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超大颗粒肥水田气力深施加速器设计及参数优化

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农业工程学报 2024年第8期40卷 43-52页

作者：辛明金张曼朱仰昆姜志文宋玉秋孔爱菊崔红光沈阳农业大学工程学院沈阳110866 比亚迪汽车工业有限公司深圳518118

为解决水稻撒施追肥存在的肥料流失、利用率低及机械深施肥工作部件易堵塞、伤根等问题,该研究设计了一种用于水田深施追肥机的超大颗粒肥气力式加速器。该加速器利用双螺旋高压气流,在其与肥料上端构成的近封闭空间内加速超大颗粒肥,... 详细信息

为解决水稻撒施追肥存在的肥料流失、利用率低及机械深施肥工作部件易堵塞、伤根等问题,该研究设计了一种用于水田深施追肥机的超大颗粒肥气力式加速器。该加速器利用双螺旋高压气流,在其与肥料上端构成的近封闭空间内加速超大颗粒肥,实现其高速射入泥壤,并可避免肥料颗粒与管壁碰撞;出口设置渐扩管扩散气流,可减轻对泥壤的冲击,提高施肥位置的稳定性。根据超大颗粒肥参数与加速器功能要求,确定了加速器的结构参数,并根据肥料入泥深度所需的射出速度,分析确定了加速器的工作参数。在此基础上,基于Fluent软件的六自由度重叠动网格建立了加速器仿真模型,以进口气流速度、螺旋角和加速管直径为试验因素,进行单因素仿真试验与三因素三水平Box Behnken组合仿真试验,研究各因素对肥料射出速度与气流扩散率的影响。多因素试验分析及响应面分析结果表明,加速器的最佳工作参数为进口气流速度47 m/s、加速管直径21 mm、螺旋进气口螺旋角43°。在此条件下进行台架验证试验,得到肥料射出速度均值为12.61 m/s,出口气流扩散率均值为85.5%,肥料入泥平均深度为4.7 cm,达到了水稻追肥要求。该研究可为超大颗粒肥水田气力深施追肥机设计提供参考。

关键词：农业机械设计试验超大颗粒肥水田深施追肥气力加速器螺旋进气口

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基于功能安全的整车控制器转矩监控策略研究

汽车工程 2024年第3期46卷 438-447页

作者：朱仲文陆阳王维志李丞江维海合肥工业大学汽车工程技术研究院合肥230009

转矩控制作为整车控制器(VCU)的核心功能,保证其安全性至关重要。为此,本文针对VCU非预期的转矩输出异常的问题,参考ISO 26262标准开展功能安全分析,并提出一种基于EGAS架构的转矩控制3层监控策略。首先,以VCU相关项定义为基础,通过危... 详细信息

转矩控制作为整车控制器(VCU)的核心功能,保证其安全性至关重要。为此,本文针对VCU非预期的转矩输出异常的问题,参考ISO 26262标准开展功能安全分析,并提出一种基于EGAS架构的转矩控制3层监控策略。首先,以VCU相关项定义为基础,通过危害分析与风险评估确定汽车安全完整性等级以及安全目标。其次,采用故障树分析方法导出功能安全要求以及技术安全要求。再次,针对安全目标,设计了基于AURIX TC275三核主控芯片与TLF35584电源监控芯片的功能安全机制。此外,通过3层监控策略分配CPU资源,实现转矩控制基本功能与监控功能的分离。最后,进行处理器在环测试,包括UDE调试、UDS诊断以及TLF35584安全状态控制测试。结果表明:该3层监控策略能够实现VCU转矩控制的基本功能并在出现故障时及时进入安全状态,从而达到安全目标。

关键词：功能安全整车控制器转矩控制 3层监控

基于近邻目标区域表征与CVAE的智能汽车测试场景生成方法

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中国公路学报 2024年第3期37卷 170-180页

作者：谈东奎朱波胡旭东合肥工业大学汽车工程技术研究院安徽合肥230009

基于场景的虚拟测试是研发高安全、高可靠智能汽车的必要手段,场景自动生成技术对于智能汽车测试场景库的构建具有重要意义。为此,针对多车动态测试场景,提出一种基于近邻目标区域表征(NORR)和条件变分自编码器(CVAE)的场景生成方法,实... 详细信息

基于场景的虚拟测试是研发高安全、高可靠智能汽车的必要手段,场景自动生成技术对于智能汽车测试场景库的构建具有重要意义。为此,针对多车动态测试场景,提出一种基于近邻目标区域表征(NORR)和条件变分自编码器(CVAE)的场景生成方法,实现复杂测试场景的快速生成以及对生成场景类型的控制。首先,针对高速公路场景特征,提出应用NORR方法对场景情境进行描述,将测试场景中关键车辆目标信息转化为尺度统一的灰度图像。接着,利用HighD自然车辆轨迹数据集提取大量场景片段,经过数据规范化处理后构建出真实场景库。在此基础上,以场景中车辆目标数量为条件参数,训练基于条件变分自编码器的生成模型,能够生成包含8条车辆轨迹的动态测试场景。通过计算生成样本集的匹配误差、覆盖度和不合理性3个指标,检验生成模型在样本真实性、多样性和合理性方面的表现。验证结果显示:①相比随机轨迹采样方法和基于GAN的生成模型,VAE模型生成的样本质量最好,其生成样本集的平均匹配误差小于5.22,覆盖度能达到57.2%,不合理样本比例仅为1.7%;②所提出的NORR方法有助于提高生成模型的场景生成效果;③CVAE模型能够在条件输入和生成结果之间建立关联性,通过调整条件参数可以改变生成场景中车辆目标数量。

