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面向被动安全性的商用车驾驶室轻量化优化

机械设计与制造 2024年

作者：蔡珍珍刘夫云刘凯扬邓聚才桂林电子科技大学机电工程学院东风柳州汽车有限公司

根据ECE R29-03法规建立了某商用车驾驶室正面摆锤撞击模型，在LS-DYNA中进行碰撞仿真分析，并对整个碰撞过程中驾驶员生存空间进行综合评估，然后在考虑驾驶室被动安全性的同时进行轻量化优化设计。首先，通过相对灵敏度分析筛选出7个... 详细信息

根据ECE R29-03法规建立了某商用车驾驶室正面摆锤撞击模型，在LS-DYNA中进行碰撞仿真分析，并对整个碰撞过程中驾驶员生存空间进行综合评估，然后在考虑驾驶室被动安全性的同时进行轻量化优化设计。首先，通过相对灵敏度分析筛选出7个板件厚度作为驾驶室轻量化优化的设计变量，以驾驶室质量最小为目标，以转向管柱、仪表板和方向盘的侵入量为约束，选用优化拉丁超立方算法生成样本点，构造Kriging近似模型，并结合第二代遗传算法进行优化。优化结果表明：在保证驾驶室被动安全性前提下，驾驶室质量减轻了13.2kg，取得了较好的轻量化效果。

关键词： ECE R29-03 正面摆锤撞击轻量化相对灵敏度分析

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基于层次熵-灰色关联法的驾驶室结构优化

机械设计与制造 2024年

作者：汤金帅刘夫云邓聚才刘凯扬桂林电子科技大学机电工程学院东风柳州汽车有限公司

针对商用车驾驶室结构优化方案配置不合理的问题，将层次分析法、熵值法以及灰色关联分析法应用于车身结构优化领域，提出一种基于层次熵-灰色关联法的驾驶室结构优化方法。首先通过试验验证驾驶室隐式参数化模型精度；其次结合有限元... 详细信息

针对商用车驾驶室结构优化方案配置不合理的问题，将层次分析法、熵值法以及灰色关联分析法应用于车身结构优化领域，提出一种基于层次熵-灰色关联法的驾驶室结构优化方法。首先通过试验验证驾驶室隐式参数化模型精度；其次结合有限元前处理软件以厚度、截面为设计变量进行灵敏度分析、相对灵敏度分析；然后选用最优拉丁超立方法进行试验设计；最后采用粒子群优化算法进行驾驶室结构优化，并利用层次熵—灰色关联分析法合理、有效评价驾驶室结构优化方案。研究结果表明：该方法能够成功筛选出更符合用户偏好的驾驶室结构优化方案。

关键词：层次熵灰色关联法相对灵敏度分析试验设计优化方案

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一种汽车继电器冗余保护技术的设计与应用

汽车知识 2024年第4期 52-54页

作者：梁芳宇东风柳州汽车有限公司

继电器作为汽车重要的开关元件,在汽车电控系统中起着举足轻重的作用。随着汽车电子技术的不断发展,特别是近年来汽车自动控制与智能技术的快速发展,大功率电机在汽车上的应用越来越多,汽车对继电器的寿命及适配性要求越来越高。本文主... 详细信息

继电器作为汽车重要的开关元件,在汽车电控系统中起着举足轻重的作用。随着汽车电子技术的不断发展,特别是近年来汽车自动控制与智能技术的快速发展,大功率电机在汽车上的应用越来越多,汽车对继电器的寿命及适配性要求越来越高。本文主要针对汽车继电器的触点结构设计进行研究,旨在提出一种新的设计方案以实现继电器对电路冗余保护,提高继电器的可靠性及耐久性。

关键词：汽车继电器冗余保护触点结构

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电子诊断技术在汽车故障诊断中的应用研究

汽车知识 2024年第8期 167-169页

作者：黄正东风柳州汽车有限公司

随着汽车技术的快速发展，车辆的电子化、网络化程度越来越高，复杂的电子系统和车载计算机系统在提高汽车性能的同时，也增加了故障的复杂性。因此，传统的故障诊断方法已经无法满足现代汽车的维修需求，电子诊断技术应运而生。本文研... 详细信息

随着汽车技术的快速发展，车辆的电子化、网络化程度越来越高，复杂的电子系统和车载计算机系统在提高汽车性能的同时，也增加了故障的复杂性。因此，传统的故障诊断方法已经无法满足现代汽车的维修需求，电子诊断技术应运而生。本文研究了电子诊断技术在汽车故障诊断中的应用。

