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基于动态混合RANS/LES模型的液力变矩器内部流场的数值模拟

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 926-937页

作者：鄢万斌杨孔华金开雕陈素姣章勇华刘春宝柳工柳州传动件有限公司传动件研究所广西柳州545007 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007 吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022

针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性... 详细信息

针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性进行高效的耦合集成,为液力变矩器(TC)瞬态仿真提供指导,以预测其外特性性能和复杂内流场分布。通过定性、定量分析液力变矩器内部的流动结构和导轮叶片边界层涡系拟序结构的时序演化,发现动态混合模型(DHRL)中的应力混合涡模拟(SBES)方法能够充分辨视工作腔内边界层的流动,实现了多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉,并通过台架实验得到原始特性预测结果的最大误差不足4%。另外,本文还阐明了工作腔内流动损失产生机制,揭示了涡结构产生、发展、输运、破碎及合成等一系列主导湍流转捩过程的流动机制,为高效地开发新产品以及改进原有产品提供了计算方法。

关键词：液力变矩器尺度解析模拟内流场计算流体力学

基于遗传算法的集中式传动系统齿轮修形及模态优化研究

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工程设计学报 2024年第3期31卷 340-347页

作者：余晓波陈素姣章勇华马彬隽柳工柳州传动件有限公司传动件研究所广西柳州545007 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007

集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了... 详细信息

集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了系统模态共振与齿轮啮合的相互耦合,建立了该传动系统的有限元模型并进行仿真,结果显示,齿轮副接触斑点和模态的仿真结果与测试结果一致,验证了建模方法的可行性;接着,基于遗传算法求解了齿轮微观修形参数,实现了齿轮微观修形的最优设计,并通过模态优化来避免系统共振;最后,进行实验验证,结果表明,齿轮修形后传动系统的噪声降低至95.2 dB,比修形前下降了4.8 dB。采用基于遗传算法的齿轮微观修形和模态优化方法可以降低传动系统的振动噪声,这为集中式传动系统的NVH控制提供了一定参考。

关键词：传动系统遗传算法微观修形模态分析传递误差

基于长标距光纤光栅传感技术的智能碳纤维筋性能研究

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2815-2826页

作者：邓朗妮刘雁冰李华邹易清石伟廖羚广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 柳州欧维姆机械股份有限公司广西柳州545005

光纤光栅(FBG)传感技术以其抗干扰、传感与传输一体化等优点,成为CFRP拉索智能监测重点研究方向之一。然而,传统CFRP拉索智能监测属于点式或局部传感,难以满足服役全时感知及高量程监测需求。因此,提出将长标距FBG传感技术与螺旋倾斜式... 详细信息

光纤光栅(FBG)传感技术以其抗干扰、传感与传输一体化等优点,成为CFRP拉索智能监测重点研究方向之一。然而,传统CFRP拉索智能监测属于点式或局部传感,难以满足服役全时感知及高量程监测需求。因此,提出将长标距FBG传感技术与螺旋倾斜式技术复合,研制一种智能CFRP筋,并通过循环静力拉伸、低周疲劳(高应力状态下)与极限静力拉伸试验,探究各试验条件下智能CFRP筋的力学及传感性能和试验后性能损失情况。试验表明:智能CFRP筋应变传感性能在不同工况(15 kN、42 kN)下3次循环拉伸的线性相关系数均大于0.99,说明智能CFRP筋应变传感性能较好,具有可重复性,同时将FBG监测值与应变片监测值进行对比,表现出较好的吻合性。低周疲劳试验过程中FBG监测值与疲劳荷载变化规律一致,且监测值与理论应变上下限误差少于8%,试验过程中未出现数据异常、应变感知迟滞等现象,FBG存活率达到100%,验证了智能CFRP筋良好的应变传感性能,可实现智能CFRP筋轴向动应变的监测。在极限静力拉伸试验中,FBG最大波长变化量达13 454 pm,监测应变达到了11 000με以上,可实现智能CFRP筋更大量程应变的监测。经过3次循环静力拉伸和低周疲劳试验后智能CFRP筋的FBG监测值线性相关系数相比对照组试件有所提高,智能CFRP筋极限荷载有所降低,FBG应变监测量程受影响较小,前期试验主要对智能CFRP筋筋材造成了累积损伤。试验结果可为CFRP拉索智能监测的理论设计和研究提供重要的依据。

