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基于RVMD-RobustICA-ST联合相干性分析的电驱动总成噪声源识别

汽车技术 2023年第5期 15-24页

作者：张威景国玺杨征睿高辉王东河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300400 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司天津300300 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

为研究集成一体化电驱动总成的噪声源特性,提出一种RVMD-RobustICA-ST联合算法融合相干性分析的噪声源识别方法。首先,采用基于奇异值分解的占优特征值准则估计噪声子空间维数对变分模态分解参数进行指向性条件约束,并利用鲁棒性独立分... 详细信息

为研究集成一体化电驱动总成的噪声源特性,提出一种RVMD-RobustICA-ST联合算法融合相干性分析的噪声源识别方法。首先,采用基于奇异值分解的占优特征值准则估计噪声子空间维数对变分模态分解参数进行指向性条件约束,并利用鲁棒性独立分量分析联合占优特征值约束的变分模态分解对信号特征进行提取。然后,利用S变换和快速傅里叶变换对各分量信号时频特性进行识别。最后,在二次残差法分析分量信号波形误差度基础上,以电驱动总成振动信号、噪声信号、时频重叠分量信号为变量建立线性系统并进行相干性分析。结果表明,稳态工况下减速二级齿副啮合振动噪声对该电驱动总成噪声贡献度最大,且时频重叠分量信号的噪声能量主要由减速一级齿副啮合振动提供。

关键词：集成一体化电驱动总成噪声源识别奇异值分解变分模态分解鲁棒性独立分量分析 S变换相干性分析

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CEEMD-FastICA-CWT联合瞬态响应阶次的电驱总成噪声源识别

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中国测试 2024年第4期50卷 144-152页

作者：张威景国玺武一民杨征睿高辉河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300400 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司天津300300 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

以某增程式电驱动总成为研究对象,提出基于联合算法的噪声分离识别模型。首先,采用互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)联合快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)方法提取纯电模式稳态工况下单一通道噪声信号特征,利用复Morlet小波变换及FFT对各分量信号时频特性进行识别。其次,采用阶次分析法和声能叠加法对稳态分量信号对应的各瞬态响应阶次能量进行对比分析,并结合皮尔逊积矩相关系数(Pearson product moment correlation coefficient,PPMCC)相似性识别确定不同噪声激励源贡献度。结果表明:减速齿副啮合噪声对该增程式电驱总成纯电模式运行噪声整体贡献度最大。

关键词：电驱动总成噪声源识别互补集合经验模态分解快速独立分量分析连续小波变换阶次分析

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碳纤维增强复合材料十二直角薄壁梁准静态三点弯曲特性

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河北工业大学学报 2024年第6期53卷 61-69,77页

作者：陈光马超景国玺孙秀秀河北工业大学机械工程学院天津300130 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有良好的成型性,可用于多直角截面薄壁梁的加工成型。多直角截面相对于矩形截面的薄壁梁在承力发生大变形时,可产生较高的变形抗力,在合理的设计下可获得更高的单位质量吸能量,因此在汽车抗弯安全构件中具有... 详细信息

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有良好的成型性,可用于多直角截面薄壁梁的加工成型。多直角截面相对于矩形截面的薄壁梁在承力发生大变形时,可产生较高的变形抗力,在合理的设计下可获得更高的单位质量吸能量,因此在汽车抗弯安全构件中具有应用前景。选取具有代表性的十二直角截面薄壁梁,以试验和有限元分析相结合的方法研究其准静态弯曲特性。通过准静态三点弯曲试验对比了平纹编织CFRP铺层十二直角薄壁梁平面和凹面截面承力和失效特点。进而建立了相应的有限元分析模型,与试验分析各项误差在5%以内。采用所建立的有限元模型,进一步研究了平面和凹面的长度比和铺层层数对两个截面方向的弯曲特性的影响。结果表明薄壁梁凹面加载比平面加载可获得更高的峰值载荷和比吸能,而失效位移更小,且截面特征对薄壁梁在两个截面方向的抗撞性的影响趋势也不相同。研究得到的模型和结论可用于汽车车身抗弯安全构件的设计方案评估和确定中。

关键词： CFRP 多直角薄壁梁准静态三点弯曲试验弯曲特性有限元分析

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基于稳定节点光滑有限元法的纯电动汽车电磁场仿真

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计算机辅助工程 2020年第4期29卷 22-27页

作者：郭志斌黄湛勇王中虎王刚河北工业大学机械工程学院天津300401 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130

