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P2结构混合动力系统协同控制

中国公路学报 2018年第6期31卷 308-316页

作者：郭伟徐向阳刘献栋王书翰董鹏北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学新能源汽车高校动力传动与系统控制北京重点实验室北京100191

为了提高混合动力各系统的控制效率和响应性,针对P2结构混合动力系统控制对象的特点和整车的功能需求,提出了P2结构混合动力控制系统的构架和所有有效的工作模式,并从整车运行工况和模式转换效率的角度总结了所有有效的工作模式转换真... 详细信息

为了提高混合动力各系统的控制效率和响应性,针对P2结构混合动力系统控制对象的特点和整车的功能需求,提出了P2结构混合动力控制系统的构架和所有有效的工作模式,并从整车运行工况和模式转换效率的角度总结了所有有效的工作模式转换真值矩阵。为了满足各节点单元的协同控制要求,提出了P2混合动力控制系统的协同控制构架,约束了各控制单元的主要功能和接口定义,并对多个控制单元之间的复合控制过程进行描述。分析了2种不同动力源在液压控制的混合动力离合器的耦合过程以及混合动力离合器与换挡离合器控制过程重叠时所带来的动力迟滞,对离合器的压力控制和发动机的启动过程时序进行了优化。在不同的控制阶段定义了关键的控制目标,建立发动机扭矩、电机扭矩、混合动力离合器控制压力三者之间的关联。结果表明:发动机、电机、变速器之间通过HCU的协同控制方法能够高效地完成混动工作模式之间的转换。整车试验验证了各系统的系统控制效果,整个模式转换过程的时间为1.5s,换挡品质和动力响应性满足驾驶需求。

关键词：汽车工程 P2结构混合动力系统模式转换协同控制离合器

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径流叶轮直纹叶片的参数化型线自动提取算法

航空学报 2017年第5期38卷 246-254页

作者：周煜陈思莲杜发荣丁水汀北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100083 新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室北京100083 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

流线族(SSL)作为复杂高精度径流式叶轮(RIT)的关键几何元素,对于RIT的建模和气动优化有着非常重要的作用。以RIT的多学科耦合设计为目标,研究了面向型面和特征的联合采集方法以获取RIT表面信息;基于线几何理论,提出了RIT直纹叶片子午流... 详细信息

流线族(SSL)作为复杂高精度径流式叶轮(RIT)的关键几何元素,对于RIT的建模和气动优化有着非常重要的作用。以RIT的多学科耦合设计为目标,研究了面向型面和特征的联合采集方法以获取RIT表面信息;基于线几何理论,提出了RIT直纹叶片子午流道几何(MS)及直母线矢量(SGVs)的提取方法;探讨了直纹母线矢量的等分算法;研究了可同时控制光顺和逼近程度的叶片型面流线族的拟合方法;建立起以SSL和子午流道几何为参数的径流式叶轮参数化模型,实现对任意RIT样件的SSL自动提取及叶轮的自动参数化建模,通过实例验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：径流叶轮直纹叶片直纹母线矢量流线族逆向工程

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汽车钢制车轮组合焊接的残余应力场研究

机械工程学报 2024年第22期60卷 291-301页

作者：代金垚刘献栋单颖春姜二北京航空航天大学交通科学与工程学院北京航空航天大学新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室兴民智通有限公司

车轮是汽车中承受载荷最为恶劣的部件之一，其结构安全性直接影响着汽车性行车安全，且由车轮断裂产生的交通事故时有发生。商用车钢制车轮是由预先制成的轮辐与轮辋经过盈装配、焊接而成，其焊趾部位是车轮上最易发生疲劳开裂的部位，... 详细信息