关键词：光纤布拉格光栅碳纤维复合材料拉伸试验低周疲劳应变传感

车灯可参数化点亮的内配光饰圈结构及模具设计

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工程塑料应用 2024年第8期52卷 126-133页

作者：何叶春施凯文唐高中上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545000

汽车车灯可参数化点亮设计是提升灯具科技感、品牌辨识度的有效方法之一,针对车灯系统里的内配光饰圈通过镭雕、烫印等后处理工艺实现参数化点亮造成的零件合格率低、生产效率低和成本昂贵问题,提出一种基于车灯内配光饰圈双色注塑成型... 详细信息

汽车车灯可参数化点亮设计是提升灯具科技感、品牌辨识度的有效方法之一,针对车灯系统里的内配光饰圈通过镭雕、烫印等后处理工艺实现参数化点亮造成的零件合格率低、生产效率低和成本昂贵问题,提出一种基于车灯内配光饰圈双色注塑成型工艺的解决方案。该工艺由非透光树脂注塑成型遮挡光路的饰圈基体,透光树脂注塑成型内配光饰圈的发光区域,饰圈基体镂空参数化形状填补透光树脂即形成参数化透光区域;此外,根据双色模具加工工艺和模具结构要求对参数化设计的双色搭接结构制定了工程限制模型,有效解决参数化特征周圈边界不连续的缺陷。本文基于零件结构设计了一套双色注塑模具,针对零件双色连接面倒扣结构、无脱模斜度面和一色成型件浇口导流道难以成型的问题,模具设计两套定模弹块机构分别成型一色成型件、二色成型件和浇口导流道;模具经过设计加工运用于实际生产,通过实践证明,该模具结构稳定可靠,零件质量满足设计要求,设计方案可为同类型产品开发提供参考,并具有较高工程实践指导意义。

关键词：参数化内配光饰圈双色注塑模具浇口导流道定模弹块

基于模压注塑一体工艺的麻纤维零件结构及模具设计

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工程塑料应用 2024年第3期52卷 112-118页

作者：施凯文沈亮涵唐高中何叶春莫兴漫上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007

麻纤维复合材料的应用是实现汽车轻量化、汽车行业绿色、可持续发展的重要途径之一。针对麻纤维复合材料应用于汽车复杂零部件难以成型及模具成本高昂的问题,提出一种基于模压注塑一体成型的解决方案。首先将麻纤维/聚丙烯复合材料纤维... 详细信息

麻纤维复合材料的应用是实现汽车轻量化、汽车行业绿色、可持续发展的重要途径之一。针对麻纤维复合材料应用于汽车复杂零部件难以成型及模具成本高昂的问题,提出一种基于模压注塑一体成型的解决方案。首先将麻纤维/聚丙烯复合材料纤维板加热软化后放入模压注塑一体模具中进行模压成型,模具分型面采用插穿结构替代碰穿结构设计,模压过程通过分型面冲切零件轮廓,对于无法通过模压成型的产品背面定位安装结构和主体参数化特征采用注塑麻纤维/聚丙烯成型。模具采用倒装结构设计,模具定模侧设计热流道浇注系统及顶出机构,型腔设计可替换镶件用于冲裁和注塑主体的参数化特征。零件设计导流道连接产品背部独立的安装结构和主体参数化特征,模压结束后通过定模热流道点浇口填充导流道以成型产品背部独立的安装结构和主体参数化特征,待塑料结构冷却固化后,定模侧由油缸驱动的顶出机构将零件顶出脱离型腔。基于该成型工艺设计了一套模压注塑一体模具并运用于实际生产,通过实践证明,该模具结构稳定可靠,零件质量满足设计要求。

关键词：麻纤维复合材料模压注塑成型工艺导流道倒装模具

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基于组内相关系数的轮胎性能主观评价的研究

橡胶工业 2024年第6期71卷 457-462页

作者：贾永辉郭强林杨云飞上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545003

基于重复评价结果的组内相关系数(简称ICC),研究车辆评价员(简称评价员)对轮胎性能主观评价能力的评估。结果表明:通过ICC统计量可以得到评价员及其之间的评价结果一致性的可信度水平,能够定量反映评价员的主观评价能力;对评价员的评价... 详细信息

基于重复评价结果的组内相关系数(简称ICC),研究车辆评价员(简称评价员)对轮胎性能主观评价能力的评估。结果表明:通过ICC统计量可以得到评价员及其之间的评价结果一致性的可信度水平,能够定量反映评价员的主观评价能力;对评价员的评价结果一致性评估采用双向绝对一致性自身度量更为有效。本研究可为评价员的评估和筛选提供参考。