针对纯电动汽车电磁场数值分析时传统有限元法(finite element method,FEM)因数值“过硬”而计算精度低的问题,在传统FEM的基础上引入梯度光滑技术和稳定项修正,采用基于稳定节点的光滑有限元法(stable node-based smoothed FEM,SNS-FEM... 详细信息

针对纯电动汽车电磁场数值分析时传统有限元法(finite element method,FEM)因数值“过硬”而计算精度低的问题,在传统FEM的基础上引入梯度光滑技术和稳定项修正,采用基于稳定节点的光滑有限元法(stable node-based smoothed FEM,SNS-FEM)对长直接地金属槽和纯电动汽车整车电磁场算例进行仿真分析。结果表明,SNS-FEM可显著降低前处理网格划分难度,在一定程度上软化数值模型,具有计算效率高、精度高、收敛速度快和抗网格畸变能力强等优点,在工业应用中具有较大潜力。

关键词：纯电动汽车稳定节点积分算法梯度光滑电磁场有限元

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高强化柴油机迷宫式油气分离器结构影响研究

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车用发动机 2023年第5期 57-62页

作者：苏鑫朋景国玺孙秀秀于会超赵伟程文洋河北工业大学机械工程学院天津300400 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300400 河北华北柴油机有限责任公司河北石家庄050081 中国北方发动机研究所(天津) 天津300406

迷宫式油气分离器是重型柴油机油气预分离的主要设备,其性能直接影响柴油机排放达标度。基于CFD仿真在高窜气量下研究了迷宫式油气分离器主要结构参数对压力损失和分离效率的影响规律,包括过滤孔孔径、过滤孔板间距和过滤孔数量,并基于... 详细信息

迷宫式油气分离器是重型柴油机油气预分离的主要设备,其性能直接影响柴油机排放达标度。基于CFD仿真在高窜气量下研究了迷宫式油气分离器主要结构参数对压力损失和分离效率的影响规律,包括过滤孔孔径、过滤孔板间距和过滤孔数量,并基于发动机试验台架对不同油气分离器的压力损失和分离效率开展试验验证。结果表明:在高窜气量条件下,对于以交错孔板进行分离的迷宫式油气分离器,对压力损失影响最大的是过滤孔板孔径,对分离效率影响最大的是过滤孔数量;在迷宫式油气分离器设计时应重点关注孔板开孔率。

关键词：油气分离器重型柴油机结构设计分离效率压力损失

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基于t-SNE与模糊聚类的电动汽车行驶工况构建

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2022年第6期41卷 126-132,146页

作者：王金刚徐航刘海于晗正男刘昱河北工业大学机械工程学院天津300130 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 沧州交通学院机械与动力工程学院河北沧州061199 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

通过构建典型城市的电动汽车行驶工况,可对其行驶与能耗规律进行预测。以天津市为例,采集10辆纯电动乘用车1个月的实际道路数据,基于短行程片段提取20个特征参数和24个分布参数,使用t分布领域嵌入算法、模糊C均值聚类及灰色关联分析等... 详细信息

通过构建典型城市的电动汽车行驶工况,可对其行驶与能耗规律进行预测。以天津市为例,采集10辆纯电动乘用车1个月的实际道路数据,基于短行程片段提取20个特征参数和24个分布参数,使用t分布领域嵌入算法、模糊C均值聚类及灰色关联分析等方法进行工况构建;利用MAPE和K-S检验验证构建工况的有效性;并对比分析了国内外典型的行驶工况。研究结果表明:已构建工况与实际道路数据MAPE误差为3.82%;K-S检验值为0.0471和0.0126;所构建工况符合实际的行驶情况。

关键词：车辆工程纯电动汽车行驶工况 t分布领域嵌入聚类分析

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拧紧工艺对压气机轴端预紧力的影响研究

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车用发动机 2024年第2期 39-46页

作者：何宇王增全景国玺刘烨刘欣源史鑫钰河北工业大学机械工程学院天津300401 天津市新能源汽车动力与安全技术重点实验室天津300401 河北省跨尺度智能装备技术重点实验室天津300401 中国北方发动机研究所(天津) 天津300406

增压器是一种高速旋转机械,工作环境十分复杂。在装配过程中,压气机轴端螺母的拧紧工艺会影响所获得预紧力的均匀程度,如果轴端螺母松动,会导致增压器故障。针对这一问题,首先,采用压气机轴端螺母预紧力范围评价模型,结合压气机热力计... 详细信息