车轮是汽车中承受载荷最为恶劣的部件之一，其结构安全性直接影响着汽车性行车安全，且由车轮断裂产生的交通事故时有发生。商用车钢制车轮是由预先制成的轮辐与轮辋经过盈装配、焊接而成，其焊趾部位是车轮上最易发生疲劳开裂的部位，该部位的总应力是焊接残余应力与工作应力的叠加。车轮的构型复杂且应力分布不均匀，很难通过试验方法测量车轮组合焊接残余应力分布，但为准确预测车轮应力进而进行准确的轻量化设计，需要精确预测焊接残余应力分布。为此，首先构建考虑焊接过程中金属相变的车轮热-力-相变场耦合焊接仿真模型，通过对比试验与仿真中熔池形状初步验证热源模型热量输入的准确性；接着，进一步对比分析仿真所得温度场与试验所得温度场，以验证仿真所得温度场的准确性；之后，通过盲孔法测量焊接残余应力验证了仿真方法所得残余应力场具有较高准确性，并且还发现轮辋焊趾处残余应力沿周向呈周期分布，轮辋焊趾在正对通风孔处焊接残余应力小于正对通风孔间辐板处焊接残余应力，过盈装配对轮辋焊趾处焊接残余应力无明显影响。所进行的汽车钢制车轮组合焊接残余应力场研究，有助于获得车轮在考虑焊接残余应力下的真实应力分布，进而对车轮进行更为有效的轻量化设计。

关键词：汽车钢制车轮复合热源模型车轮组合焊接焊接残余应力

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基于分层聚类和拓扑连接模型的点云自适应简化

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农业机械学报 2016年第12期47卷 416-423页

作者：周煜刘勐马正东杜发荣丁水汀闵敏北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室北京100191 密歇根大学机械工程系安娜堡48109 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

激光扫描测量在大尺寸海量点云数据采集中具有显著的优势,针对海量高密度线扫描点云采样中普遍存在的采样效率低、曲率适应性差的问题,在初始分层聚类建立K邻域的基础上,通过分析线状点云的空间几何特征,提出了线扫描点云矢量边对衍生算... 详细信息

激光扫描测量在大尺寸海量点云数据采集中具有显著的优势,针对海量高密度线扫描点云采样中普遍存在的采样效率低、曲率适应性差的问题,在初始分层聚类建立K邻域的基础上,通过分析线状点云的空间几何特征,提出了线扫描点云矢量边对衍生算法,建立了拓扑连接模型;研究了基于线扫描点云特征参数的局部法矢加权系数计算方法,估算了拓扑结构中任意数据内点的局部法矢;构建了以法矢方差为细分准则的非均匀细分模型,实现了对高曲率初始类的非均匀细分。通过试验验证了算法的实用性。

关键词：激光扫描数据简化分层聚类拓扑连接非均匀细分逆向工程

汽车车轮胎唇-胎圈座间接触压力分布模型的构建

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汽车工程 2016年第4期38卷 482-487页

作者：单颖春刘旺浩刘献栋王杰功北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 新能源汽车高效动力传动与系统控制北京市重点实验室北京100191 山东兴民钢圈股份有限公司龙口265716

采用***提出胎唇-胎圈座之间的接触压力按余弦规律分布的假定进行车轮在径向载荷作用下的强度仿真所得到的轮辋等效应力与实验测试结果有明显较大偏差。为解决此问题,本文首先对胎唇-胎圈座间接触压力分布进行了实际测试,获得施加径向... 详细信息

采用***提出胎唇-胎圈座之间的接触压力按余弦规律分布的假定进行车轮在径向载荷作用下的强度仿真所得到的轮辋等效应力与实验测试结果有明显较大偏差。为解决此问题,本文首先对胎唇-胎圈座间接触压力分布进行了实际测试,获得施加径向载荷引起的分布压力的变化曲线;接着,基于该压力分布曲线拟合出新的胎唇-胎圈座间接触压力分布模型;最后基于该新模型进行仿真。结果表明:采用所构建胎唇-胎圈座接触压力分布模型,可获得比较符合实际的轮辋等效应力分布。

关键词：钢制车轮胎唇胎圈座接触压力分布仿真

磁敏弹性体微结构扫描电镜表征原理剖析及前处理方法优化

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中国测试 2016年第9期42卷 1-5页

作者：张胜强孙凌玉北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学新能源汽车高效动力传动与系统控制北京重点实验室北京100191

对试样液氮脆断后进行扫描电镜观察是研究材料微观结构的常用方法,但应用于磁性羟基铁粉填充的磁敏弹性体试样时,却很难获得理想效果。通过对橡胶高分子结晶现象和低温脆断理论的分析,揭示脆断截面无法形成裸露的羟基铁粉链的机理;提出... 详细信息