关键词：电子诊断技术现代汽车故障诊断

电活性聚乳酸纳纤膜的形态调控及高效捕集PM_(0.3)性能

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 154-163页

作者：黄荣廷朱桂英李欣雨唐道远张勇王斌朱金佗何新建徐欢中国矿业大学安全工程学院徐州221116 中国矿业大学材料与物理学院徐州221116 安徽森泰木塑集团股份有限公司广德242299

通过静电喷雾沸石咪唑框架-8(ZIF-8)分散液对同步电纺聚乳酸(PLA)纳米纤维进行表面功能化,以增强PLA/ZIF-8纳米纤维膜(简称纳纤膜)表面的电荷俘获及储存能力,从而提高静电吸附效果和过滤性能.通过在分散液中添加不同量的ZIF-8来调控锚... 详细信息

通过静电喷雾沸石咪唑框架-8(ZIF-8)分散液对同步电纺聚乳酸(PLA)纳米纤维进行表面功能化,以增强PLA/ZIF-8纳米纤维膜(简称纳纤膜)表面的电荷俘获及储存能力,从而提高静电吸附效果和过滤性能.通过在分散液中添加不同量的ZIF-8来调控锚定于纤维表面的ZIF-8负载量,探究ZIF-8含量与纤维膜形态和性能演变之间关系.采用扫描电子显微镜(SEM)对纤维膜的微观形态进行表征,并结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射谱(XRD)分析了纤维膜的化学性质、界面相互作用和晶体结构的演变机理.采用静电测试仪、电介质测试仪和静电计分别评价表面电势、相对介电常数和输出电压,表征纤维膜的电活性和摩擦电输出性能.通过万能试验机测试聚乳酸纳米纤维膜的力学性能,并使用自主搭建的空气过滤测试平台探究纤维膜高效过滤机理.结果表明,PLA/ZIF-8纳纤膜具有高电活性、高过滤效率、低空气阻力和优异的力学性能:其表面电势和最大开路输出电压分别可达5.9 kV和30.9 V,与纯PLA对比样相比分别提升5.6倍和5.3倍,同时拉伸强度和拉伸韧性增幅分别高达78%和111%.更重要的是,PLA/ZIF-8纳纤膜的PM0.3过滤性能得到大幅提升(增幅可达12.6%),且空气阻力有所降低(40 Pa,65 L/min).所制备的环境友好型PLA/ZIF-8纳纤膜在滤除超细颗粒物和阻断病毒气溶胶传播等领域具有广阔应用前景.

关键词：聚乳酸纳纤膜金属-有机骨架功能化电活性空气过滤

基于FEM与MBD的商用车驾驶室疲劳耐久性分析

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机械设计与制造 2024年第1期395卷 113-118页

作者：田佳伟何水龙陈志宁刘凯扬桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004 东风柳州汽车有限公司广西柳州544005

为提高商用车驾驶室疲劳仿真与强化路耐久试验的关联性,以某(6×4)牵引车驾驶室为研究对象,提出一种将实测路谱与虚拟仿真相结合的疲劳耐久分析方法。在Hypermesh中建立含配重加载的驾驶室有限元模型,并应用惯性释放法获得其单位载荷下... 详细信息

为提高商用车驾驶室疲劳仿真与强化路耐久试验的关联性,以某(6×4)牵引车驾驶室为研究对象,提出一种将实测路谱与虚拟仿真相结合的疲劳耐久分析方法。在Hypermesh中建立含配重加载的驾驶室有限元模型,并应用惯性释放法获得其单位载荷下应力分布结果。采用Adams/car软件搭建驾驶室-车架刚柔耦合多体动力学模型,以试验场实车采集的驾驶室气囊悬置位移、加速度信号作为期望信号,通过Femfat-Lab虚拟迭代获取其疲劳分析载荷谱。基于Miner线性疲劳累积损伤理论在nCode中进行疲劳仿真分析,结果表明:导流罩支架等疲劳破坏部位与试验场路试结果基本一致,所提出的疲劳分析方法对研究汽车系统级疲劳耐久性具有重要的参考价值。

关键词：试验场测试有限元多体动力学虚拟迭代疲劳分析

基于XGBoost算法的商用车驾驶风险辨识模型

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机械设计与制造 2024年第8期402卷 84-89,95页

作者：王永亮李超许恩永何水龙桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004 东风柳州汽车有限公司广西柳州545005

