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山区圆曲线路段半挂汽车列车行驶安全性分析

交通运输工程学报 2015年第3期15卷 109-117页

作者：姜康张梦雅陈一锴合肥工业大学交通运输工程学院安徽合肥230009

根据山区圆曲线路段的特点,分析了轮胎的受力和变形情况,建立了半挂汽车列车与山区圆曲线路段的耦合动力学模型。以牵引车和半挂车的轮胎侧偏角和折叠角为指标,运用提出的动力学仿真法分析了不同车速下圆曲线路段半径、超高、滑动附着... 详细信息

根据山区圆曲线路段的特点,分析了轮胎的受力和变形情况,建立了半挂汽车列车与山区圆曲线路段的耦合动力学模型。以牵引车和半挂车的轮胎侧偏角和折叠角为指标,运用提出的动力学仿真法分析了不同车速下圆曲线路段半径、超高、滑动附着系数对半挂汽车列车行驶安全性的影响,并与运行速度法和理论极限速度法的计算结果进行对比。仿真结果表明:当圆曲线半径为125m,路面超高为2%,滑动附着系数分别为0.20、0.35、0.50、0.80时,运用动力学仿真法求得的临界安全车速分别为20、35、55、72km·h-1,运用运行速度法求得的临界安全车速均为50km·h-1,运用理论极限速度法求得的临界安全车速分别为18、20、25、30km·h-1;当圆曲线半径为250m,滑动附着系数为0.35,超高分别为0、2%、4%、6%时,运用动力学仿真法求得的临界安全车速分别为35、38、25、20km·h-1,运用运行速度法求得的临界安全车速均为60km·h-1,运用理论极限速度法求得的临界安全车速分别为30、31、32、33km·h-1;当路面超高为6%,滑动附着系数为0.50,圆曲线半径分别为125、250、400、650m时,运用动力学仿真法求得的临界安全车速分别为58、62、70、72km·h-1,运用运行速度法求得的临界安全车速分别为50、60、68、71km·h-1,运用理论极限速度法求得的临界安全车速分别为28、37、48、60km·h-1。可见,提出的动力学仿真法考虑了车辆悬架动力学特性、天气与路面条件,可以准确描述半挂汽车列车的运行状态。

关键词：交通规划山区公路圆曲线路段半挂汽车列车行驶安全性

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基于同步多样性的公交时刻优化方法

交通运输工程学报 2013年第3期13卷 79-85页

作者：柏海舰董瑞娟张敏陈一锴合肥工业大学交通运输工程学院安徽合肥230009 长安大学公路学院陕西西安710064

分析了现有公交调度方法中大间隔发车、局部收敛与时间不协调等问题,以最大同时到站次数和最大同时到站车辆数量为优化目标,以末车定时、站点允许排队长度、服务质量、线路服务时间跨度为约束条件,建立了公交时刻优化方法,设计了基于网... 详细信息

分析了现有公交调度方法中大间隔发车、局部收敛与时间不协调等问题,以最大同时到站次数和最大同时到站车辆数量为优化目标,以末车定时、站点允许排队长度、服务质量、线路服务时间跨度为约束条件,建立了公交时刻优化方法,设计了基于网络选点规则和网络同步规则的求解算法。计算结果表明:当公交网络中存在2条线路与2个站点且发车时间在30min内时,应用提出的方法,在2个站点共产生3次同步,线路1的发车时刻分别为第5、15、20、30min,线路2的发车时刻分别为第0、10、30min;与现有方法相比,同步次数减少1次,发车时刻完全分布于规定时间内,消除了剩余时间,获得了非均匀化的发车间隔,体现了同步的多样性。

关键词：交通规划公交调度公交时刻同步最大化多样性双目标函数

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动态载荷作用下半刚性沥青路面动力响应分析

系统仿真学报 2012年第7期24卷 1510-1515页

作者：陈一锴何杰张卫华储庆中合肥工业大学交通运输工程学院合肥230009 东南大学交通学院南京210096 徐州空军学院军交系徐州221000

基于功能化虚拟样机和有限元技术,提出一种精确车辆动态载荷作用下半刚性沥青路面响应的分析方法,可实现轮胎动、静载荷在半刚性沥青路面上的精确加载,从而准确预测路面疲劳寿命。基于车辆动力学原理,在ADAMS平台构建重型货车-路面高精... 详细信息