关键词：组内相关系数轮胎性能车辆评价员主观评价能力

基于扭矩闭环的人-车协同转向舒适性控制策略研究

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振动与冲击 2024年第11期43卷 217-226页

作者：韦宝侣卜腾辰何智成王煜凡彭晓燕湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007

为了解决传统电动助力转向系统在变路面附着系数以及载荷变化工况下方向盘力矩的变化影响驾驶员舒适性的问题,提出了一种基于修正线性三自由度动力学模型的扭矩闭环人-车协同转向舒适性控制策略。首先,通过驾驶员风格辨识建立横摆角速... 详细信息

为了解决传统电动助力转向系统在变路面附着系数以及载荷变化工况下方向盘力矩的变化影响驾驶员舒适性的问题,提出了一种基于修正线性三自由度动力学模型的扭矩闭环人-车协同转向舒适性控制策略。首先,通过驾驶员风格辨识建立横摆角速度与车速、方向盘力矩的非线性关系;其次,根据此非线性关系与操纵动力学稳态特性得到驾驶员期望回正力矩,再通过考虑车厢侧倾以及悬架导向装置变形的修正线性三自由度模型和轮胎模型对回正力矩进行精确计算,进而构建扭矩闭环控制器;然后,经扭矩闭环控制器计算得到的补偿助力力矩与基本助力力矩进行叠加获得最终的控制力矩。最后,通过Matlab/Simulink软件建立扭矩闭环系统仿真模型,验证了修正动力学模型的准确性,同时也验证了所提出的控制策略能有效减小方向盘力矩的波动,提升了驾驶员的舒适性。

关键词：电动助力转向(EPS) 车辆操纵动力学动力学模型控制策略

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动力电池-超级电容混动车辆能量管理研究

机械设计与制造 2024年第10期 198-202页

作者：唐香蕉赵奕凡上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545000

由于混合动力客车具有长行驶里程、高负荷承载等运行特点,设计合理的能量管理策略以降低系统的整体能量损失对整车的节能运营具有重要意义。这里基于一种深度强化学习方法(即深度确定性策略梯度算法),设计了面向动力电池-超级电容的混... 详细信息

由于混合动力客车具有长行驶里程、高负荷承载等运行特点,设计合理的能量管理策略以降低系统的整体能量损失对整车的节能运营具有重要意义。这里基于一种深度强化学习方法(即深度确定性策略梯度算法),设计了面向动力电池-超级电容的混合动力客车最优能量管理策略,较传统的强化学习控制策略相比,所提出的策略通过引入神经网络,避免了求解过程中对连续状态和动作变量的离散化,提高了控制精度。另外,通过利用动态规划算法预先求解最优控制策略,并将策略经验纳入经验池,使后续网络参数训练时能根据最优经验较快获得最佳网络参数,加速了网络的收敛速度,提高了控制策略的最优性。结果表明,所提出的控制策略较传统的Q-learning算法,可实现系统整体能耗下降10.3%;与基于动态规划的最优控制策略相比,能耗仅增加2.05%,证明了所提出控制策略的最优性。

关键词：混合动力汽车超级电容动力电池能量管理强化学习

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移动式垃圾压缩装置翻转机构的多目标优化

机械传动 2024年第7期48卷 69-75页

作者：温鸿王虎奇梁光明张衍卿广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州545616 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007

翻转机构的铰点位置直接影响着移动式垃圾压缩装置的整体工作性能和翻转机构各铰点的工作寿命。为提高翻转机构整体工作性能和各铰点的工作寿命,首先,运用Adams软件建立虚拟样机模型并进行仿真,得到翻转机构各铰点的载荷;其次,应用静态... 详细信息

翻转机构的铰点位置直接影响着移动式垃圾压缩装置的整体工作性能和翻转机构各铰点的工作寿命。为提高翻转机构整体工作性能和各铰点的工作寿命,首先,运用Adams软件建立虚拟样机模型并进行仿真,得到翻转机构各铰点的载荷;其次,应用静态应变试验仪对翻转机构进行测试,发现该虚拟样机模型符合实际情况,验证了模型的有效性;在此基础上,进一步分析仿真数据,确定以翻转机构的铰点A、C的最大载荷和最小传动角为优化目标,应用理想点法在Adams软件中构造出一个综合的评价函数,对其进行了优化求解。对比优化前后的数据,翻转机构的铰点A所受最大载荷减小了19.3%,铰点C所受的最大载荷减小了16.2%,最小传动角增大了32.1%。最后,确定了翻转机构各铰点位置的最优设计值,为移动式垃圾压缩装置翻转机构后续设计应用提供参考。

关键词：翻转机构传动角理想点法多目标优化