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高速冲击加载下碳纤维复合材料层合结构抗侵彻特性及响应机理

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振动与冲击 2024年第12期43卷 88-96,165页

作者：蔡宣明潘成龙郭安肖张迅高玉波范志强中北大学航空宇航学院太原030051 中国重型汽车集团有限公司济南250000

碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以... 详细信息

碳纤维复合材料层合结构在高冲击服役环境中常遭受外来物体冲击作用,使之出现一些不可预测的各种损伤形式,甚至会出现不可控的损伤模式。为确保这些结构的安全性和可靠性,对碳纤维复合材料层合结构抗冲击响应及防护机理展开了研究。以碳纤维复合材料层合结构作为研究对象,基于一级轻气炮构建高速冲击加载试验装置,探明了碳纤维复合材料层合结构能量吸收特性与冲击能量之间的联系规律,结合弹道极限方程,确定了其弹道极限,并明确了不同冲击速度作用下的损伤模式。同时引入内聚力单元进行数值模拟仿真研究,探明了碳纤维复合材料层合结构层与层之间内聚力单元的损伤模式,揭示了其在高速冲击加载环境下的损伤机制。研究结果为反向设计适用于高速冲击加载环境复合材料层合结构提供理论依据。

关键词：冲击复合材料层合结构能量吸收抗侵彻性能

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柴油发动机燃油跨/超临界喷射特性数值仿真

兵工学报 2024年第5期45卷 1416-1425页

作者：刘宇浩解方喜刘成军刘宇洪伟吉林大学汽车工程学院吉林长春130022 中国重型汽车集团有限公司山东济南250101

针对柴油发动机工作条件下喷雾特性变化复杂的问题,利用计算流体动力学软件CONVERGE,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法进行跨/超临界柴油机燃料正庚烷的射流喷雾特性仿真分析,对LES中湍流亚格子模型进行深入研究,并从质量... 详细信息

针对柴油发动机工作条件下喷雾特性变化复杂的问题,利用计算流体动力学软件CONVERGE,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法进行跨/超临界柴油机燃料正庚烷的射流喷雾特性仿真分析,对LES中湍流亚格子模型进行深入研究,并从质量分数、密度和温度三方面对比跨/超临界射流的喷雾特性。研究结果表明:随机湍流分散模型开启会使喷雾贯穿距的预测值更接近试验值,当湍流分散系数c_(ps)=0.16时模型预测的贯穿距比c_(ps)=0.05更加贴合试验的结果;跨临界射流存在更加类似于液态的区域,升温时从环境吸收更多热量;与跨临界射流相比,超临界射流喷雾的温度扩散更加迅速,并且喷雾前端温度接近环境温度;跨临界射流中类似液态区域形成了较大的密度分层,抑制喷雾扩散,超临界射流喷雾外层的絮状结构比跨临界射流出现得更早,絮状结构范围更大,径向扩散作用更强;两种状态下温度、密度和质量分数分布呈现一定的对应关系,即温度、质量分数和密度都在中心轴线靠近喷油器处最大,随着轴向距离和径向扩散的增大而减小。

关键词：柴油发动机燃油跨/超临界喷射喷雾特性随机湍流分散模型

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米勒循环对重型柴油机燃烧和排放的影响

内燃机学报 2024年第3期42卷 203-208页

作者：范岚岚王斌杜桂枝李浩中国重型汽车集团有限公司山东济南250000 中国重汽济南动力有限公司汽车研究总院动力总成设计部山东济南250000

基于某重型高压共轨柴油机开展了米勒循环在外特性工况点、排放控制工况点和最低燃油消耗率工况点对发动机性能、燃烧和排放的影响研究.米勒循环依靠进气门晚关来实现,其中进气门关闭时刻分别推迟了30°、50°和70°CA.结果表明:重型柴... 详细信息

基于某重型高压共轨柴油机开展了米勒循环在外特性工况点、排放控制工况点和最低燃油消耗率工况点对发动机性能、燃烧和排放的影响研究.米勒循环依靠进气门晚关来实现,其中进气门关闭时刻分别推迟了30°、50°和70°CA.结果表明:重型柴油机应用米勒循环能够在实现较低缸内压力峰值下,较低燃油消耗率的目标,相同缸内压力峰值下燃油消耗率能够降低约1 g/(kW·h);大的进气门晚关角度能够实现在相同燃油消耗率下,排气温度提升20℃以上,可作为发动机排气热管理的储备技术.大的进气门晚关角度在外特性高转速段会造成功率损失,因而必须与高效增压器配合使用才能保证全局功率不损失,同时降低燃油消耗率,提升排气温度.