对试样液氮脆断后进行扫描电镜观察是研究材料微观结构的常用方法,但应用于磁性羟基铁粉填充的磁敏弹性体试样时,却很难获得理想效果。通过对橡胶高分子结晶现象和低温脆断理论的分析,揭示脆断截面无法形成裸露的羟基铁粉链的机理;提出机械切割和抛光相结合的截面处理方法,得到的样品截面可满足扫描电镜对磁敏弹性体表面微结构的表征要求。通过对扫描电镜工作原理和成像理论的分析,阐述磁性材料产生的杂散磁场与扫描电镜磁透镜的磁场、入射电子束、收集器电压产生的耦合作用。这种耦合作用使在样品表面按一定时间和空间顺序做光栅式逐点扫描的入射电子束发生畸变,改变磁敏弹性体发射的二次电子的运行轨迹,使二次电子收集器收集效果变弱,降低图像质量。根据绝缘电阻测试得到不同体积分数羟基铁粉的磁敏弹性体的电导率,确定金属离子真空溅射和粘贴导电胶的试样处理方法。提出磁敏弹性体样品的退磁方案,并得到理想的微观形貌图像。

关键词：磁敏弹性体扫描电镜液氮脆断高分子结晶磁场

凸肩结构对叶片的干摩擦减振研究——规律分析

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航空动力学报 2006年第1期21卷 174-180页

作者：单颖春朱梓根刘献栋北京航空航天大学汽车工程系北京100083 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

针对带凸肩的平板叶片,对凸肩阻尼结构的减振规律进行了系统的研究。获得了凸肩接触面初始正压力、接触角度、接触刚度、摩擦系数等多种参数对叶片非线性响应的影响规律。此外,研究了某航空发动机带凸肩风扇叶片的振动响应,分析了凸肩... 详细信息

针对带凸肩的平板叶片,对凸肩阻尼结构的减振规律进行了系统的研究。获得了凸肩接触面初始正压力、接触角度、接触刚度、摩擦系数等多种参数对叶片非线性响应的影响规律。此外,研究了某航空发动机带凸肩风扇叶片的振动响应,分析了凸肩结构对其一阶弯曲振型及某高阶振型的减振效果,确定了该叶片发生疲劳断裂的原因。本文工作对带凸肩结构叶片的设计、排故具有指导意义。

关键词：航空航天推进系统干摩擦凸肩非线性振动叶片

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改进Hilbert-Huang变换及其在转静子碰摩仿真中的应用

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航空动力学报 2007年第10期22卷 1779-1784页

作者：何田刘献栋单颖春李其汉北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083 北京航空航天大学汽车工程系北京100083

针对Hilbert-Huang变换(HHT)的不足,应用时间序列重构矩阵奇异值分解的能量分析方法改进了HHT,并提出了用来识别伪固有模态函数(IMF)的方法.利用仿真信号检验了改进HHT的效果.将改进后的HHT应用到某双转子航空发动机轻碰摩故障仿真试验... 详细信息

针对Hilbert-Huang变换(HHT)的不足,应用时间序列重构矩阵奇异值分解的能量分析方法改进了HHT,并提出了用来识别伪固有模态函数(IMF)的方法.利用仿真信号检验了改进HHT的效果.将改进后的HHT应用到某双转子航空发动机轻碰摩故障仿真试验结果的检测中,并与改进前HHT和小波分析的结果进行了比较,得出了改进后的HHT具有有效分离出微弱信号分量等优势,且能比小波变换更好地确定碰摩的存在.

关键词：航空、航天推进系统改进HHT 碰摩经验模态分解(EMD) 故障诊断

双转子系统碰摩有限元接触分析模型及故障诊断

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航空动力学报 2005年第5期20卷 789-794页

作者：单颖春刘献栋何田李其汉北京航空航天大学汽车工程系北京100083 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

针对常用碰摩力模型的不足,应用AN SY S软件在求解转静子之间的碰摩力与法向相对位移之间的关系的基础上得到了碰摩力模型,并与整体传递系数法相结合建立转静件碰摩的动力学方程。采用整体传递系数法计算转子系统的动力特性,进而求解双... 详细信息

针对常用碰摩力模型的不足,应用AN SY S软件在求解转静子之间的碰摩力与法向相对位移之间的关系的基础上得到了碰摩力模型,并与整体传递系数法相结合建立转静件碰摩的动力学方程。采用整体传递系数法计算转子系统的动力特性,进而求解双转子系统的瞬态响应。利用时域波形、频谱分析和小波变换对响应进行了分析,得出并分析了相关的故障特征。

关键词：航空、航天推进系统碰摩模型有限元故障诊断双转子系统