基于功能化虚拟样机和有限元技术,提出一种精确车辆动态载荷作用下半刚性沥青路面响应的分析方法,可实现轮胎动、静载荷在半刚性沥青路面上的精确加载,从而准确预测路面疲劳寿命。基于车辆动力学原理,在ADAMS平台构建重型货车-路面高精度虚拟样机模型,通过实车平顺性实验验证其正确性;在B级路面输入下,通过仿真获得各轴动载荷变化规律;基于弹性层状体系理论构建半刚性沥青路面的3-D粘弹性有限元模型,在同时考虑车辆载荷动态性、移动性及轮胎矩形印迹的基础上,分别分析单、双轮载荷作用下的路面响应。仿真表明水平应力的交变变化是半刚性沥青路面破坏的主要因素,而且所研究重型货车的后轴双轮造成的路面疲劳断裂破坏比前轴单轮增加了192%。

关键词：车辆动态载荷半刚性沥青路面重型货车虚拟样机有限元

基于ADAMS/Car的汽车侧风稳定性虚拟试验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第4期39卷 774-778页

作者：任秀欢何杰赵池航陈一锴彭佳东南大学交通学院南京210096

为了避免实车道路试验的危险性并揭示其侧风作用下的响应特性,采用机械系统动力学仿真软件ADAMS/Car,建立了汽车侧风稳定性试验模型并进行虚拟试验.在分析风压中心及侧向风作用力模拟的基础上,通过采集大量实车数据,经三次样条插值建立... 详细信息

为了避免实车道路试验的危险性并揭示其侧风作用下的响应特性,采用机械系统动力学仿真软件ADAMS/Car,建立了汽车侧风稳定性试验模型并进行虚拟试验.在分析风压中心及侧向风作用力模拟的基础上,通过采集大量实车数据,经三次样条插值建立了一定车速下风压中心位置、稳态和随机侧向风作用力大小随时间变化的连续曲线模型.对应施加于某轿车模型,在二维平整路面上进行了稳态和随机侧向风作用下的仿真试验,得到了侧向加速度、横摆角速度、侧倾加速度和侧向位移的响应输出,输出结果与实车试验和实际行车规律都相吻合.风压中心位置漂移连续性模拟方法从理论上保证了汽车侧风稳定性虚拟试验与实车试验的一致性.

关键词： ADAMS/Car 侧风稳定性虚拟试验风压中心随机侧向风

山体坡度对山体周围高速公路路面风速及行车安全的影响

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东南大学学报（自然科学版） 2010年第1期40卷 201-206页

作者：彭佳何杰赵池航陈一锴祁志国东南大学交通学院南京210096

为深入研究山体坡度对山体周围环境风的影响,基于计算流体力学理论,选择Fluent仿真环境建立高度相同、坡度不同的二维余弦山体模型进行数值风洞试验.依据高速公路与山体的空间位置关系以及常见车型的风压中心高度,定量研究了山体坡度与... 详细信息

为深入研究山体坡度对山体周围环境风的影响,基于计算流体力学理论,选择Fluent仿真环境建立高度相同、坡度不同的二维余弦山体模型进行数值风洞试验.依据高速公路与山体的空间位置关系以及常见车型的风压中心高度,定量研究了山体坡度与山体周围高速公路路面环境风的关系.实验结果表明,山体顶端和山体下游区域是山体周围环境风的局部极大值点,并通过数据分析和曲线拟合得到了相应的拟合公式.实验结论揭示了途径山体的高速公路路面环境风受山体坡度变化的影响规律,为三维山体建模仿真参数的确定提供了依据,可为"风-车-路"系统的深入研究、待建高速公路的选线以及运营高速公路的风速预警系统提供理论和技术支持.

关键词：环境风山地数值风洞行车安全计算流体力学

基于电磁阀减振器的1/4车辆半主动悬架非线性控制

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农业机械学报 2014年第4期45卷 1-7,36页

作者：杨柳青陈无畏高振刚陈一锴合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 安徽交通职业技术学院汽车与机械工程系合肥230051

在电磁阀减振器力-速度特性试验基础上,针对电磁阀减振器1/4车辆半主动悬架非线性特性和电磁阀减振器可调阻尼力输出饱和特性,提出一种基于输入饱和的滑模控制策略。建立半主动悬架1/4车辆非线性模型和输入简化的悬架参考模型。设计半... 详细信息

在电磁阀减振器力-速度特性试验基础上,针对电磁阀减振器1/4车辆半主动悬架非线性特性和电磁阀减振器可调阻尼力输出饱和特性,提出一种基于输入饱和的滑模控制策略。建立半主动悬架1/4车辆非线性模型和输入简化的悬架参考模型。设计半主动悬架1/4车辆非线性模型滑模控制器,同时考虑电磁阀减振器阻尼力存在的输出饱和特性,设计辅助分析系统,以控制补偿信号对滑模控制器进行饱和补偿。Matlab/Simulink仿真与台架试验结果表明:设计的输入饱和滑模控制器能有效消除电磁阀减振器输出饱和特性影响,使电磁阀减振器半主动悬架车身垂向加速度、悬架动挠度等性能指标很好地跟踪或接近悬架参考模型理想输出,优化电磁阀减振器半主动悬架非线性控制与设计,有效改善车辆乘坐舒适性。

