶片表面出现显著的过铜现象,扭矩曲线波动异常.摩擦材料发生黏着失效前,在低于临界功率密度的条件下,摩擦性能无明显改变,具有可回复性,仍可继续使用.

关键词：铜基摩擦材料粉末冶金黏着损伤摩擦性能

三维网络SiC／Cu复合材料在15W油中的摩擦性能

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摩擦学学报 2009年第2期29卷 109-115页

作者：邢宏伟曹小明张劲松胡宛平宁克焱吴才成中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 河北理工大学冶金与能源学院河北唐山063009 中国北方车辆研究所北京丰台100072

在转速为1 500～7 000 r/min、比压为1.1～3.9 MPa条件下,以65Mn钢为对摩副,以15 W油为冷却介质,研究了三维网络SiC/Cu复合材料在油流量为8 mL/(***2)时的摩擦性能.结果表明,三维网络SiC/Cu复合材料摩擦片的摩擦系数较粉末冶金摩擦片的... 详细信息

在转速为1 500～7 000 r/min、比压为1.1～3.9 MPa条件下,以65Mn钢为对摩副,以15 W油为冷却介质,研究了三维网络SiC/Cu复合材料在油流量为8 mL/(***2)时的摩擦性能.结果表明,三维网络SiC/Cu复合材料摩擦片的摩擦系数较粉末冶金摩擦片的摩擦系数有大幅度提高;粉末冶金片与三维网络SiC/Cu复合材料片具有不同的失效机制:粉末冶金片的失效机制是表面裂纹和"过铜"(对偶中铜的转移),三维网络SiC/Cu复合材料片的失效机制以"过铁"(对偶中铁的转移)导致的SiC骨架被覆盖而失去作用为主;2种摩擦片与65Mn钢对摩的过程中都伴随着不同程度的氧化磨损,但粉末冶金片的主要磨损机理为磨粒磨损,而三维网络SiC/Cu复合材料片的磨损机理主要表现为"材料转移"导致的黏着磨损.

关键词：铜基复合材料 SiC 摩擦磨损

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基于导重法的自重载荷下悬臂梁结构拓扑优化

北京航空航天大学学报 2021年第7期47卷 1338-1344页

作者：任毅如向剑辉何杰宁克焱杨玲玲湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 中国北方车辆研究所北京100072

针对自重载荷悬臂梁结构拓扑优化末端区域材料分布不收敛的问题,提出了一种拓扑优化方法。根据虚功相等原理,利用四节点矩形单元的形函数、单元体积密度和质量的关系建立了载荷等效方法。根据优化模型的Kuhn-Tucker条件推导出了导重准则... 详细信息

针对自重载荷悬臂梁结构拓扑优化末端区域材料分布不收敛的问题,提出了一种拓扑优化方法。根据虚功相等原理,利用四节点矩形单元的形函数、单元体积密度和质量的关系建立了载荷等效方法。根据优化模型的Kuhn-Tucker条件推导出了导重准则,以及目标函数的灵敏度公式和考虑自重载荷拓扑优化的迭代算法。针对自重载荷作用下悬臂梁结构拓扑优化存在的末端区域材料分布模糊问题,研究了变密度法和非结构质量相结合的求解策略,揭示了典型因素对拓扑结构的影响规律。结果表明:所提方法能够解决自重载荷下悬臂梁末端区域材料分布模糊问题。

关键词：拓扑优化导重法变密度法自重载荷材料属性有理近似函数插值(RAMP)模型

高速履带车辆制动能量与制动力分布规律预测方法研究

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兵工学报 2019年第5期40卷 904-914页

作者：张舒阳张豫南宁克焱颜南明方青峰陆军装甲兵学院控制工程系北京100072 中国北方车辆研究所北京100072

为预测高速履带车辆制动系统能量与制动力的分布规律,以某型履带车辆为例建立其整车动力学模型、推进系统模型以及制动系统模型,提出一种由路线长度、坡度、半径、侧倾角、路面功率谱密度、行驶阻力系统.土壤最大附着系数、最大转向阻... 详细信息

为预测高速履带车辆制动系统能量与制动力的分布规律,以某型履带车辆为例建立其整车动力学模型、推进系统模型以及制动系统模型,提出一种由路线长度、坡度、半径、侧倾角、路面功率谱密度、行驶阻力系统.土壤最大附着系数、最大转向阻力系数8个参数定义试验场地的建模方法。分析了道路参数对车速的影响;采用最优控制理论设计车辆最短时间仿真行驶策略,基于试验数据建立二元线性回归方程修正仿真制动转矩。通过试验与仿真验证了模型的准确性以及控制策略的有效性。基于1000km试验数据建立典型试验场地模型,并预测了6000km车辆全寿命里程制动能量与制动力分布情况。仿真与预测结果验证了该方法的可行性。

关键词：履带车辆制动系统制动能量与制动力分布最优控制