关键词：汽车工程测试场景生成条件变分自编码器智能车辆生成模型

氨替代率对柴油发动机的燃烧及排放性能的仿真

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汽车安全与节能学报 2024年第3期15卷 395-401页

作者：胡圣琦王洁蔡云凯祝能武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002

内燃机引入氨燃料,有利于减少汽车污染物排放。该文研究了掺氨后的柴油发动机的燃烧品质以及污染物排放性能。针对某商用车柴油发动机,采用发动机缸内Converge仿真分析软件,建立三维仿真模型,分析掺氨能量比为0%~40%的5组燃料的燃烧及... 详细信息

内燃机引入氨燃料,有利于减少汽车污染物排放。该文研究了掺氨后的柴油发动机的燃烧品质以及污染物排放性能。针对某商用车柴油发动机,采用发动机缸内Converge仿真分析软件,建立三维仿真模型,分析掺氨能量比为0%~40%的5组燃料的燃烧及排放性能。结果表明:随着氨替代率的提高,发动机滞燃期有延长趋势,燃烧持续期先缩短后延长,缸内平均温度、缸压下降;CO、NO和碳烟排放显著降低,氨替代率为40%时,CO排放量降低了41.6%,NO排放量降低了68.7%,碳烟排放量降低了17.2%。因而,柴油发动机掺氨燃烧可有效降低排放水平,但需要控制氨能量比例在合理范围以防止燃烧恶化。

关键词：柴油发动机废气减排氨、柴油双燃料替代率燃烧特性排放特性

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智能车辆路径跟踪控制方法

控制与决策 2024年第1期39卷 143-150页

作者：李学鋆汪怡平苏楚奇宫新乐黄晋赵晓敏张镇涛武汉理工大学汽车工程学院武汉430070 清华大学车辆与运载学院北京100084 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

为了提高智能车辆路径跟踪控制器的可靠性和控制精度,提出一种基于误差动力学模型的路径跟踪控制方法.基于车辆运动学模型和动力学模型建立系统误差动力学模型,并在此基础上推导出车辆路径跟踪控制的稳态控制律,利用李雅普诺夫稳定性理... 详细信息

为了提高智能车辆路径跟踪控制器的可靠性和控制精度,提出一种基于误差动力学模型的路径跟踪控制方法.基于车辆运动学模型和动力学模型建立系统误差动力学模型,并在此基础上推导出车辆路径跟踪控制的稳态控制律,利用李雅普诺夫稳定性理论验证稳态控制律的正确性.为了减小外部干扰对控制性能的影响,提高控制器的可靠性,进一步设计基于车辆侧向位移误差的瞬态控制律,并利用李雅普诺夫稳定性理论验证闭环系统的稳定性.稳态控制律和瞬态控制律构成了非线性的路径跟踪控制器.通过与车辆路径跟踪常用的线性控制器和非线性控制器对比验证所提出控制方法的有效性,线性控制器选用LQR控制器,非线性控制器选用Stanley控制器.仿真结果表明,与LQR控制器相比,所提出控制方法的路径跟踪控制精度、抗干扰性和可靠性更好.与Stanley控制器相比,所提出控制方法具有更好的路径跟踪控制精度和控制收敛速度,且在大曲率路径跟踪过程中具有更好的可靠性.

关键词：智能汽车路径跟踪误差动力学模型非线性控制器

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汽车车内VOC控制技术和评价方法

工程塑料应用 2024年第7期52卷 173-178页

作者：魏丽霞蔡扬扬刘晓比亚迪汽车工业有限公司广东深圳518118 北京工业大学材料与科学与工程学院北京100124

对汽车车内挥发性有机物(VOC)的排放源和标准法规进行了总结,并对车内VOC控制技术进行了系统性分析,包括内饰件的原材料制备、改性技术和生命周期评价(LCA)的研究进展。分析结果表明,内饰件是车内VOC排放的主要来源,其排放量与材料用量... 详细信息

对汽车车内挥发性有机物(VOC)的排放源和标准法规进行了总结,并对车内VOC控制技术进行了系统性分析,包括内饰件的原材料制备、改性技术和生命周期评价(LCA)的研究进展。分析结果表明,内饰件是车内VOC排放的主要来源,其排放量与材料用量、展开面积呈正相关;VOC标准法规中,国外标准注重内饰材料自身有害物质含量的检测。此外,开发安全环保的低VOC材料,可从源头降低VOC的排放、协同控制汽车零部件各个生产阶段VOC的排放,是提高车内空气质量的重要途径。