关键词：车辆半主动悬架电磁阀减振器非线性饱和滑模控制试验仿真

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基于动载荷模拟的半刚性沥青路面响应分析

东南大学学报（自然科学版） 2010年第3期40卷 593-598页

作者：陈一锴何杰彭佳祁志国任秀欢东南大学交通学院南京210096 合肥工业大学交通运输工程学院合肥230009

提出了一种基于虚拟样机和有限元技术的半刚性沥青路面动载荷响应分析方法,可准确计算重型货车各轴的动载荷.分析动、静载荷共同作用下路面的应力、应变,有效预测路面疲劳寿命.依据车辆动力学原理,基于ADAM S平台构建重型货车-路面系统... 详细信息

提出了一种基于虚拟样机和有限元技术的半刚性沥青路面动载荷响应分析方法,可准确计算重型货车各轴的动载荷.分析动、静载荷共同作用下路面的应力、应变,有效预测路面疲劳寿命.依据车辆动力学原理,基于ADAM S平台构建重型货车-路面系统的多自由度虚拟样机模型,通过仿真得出第一轴右侧单轮和第三轴右侧双轮的动载荷变化规律;基于弹性层状体系理论建立半刚性沥青路面的3D黏弹性有限元模型,在考虑轮胎矩形印迹和动载荷动态性的基础上,分析和比较单、双轮载荷作用下的路面响应.研究结果表明,路面的疲劳破坏是动载荷引起的水平应力、横向应力和垂直应力共同作用的结果,水平应力的交变变化是破坏的主要因素;此外,重型货车的后轴双轮造成的路面疲劳断裂破坏为前轴单轮的3.96倍.

关键词：动载荷半刚性沥青路面重型货车虚拟样机有限元

基于DL-MOPSO算法的等效燃油消耗最小能量管理策略优化研究

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汽车工程 2018年第9期40卷 1005-1013页

作者：石琴仇多洋吴冰刘炳姣陈一锴合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

等效燃油消耗最小能量管理策略(ECMS)的优化问题,是一个不连续、非可导的内外层嵌套多目标优化问题,为进一步提高整车燃油经济性,同时使电池具有良好的电量保持性能,提出一种内外层嵌套的双层多目标粒子群算法(DL-MOPSO)对充放电等效因... 详细信息

等效燃油消耗最小能量管理策略(ECMS)的优化问题,是一个不连续、非可导的内外层嵌套多目标优化问题,为进一步提高整车燃油经济性,同时使电池具有良好的电量保持性能,提出一种内外层嵌套的双层多目标粒子群算法(DL-MOPSO)对充放电等效因子和功率分配方式同时进行寻优。仿真结果表明,与传统的穷举法相比,DL-MOPSO算法寻优获得的ECMS可提高整车燃油经济性10. 28%,且SOC终值与目标值差为0. 001 9,有效保持电量平衡。最后分析了惩罚函数中β参数对ECMS寻优的影响,对β参数的取值具有一定指导意义。

关键词：等效燃油消耗最小策略能量管理双层粒子群算法惩罚函数

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多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略

农业机械学报 2011年第6期42卷 16-22页

作者：陈一锴何杰张卫华石琴陈无畏合肥工业大学交通运输工程学院合肥230009 东南大学交通学院南京210096 合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

为同时改善车辆的道路友好性和平顺性,达到缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命的目的,提出一种基于正交试验的多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略。依据车辆动力学原理和虚拟样机技术,采用ADAMS构建四轴重型货车-路面系统的高精度仿真模... 详细信息

为同时改善车辆的道路友好性和平顺性,达到缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命的目的,提出一种基于正交试验的多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略。依据车辆动力学原理和虚拟样机技术,采用ADAMS构建四轴重型货车-路面系统的高精度仿真模型,通过实车平顺性试验验证其正确性;选择合理匹配的空气悬架替换驱动轴平衡悬架,完成车辆道路友好性、平顺性的初步优化;基于ADAMS/M atlab联合仿真对四轴重型货车虚拟样机的悬架系统分别进行半主动、主动改进天棚控制,并以控制参数为变量设计正交试验,通过极差、方差分析确定使车辆道路友好性、平顺性综合最优的控制参数。仿真结果表明,主动、半主动改进天棚控制的货车道路友好性相当,前者的平顺性优于后者,而且该控制策略对路面等级的变化具有较强的鲁棒性。

关键词：多轴重型货车悬架改进天棚控制道路友好性平顺性