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极限操纵工况下CACC汽车队列的非线性动力学特性

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中国公路学报 2024年第9期37卷 301-311页

作者：吴相稷杨秀建陈峥王申义昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500

目前汽车队列控制研究中对车辆轮胎力附着极限操纵工况考虑较少,相应的队列控制策略可能无法满足低附着、高速近距跟驰等极限工况下队列的安全稳定行驶。因此,针对探讨较多且应用前景较好的协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cru... 详细信息

目前汽车队列控制研究中对车辆轮胎力附着极限操纵工况考虑较少,相应的队列控制策略可能无法满足低附着、高速近距跟驰等极限工况下队列的安全稳定行驶。因此,针对探讨较多且应用前景较好的协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC)汽车队列,研究轮胎力附着极限操纵工况下的CACC队列系统的非线性动力学特性,旨在为极限操纵工况下CACC汽车队列的控制策略设计提供理论依据。考虑轮胎力的非线性饱和特性,建立了队列-个体车辆一体化非线性动力学系统,基于控制增益参数空间分析研究了极限工况下队列的平衡点稳定性和头-尾弦稳定性特性。结果表明:极限工况下队列稳定性增益参数设计范围非常有限,在自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC)队列的基础上增加对领航车的跟驰控制后变为CACC队列,会导致平衡点稳定性增益参数设计范围变小,但是可以大大增加头-尾弦稳定性的增益参数设计范围;极限工况下弦稳定性比平衡点稳定性的要求更为苛刻,弦稳定性的增益参数空间要显著小于平衡点稳定性的参数空间;与ACC队列相比,CACC队列对极限工况下车速、路面附着等变化在保持队列稳定性方面体现出了更强的适应能力和抗扰能力,具有显著优势。

关键词：汽车工程汽车队列协同自适应巡航控制非线性动力学稳定性分析队列控制

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智能交通系统集成及应用虚拟仿真实验设计

汽车画刊

汽车画刊 2024年第9期 14-16页

作者：张萌张玲何丹李甜咸化彩山东交通学院

智能交通系统设计与集成实验由于安全性的要求，不能在真实的交通环境下进行，而实验室中又存在事故场景难以还原、设备台套数要求高等问题，限制了教学的全覆盖性和灵活性。虚拟仿真实验通过计算机模拟现实实验过程和结果，克服这些局...

智能交通系统设计与集成实验由于安全性的要求，不能在真实的交通环境下进行，而实验室中又存在事故场景难以还原、设备台套数要求高等问题，限制了教学的全覆盖性和灵活性。虚拟仿真实验通过计算机模拟现实实验过程和结果，克服这些局限，提供更灵活、自由和安全的学习环境。智能交通系统集成及应用虚拟仿真实验可以强化各专业课程之间的知识体系融合，将交通规划、交通安全、交通通信网、交通传感技术、交通机电技术、智能交通系统集成等不同理论课程的教学成果通过实验任务相关联，形成系统的知识体系，有助于学生工程系统思维的培养。

关键词：

碳纳米管增强氟橡胶高温力学行为及本构关系研究

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计算力学学报 2024年第3期41卷 593-598页

作者：左彦江王柱王俊璞陕西科技大学机电工程学院西安710021 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

改性氟橡胶因其优异的耐油耐高温及良好的物理性能,广泛应用于汽车、航空航天和国防等领域。本文通过对不同温度(120℃~220℃)下碳纳米管增强氟橡胶的单轴拉伸试验结果进行分析,得到改性氟橡胶力学行为随温度变化的特点。通过本构模型... 详细信息

改性氟橡胶因其优异的耐油耐高温及良好的物理性能,广泛应用于汽车、航空航天和国防等领域。本文通过对不同温度(120℃~220℃)下碳纳米管增强氟橡胶的单轴拉伸试验结果进行分析,得到改性氟橡胶力学行为随温度变化的特点。通过本构模型评估和材料参数拟合,推导出适用于改性氟橡胶的温度相关修正本构方程。最终对比了特定温度下单轴拉伸的试验结果与模型预测结果,证明了温度相关的修正Yeoh模型可以较好地描述试验温度内碳纳米管增强氟橡胶的力学性能,为高温下改性氟橡胶的工程应用提供理论基础。

关键词：碳纳米管增强氟橡胶温度效应超弹性本构模型力学性能单轴拉伸

轮履复合巡检机器人行走机构的设计及动态仿真分析

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太原学院学报（自然科学版） 2024年第4期42卷 38-44页