关键词：汽车内饰挥发性有机物排放特征评价标准

混合动力车辆加速工况发动机介入抖动的分析与优化

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第3期64卷 552-561页

作者：廉玉波刘云卿 Zhang Charles 张荣荣比亚迪汽车工业有限公司深圳518118

混合动力车辆在电池电量较低、城市路况拥堵的情况下行驶时,为保持电池电量,发动机会频繁地启动发电,从而引起整车抖动问题。该文建立了混动总成发动机介入抖动的物理模型,采用仿真和实验相结合的方法,研究了混动车加速过程中发动机介... 详细信息

混合动力车辆在电池电量较低、城市路况拥堵的情况下行驶时,为保持电池电量,发动机会频繁地启动发电,从而引起整车抖动问题。该文建立了混动总成发动机介入抖动的物理模型,采用仿真和实验相结合的方法,研究了混动车加速过程中发动机介入瞬间的抖动产生及路径传递机理。结果表明:发动机介入瞬间的抖动出现在发动机点火之前的集成启动发电一体化发电机(integrated starter generator, ISG)倒拖发动机阶段,其抖动水平由第一循环缸压峰值大小决定;混动总成瞬时刚体模态和传动系扭转模态耦合作用提高了发动机介入抖动水平,并将抖动通过动力总成悬置传递至车身。基于该结论,提出了传动系和动力总成模态解耦原则与优化悬置限位结构2项优化措施,并结合整车测试验证了所提措施有效。

关键词：混合动力发动机介入抖动第一循环缸压模态耦合动力总成悬置

7075铝合金/DC51D+Z镀锌钢CMT熔钎焊接头的界面显微组织及力学性能研究

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热加工工艺 2024年

作者：李坊平比亚迪汽车工业有限公司哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

基于CMT方法对DC51D+Z镀锌钢和7075铝合金进行熔钎焊接试验，借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪（EDS）、拉伸试验机等设备，研究工艺参数对界面化合物生长及接头力学性能的影响，并对钎料在镀锌钢表面的铺展行为及界面冶金反应机理进... 详细信息

基于CMT方法对DC51D+Z镀锌钢和7075铝合金进行熔钎焊接试验，借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪（EDS）、拉伸试验机等设备，研究工艺参数对界面化合物生长及接头力学性能的影响，并对钎料在镀锌钢表面的铺展行为及界面冶金反应机理进行分析与探讨。结果表明：在钎焊界面层形成了厚度5～8μm的Fe2Al5和FeAl3金属间化合物层；钢板表面的镀锌层在电弧加热条件下形成了“瞬时液膜”，从而显著改善了液态钎料的润湿铺展性能。随着送丝速度的增加，接头最大拉伸力呈现出先升高后减小的趋势，当送丝速度为5 m/min时，拉伸力达到峰值2850 N，接头效率为86.9%。

关键词：异种金属 CMT焊接显微组织力学性能界面化合物

金属粉末压制中多尺度力学特征不均匀性模拟研究

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同方期刊数据库

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机械工程学报 2024年第2期60卷 168-177页

作者：张炜萧伟健袁传牛陈荣昕张宁刘焜福建工程学院机械与汽车工程学院福州350118 合肥工业大学摩擦学研究所合肥230009

针对金属粉末压制过程实际研究的复杂性,基于颗粒物质理论及离散元法进行压制过程的数值模拟,特别是结合宏观应力、细观力链及微观接触力各尺度力学特征量化提取分析方法,通过接触力基尼指数与参与指数、力链强度不均匀度参数、局部应... 详细信息

针对金属粉末压制过程实际研究的复杂性,基于颗粒物质理论及离散元法进行压制过程的数值模拟,特别是结合宏观应力、细观力链及微观接触力各尺度力学特征量化提取分析方法,通过接触力基尼指数与参与指数、力链强度不均匀度参数、局部应力不均匀度参数对不同颗粒、侧壁摩擦因数工况下的多尺度力学特征不均匀性进行量化分析,同时探讨多尺度力学特征空间不均匀分布演化。多尺度模拟研究表明:随压制进行,各尺度力学特征不均匀性均逐渐降低;而随侧壁及颗粒间摩擦因数增加,各尺度力学特征不均匀性逐渐增加。其中在宏观力学尺度上,侧壁、颗粒间摩擦因数对不均匀性影响均较为显著,而在细观、微观力学尺度上,颗粒间摩擦因数较侧壁摩擦因数对不均匀性影响更显著;各尺度力学特征空间分布亦逐渐向均匀化发展且保持各尺度一致对应性。研究对于粉体成形力学的丰富及致密化行为解释,以及压坯致密化程度与成形质量提升具有理论铺垫及实际指导意义。

关键词：离散元法金属粉末压制多尺度力学不均匀性力链