关键词：重型柴油机米勒循环排气温度

基于特性的牵引车-半挂车刚柔组合车架动力学模型研究

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汽车工程 2024年第3期46卷 448-455页

作者：管欣李力孙磊段春光崔晨雪黄伟朱宝黎詹军靳宇轩吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室长春130022 中国重型汽车集团有限公司济南250000

商用车较大的车架柔性会影响到整车的操纵稳定性和乘坐舒适性,尤其是在共振时车架柔性会放大对车辆运动品质的影响。为实时模拟牵引车-半挂车的车架运动,采用基于总成特性的建模技术路线,根据运动响应频域将车架运动解耦为低频刚体运动... 详细信息

商用车较大的车架柔性会影响到整车的操纵稳定性和乘坐舒适性,尤其是在共振时车架柔性会放大对车辆运动品质的影响。为实时模拟牵引车-半挂车的车架运动,采用基于总成特性的建模技术路线,根据运动响应频域将车架运动解耦为低频刚体运动和高频柔体运动,并将车架模型模块化划分为基于多体动力学的刚体车架模块、基于模态综合法的柔体车架模块,然后将两模块求解结果叠加形成刚柔组合车架模型。最后,将车架模型嵌入牵引车89DOF-半挂车73DOF整车模型中,针对某款商用车进行仿真,通过对比实车场地试验结果,验证了模型的有效性。

关键词：车架刚柔组合牵引车-半挂车特性动力学模型

内燃机余热回收低压有机朗肯循环系统性能优化及试验

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内燃机学报 2024年第5期42卷 456-462页

作者：凌智金质儒王轩田华天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350 中国重型汽车集团有限公司山东济南250102

利用工质比热容与余热源之间的匹配关系,提出了缸套水与烟气余热分别由五氟丙烷(R245fa)工质两相区与过热区匹配吸收的单回路低蒸发压力有机朗肯循环(SLL-ORC),并与复杂度相当的预回热CO_(2)跨临界动力循环(PR-CTPC)进行对比.结果表明:... 详细信息

利用工质比热容与余热源之间的匹配关系,提出了缸套水与烟气余热分别由五氟丙烷(R245fa)工质两相区与过热区匹配吸收的单回路低蒸发压力有机朗肯循环(SLL-ORC),并与复杂度相当的预回热CO_(2)跨临界动力循环(PR-CTPC)进行对比.结果表明:在回收余热温度低、缸套水余热量大的内燃机余热时,SLL-ORC性能较好,其理论最大输出功率为16.13 kW,对应蒸发压力为910 kPa、过热度为80℃,且余热回收系统具有较高的热效率.基于此SLL-ORC构型搭建试验台架,试验验证了缸套水在R245fa工质两相区回收的可行性,在试验测试余热源和透平转速均未达到设计值时系统发电机产生的电能为9.41 kW,有效提升柴油机热效率绝对值可达2.98%.

关键词：内燃机余热回收有机朗肯循环试验

基于频域前馈自适应算法的车内噪声主动控制仿真与试验分析

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中国机械工程 2024年

作者：王健张明刘松权贺冯超张喆中国重型汽车集团有限公司汽车研究总院中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司

噪声主动控制技术可以有效改善车内声品质（低频尤为明显），从而提升驾乘舒适性。然而，目前广泛应用于车内噪声主动控制领域的时域前馈自适应算法（TFxLMS）存在着计算量大、收敛速度慢、稳定性差等缺点，难以满足消费者对于主动降噪... 详细信息

噪声主动控制技术可以有效改善车内声品质（低频尤为明显），从而提升驾乘舒适性。然而，目前广泛应用于车内噪声主动控制领域的时域前馈自适应算法（TFxLMS）存在着计算量大、收敛速度慢、稳定性差等缺点，难以满足消费者对于主动降噪技术的心里预期。针对此问题，本文基于快速傅里叶变换（FFT）与分块计算思想提出了一种频域前馈自适应算法（FFxLMS）。通过数值仿真比较了FFxLMS算法和TFxLMS算法在降噪效果及计算量、收敛速度、稳定性等三方面的性能优劣，并通过实车路试验证了仿真结果。对比显示，FFxLMS算法降噪效果更明显、计算量更小、收敛速度更快且稳定性更好。

关键词：车内噪声主动控制频域前馈自适应算法降噪效果计算量收敛速度稳定性

Python和AutoCAD Active在制坯辊锻模具自动设计中的应用

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锻造与冲压 2024年第19期 53-55页

作者：刘文新李良晨张振水李帅中国重型汽车集团有限公司

辊锻是前轴、曲轴、连杆等长轴类产品锻造生产时最常用的制坯方法之一。辊锻成形过程中,加热后的金属棒料沿轴向移动,与对向旋转的模具线接触(或小面积接触),在轧制力的作用下,接触位置的径向尺寸缩小,截面积变小。但依靠《锻模设计手... 详细信息

辊锻是前轴、曲轴、连杆等长轴类产品锻造生产时最常用的制坯方法之一。辊锻成形过程中,加热后的金属棒料沿轴向移动,与对向旋转的模具线接触(或小面积接触),在轧制力的作用下,接触位置的径向尺寸缩小,截面积变小。但依靠《锻模设计手册》进行辊锻模具设计时,每个截面都要反复计算宽展系数、轴长比、压下量以计算截面的高度、宽度和圆弧半径,计算量较大。

关键词：制坯辊锻锻造生产锻模设计圆弧半径压下量轴向移动径向尺寸计算截面