作者：张磊伍章鹏郑漫安徽汽车职业技术学院机电工程系安徽合肥230000 浙江交通资源投资集团有限公司矿业分公司浙江杭州310000

针对传统巡检机器人行走机构对非结构化地形适应性差的问题,设计了轮履复合巡检机器人行走机构,并进行动态仿真分析。所设计的轮履复合巡检机器人行走机构前轮采用三角形履带,对地面损伤少,非结构化地形适应性好;后轮采用普通圆形车轮,... 详细信息

针对传统巡检机器人行走机构对非结构化地形适应性差的问题,设计了轮履复合巡检机器人行走机构,并进行动态仿真分析。所设计的轮履复合巡检机器人行走机构前轮采用三角形履带,对地面损伤少,非结构化地形适应性好;后轮采用普通圆形车轮,降低机器人移动能耗。采用理论方法对所设计的轮履复合巡检机器人行走机构的爬坡性能以及越障性能进行分析,获得了理论上的最大爬坡度、越过垂直障碍物最大高度以及通过沟槽障碍物最大宽度。最后借助RecurDyn软件建立了轮履复合巡检机器人多体动力学模型,对不同路面、不同爬坡角度、不同垂直障碍物高度以及不同沟槽宽度进行仿真。结果表明,在爬坡、越障时履带轮张紧力增加,张紧力波动大,驱动轮扭矩增加,驱动轮扭矩波动大。

关键词：轮履复合巡检机器人结构设计爬坡性能越障性能

负泊松比点阵结构填充薄壁管轴向压缩行为及吸能特性

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材料科学与工艺 2024年第3期32卷 96-103页

作者：李海玉王雷王陶王利黄昭明潍坊职业学院机电工程学院山东潍坊262737 潍坊职业学院汽车工程学院山东潍坊262737 南京理工大学机械工程学院南京210094 皖江工学院机械工程学院安徽马鞍山243031

薄壁填充结构具有轻量化、高比吸能的优点,被广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等工程领域。负泊松比结构在受到冲击时力学性能会逐渐增强,因此本文基于双箭头型负泊松比点阵提出一种新型薄壁填充管吸能结构,通过准静态压缩实验和有... 详细信息

薄壁填充结构具有轻量化、高比吸能的优点,被广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等工程领域。负泊松比结构在受到冲击时力学性能会逐渐增强,因此本文基于双箭头型负泊松比点阵提出一种新型薄壁填充管吸能结构,通过准静态压缩实验和有限元数值模拟方法研究了新型填充管在压缩载荷作用下的变形失效模式与力学响应。建立了平均碰撞力的理论预测模型,并通过有限元分析验证了模型可靠性,在此基础上研究了负泊松比点阵结构的细观设计参数对填充管抗压缩性能的影响规律。结果表明,填充管在压缩载荷作用下的失效模式为局部屈曲失效,相比于单一薄壁管与点阵结构,填充管具有更好的抗压缩性能;通过参数分析明确了通过增加胞元杆件壁厚和下支撑杆夹角,能显著提高填充管抗压缩性能,这将为后续负泊松比点阵填充结构的抗冲击优化设计提供重要参考。

关键词：负泊松比点阵结构填充管理论预测模型细观设计参数

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电机效率最优的双电机汽车驱动扭矩分配控制策略

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第3期38卷 84-92页

作者：王保华万惠修邓召文吴华伟朱远志湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 湖北隆中实验室湖北襄阳441000 湖北文理学院汽车与交通工程学院湖北襄阳441000 北方工业大学机电工程学院北京100144

为提高前后轴分布式双电机电驱动汽车(DDEV)行驶中的经济效能,以某款双电机汽车作为研究对象,以前后电机效率最优为目标,提出了一种驱动扭矩分配策略,针对2电机工作时的协调控制进行研究。在Cruise软件中建立DDEV整车模型,与Simulink软... 详细信息

为提高前后轴分布式双电机电驱动汽车(DDEV)行驶中的经济效能,以某款双电机汽车作为研究对象,以前后电机效率最优为目标,提出了一种驱动扭矩分配策略,针对2电机工作时的协调控制进行研究。在Cruise软件中建立DDEV整车模型,与Simulink软件中搭建的策略模型进行联合仿真,在NEDC和WLTC循环工况下进行仿真测试。仿真结果表明,与前后电机驱动扭矩平分策略相比,使用文中提出的驱动扭矩分配策略的双电机汽车在2种循环工况下的电能消耗分别降低6.7%和4.5%,2电机在高效区间工作的占比分别提升12.4%和47.3%,整车电机在2种循环工况下的平均效率相应提升14.2%和17.8%,验证所提策略对提高车辆经济性能的有效性。