驾驶员作为交通事故的重要诱因,其一系列风险驾驶行为对道路交通安全具有重要影响。针对当前驾驶风险等级分类不合理、辨识精度低等问题,提出一种商用车驾驶风险辨识模型。即首先从车辆状态、驾驶状态、驾驶员操作三个方面,共建立18个... 详细信息

驾驶员作为交通事故的重要诱因,其一系列风险驾驶行为对道路交通安全具有重要影响。针对当前驾驶风险等级分类不合理、辨识精度低等问题,提出一种商用车驾驶风险辨识模型。即首先从车辆状态、驾驶状态、驾驶员操作三个方面,共建立18个能够表征商用车驾驶风险的特征参数;采用因子分析法(FA)对特征参数降维优化,并生成蕴含更为明确风险驾驶行为信息的综合变量;接着应用K-means聚类算法分别将风险驾驶行为特征聚为2、3和4类并对比分析,结合肘部法则和轮廓系数综合确定最佳的聚类数目k,消除人为经验确定k值主观性强的缺陷;最后,利用极端梯度提升(XGBoost)算法对商用车驾驶风险进行识别,并与决策树、随机森林、K近邻等算法在精度上进行比较。研究结果表明:在上述研究条件下XGBoost算法对商用车驾驶风险的理论识别率最高可达98%,该结果对于自动驾驶辅助系统的设计、道路交通安全性的提升具有重要意义。

关键词：风险驾驶行为因子分析 K-means聚类 XGBoost算法驾驶风险辨识道路交通安全

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基于虚拟迭代的某牵引车车架疲劳耐久性分析

机械设计与制造 2024年第10期 133-138,144页

作者：田佳伟冯哲叶明松何水龙桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004 东风柳州汽车有限公司广西柳州544005

为高效评估用户里程内车辆疲劳耐久表现,以某6×4牵引车车架为研究对象,通过襄阳试验场强化道路采集车辆轮心六分力。在HyperMesh中建立包含主副油箱附件的车架有限元模型并校核其静强度,应用惯性释放理论获取其单位载荷下应力场分布结... 详细信息

为高效评估用户里程内车辆疲劳耐久表现,以某6×4牵引车车架为研究对象,通过襄阳试验场强化道路采集车辆轮心六分力。在HyperMesh中建立包含主副油箱附件的车架有限元模型并校核其静强度,应用惯性释放理论获取其单位载荷下应力场分布结果。建立整车刚柔耦合多体动力学模型并开展K&C试验进行模型校核,基于试验场六分力数据,利用Adams/car与Femfat-Lab联合仿真虚拟迭代得到悬架系统与车架连接处载荷谱。结合车架单位载荷应力场结果、车架疲劳载荷谱及车架材料ε-N疲劳曲线,根据Miner线性累积损伤理论,采用nCode软件对车架进行疲劳仿真分析。结果表明:该牵引车车架结构可以满足用户周期里程内的疲劳寿命要求,与试验场实车耐久试验结果一致。

关键词：六分力载荷谱多体动力学虚拟迭代疲劳耐久性

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基于CFD的某商用车扬尘污染仿真优化分析

机械设计与制造 2024年第6期400卷 177-181,186页

作者：肖飞田佳伟冯哲何水龙东风柳州汽车有限公司广西柳州544005 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

针对某新型商用车在泥土路面低速行驶工况中,易扬起地面尘土造成局部空气污染问题。建立商用车CFD仿真分析模型,进行实验对标以验证仿真模型的精确性。将DPM离散相模型分析方法与离散动力学相结合,对商用车外流场中多相流进行数值仿真,... 详细信息

针对某新型商用车在泥土路面低速行驶工况中,易扬起地面尘土造成局部空气污染问题。建立商用车CFD仿真分析模型,进行实验对标以验证仿真模型的精确性。将DPM离散相模型分析方法与离散动力学相结合,对商用车外流场中多相流进行数值仿真,揭示了扬尘污染的产生机理。由此制定不同的扬尘治理方案,结合HyperStudy软件进行优化分析,寻求最佳扬尘治理方案,并开展实验验证。研究结果表明:通过优化风扇位置,更换“U型”护风罩并优化导风板尺寸的改进方案,扬尘颗粒数相较原车减少了44.67%,在保证散热性能的前提下,明显改善了扬尘污染现象。

关键词：扬尘污染 CFD仿真离散相模型流场控制多目标优化