关键词：双电机汽车扭矩分配电机效率经济性能

基于容性屏蔽的无线电能传输系统有源磁屏蔽结构优化

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电工电能新技术 2024年第6期43卷 49-59页

作者：龙永红李辉孔彭生李中启任立权湖南工业大学轨道交通学院湖南株洲412007 湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为了改善无线电能传输系统中的磁场泄漏问题,本文提出了一种基于无源容性屏蔽的强耦合有源磁屏蔽结构。首先,在无源容性屏蔽的无线电能传输系统的基础上,设计了一种强耦合有源磁屏蔽线圈结构。其次,给出了此线圈的工作原理与设计方法,... 详细信息

为了改善无线电能传输系统中的磁场泄漏问题,本文提出了一种基于无源容性屏蔽的强耦合有源磁屏蔽结构。首先,在无源容性屏蔽的无线电能传输系统的基础上,设计了一种强耦合有源磁屏蔽线圈结构。其次,给出了此线圈的工作原理与设计方法,推导了数学模型以及等效电路模型。从理论出发解释了容性屏蔽和有源屏蔽的原理,并对屏蔽效果及传输效率受屏蔽线圈参数变化的影响作了分析。最后,结合得到的线圈参数,在所提线圈结构的基础上,设计出了一套电动汽车无线充电系统,通过理论计算、仿真和实验,对所提线圈结构和方法的有效性进行了验证。结果显示,该线圈结构在维持96%以上传输效率的同时,能够将系统的漏磁减少大约40%,实现了降低泄漏磁场和保持高传输效率的目标。

关键词：电动汽车无线电能传输电磁兼容电磁屏蔽电磁场

聚酰亚胺树脂基复合摩擦材料成型技术研究进展

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中国塑料 2024年第4期38卷 116-123页

作者：李轩何瑜明白张晓燕刘福华来升四川轻化工大学机械工程学院四川自贡643000 西安长峰机电研究所西安7100652 宜宾职业技术学院汽车与轨道交通学院四川宜宾644003

简要介绍了聚酰亚胺(PI)复合摩擦材料的发展概况,综述了热模压成型、冷⁃热等静压和3D打印以及其他成型技术如注射成型、挤出成型等方法制备PI复合摩擦材料的研究进展,最后展望了其成型技术的发展前景,旨在为高性能PI树脂基复合摩擦材料... 详细信息

简要介绍了聚酰亚胺(PI)复合摩擦材料的发展概况,综述了热模压成型、冷⁃热等静压和3D打印以及其他成型技术如注射成型、挤出成型等方法制备PI复合摩擦材料的研究进展,最后展望了其成型技术的发展前景,旨在为高性能PI树脂基复合摩擦材料的开发提供有益参考。

关键词：聚酰亚胺复合摩擦材料成型工艺发展现状

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基于MBSE的动车组牵引变流器研究

机车电传动 2024年

作者：王保民杨九河周锦祥王海芳车军兰州交通大学机电工程学院中国铁路成都局集团有限公司中车唐山机车车辆有限公司天津职业技术师范大学汽车与交通学院

为将基于模型的系统工程（MBSE）运用到动车组牵引变流器研究中，解决动车组牵引变流器设计面临的信息庞杂和更改困难的问题，文章采用建模语言SysML和建模工具Magic Draw分析动车组牵引变流器全生命周期过程，重点从需求分析出发对动... 详细信息

为将基于模型的系统工程（MBSE）运用到动车组牵引变流器研究中，解决动车组牵引变流器设计面临的信息庞杂和更改困难的问题，文章采用建模语言SysML和建模工具Magic Draw分析动车组牵引变流器全生命周期过程，重点从需求分析出发对动车组牵引变流器全生命周期的设计阶段进行建模。在建模过程中将牵引变流器需求分为非功能需求和功能需求，非功能需求主要分析环境因素对动车组牵引变流器使用的影响并结合建模工具Magic Draw创建需求图和参数图进行仿真验证；功能需求主要创建活动图、时序图分析牵引变流器电流调节功能。在此基础上，分析牵引变流器子系统并且创建相应模块定义图和内部模块图展示牵引变流器架构，建立追溯矩阵确保功能分析没有遗漏。结果表明：将MBSE思想应用到动车组牵引变流器设计能够通过模型间的关联性解决基于文档的传统模式中存在的信息查找和更改困难等不足，有效支持牵引变流器内部的设计信息从“文本”到“模型”的转变。

关键词：动车组系统工程 MBSE 牵引变流器 SysML Magic Draw