增压器是一种高速旋转机械,工作环境十分复杂。在装配过程中,压气机轴端螺母的拧紧工艺会影响所获得预紧力的均匀程度,如果轴端螺母松动,会导致增压器故障。针对这一问题,首先,采用压气机轴端螺母预紧力范围评价模型,结合压气机热力计算结果,确定预紧力范围;然后,根据设计值确定扭矩法及扭矩-转角法拧紧试验规范;最后,基于自主开发的紧固试验装置,开展压气机轴端连接结构模拟样件拧紧试验,研究了不同拧紧工艺对轴端预紧力的影响。结果表明:保证压气机轴端结构正常工作所需轴端预紧力范围为18.16~31.03 kN;采用扭矩-转角法拧紧得到的预紧力标准差约为扭矩法的25%,使用扭矩-转角法有利于降低预紧力分散程度,且采用扭矩-转角法拧紧更接近设计中值,有利于提高预紧力控制精度。

关键词：压气机螺母装配预紧力拧紧工艺

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汽车动力总成非线性能量阱参数设计方法

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科学技术与工程 2022年第2期22卷 471-480页

作者：李堃由玥刘晓昂李欣业陈勇甄冬河北工业大学机械工程学院天津300130 潍柴动力股份有限公司潍坊261069 天津市新能源汽车动力传动及安全技术重点实验室天津300130 中国机械设备工程股份有限公司北京100073

为控制汽车动力总成的垂向振动,建立了动力总成-非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)二自由度振动模型,考虑动力总成激励力主要为简谐激励和冲击激励。在动力总成简谐激励下,利用复变量-平均法推导了系统慢变方程,得到稳态响应方程... 详细信息

为控制汽车动力总成的垂向振动,建立了动力总成-非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)二自由度振动模型,考虑动力总成激励力主要为简谐激励和冲击激励。在动力总成简谐激励下,利用复变量-平均法推导了系统慢变方程,得到稳态响应方程,并判断解的稳定性。以平均能量耗散率最大为优化目标,对NES刚度进行优化,优化后的NES减振效果得到明显改善。利用时程曲线、相轨迹和Poincaré映射对系统响应机制进行分析,得到系统响应机制对减振效果的影响规律,给出NES阻尼的优化原则。最后,在动力总成冲击激励下,计算分析了系统各参数对减振性能的影响规律,给出NES刚度和阻尼的优化方法,结果表明优化后的NES能够有效地抑制动力总成在冲击激励下的振动。

关键词：动力总成非线性能量阱复变量-平均法参数优化

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纯电动汽车电液复合制动能量回收策略研究

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河北工业大学学报 2022年第1期51卷 7-14,20页

作者：陈勇李聪聪郭立书魏长银邱子桢李光鑫河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 浙江吉利新能源商用车研究院浙江杭州310052

为了进一步提升纯电动汽车的能量回收效率,提出一种电液复合制动能量管理策略。为解决低速时电机效率较小且存在转矩波动的问题,设置制动能量回收车速门限值为20 km/h。比较电机回收力矩最大值与法规规定的界限,取两者中最大为电机回收... 详细信息

为了进一步提升纯电动汽车的能量回收效率,提出一种电液复合制动能量管理策略。为解决低速时电机效率较小且存在转矩波动的问题,设置制动能量回收车速门限值为20 km/h。比较电机回收力矩最大值与法规规定的界限,取两者中最大为电机回收力矩。为了验证能量回收效果,搭建了SIMULINK逆向仿真模型,将该策略与无制动能量回收策略和理想制动能量回收策略在NYCC、CATC、FTP 3种循环工况下进行对比仿真,采用制动能量回收效率和整车有效能量回收效率2个指标来评价该策略制动能量回收的效果。仿真结果表明在NYCC循环工况下电液复合制动系统的整车有效制动能量回收效率平均提高了21.61%,动力电池SOC值提高了1.85%,增加了电池电量,提高了汽车的续驶里程。

关键词：纯电动汽车电液复合制动能量回收 SIMULINK

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电动汽车驱动永磁同步电机声品质预测研究

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噪声与振动控制 2020年第2期40卷 146-151页

作者：邱子桢陈勇康洋胡世同刘旭河北工业大学天津市新能源汽车动力传动及安全技术重点实验室天津300130 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130

对稳态工况下电动汽车驱动永磁同步电机的主观声品质预测模型进行研究。运用成对比较法对实验采集到的30组噪声样本进行主观评价评分,建立基于响度、尖锐度、粗糙度、抖动度与语义清晰度的客观心理声学指标评价体系。利用多元线性回归法... 详细信息

对稳态工况下电动汽车驱动永磁同步电机的主观声品质预测模型进行研究。运用成对比较法对实验采集到的30组噪声样本进行主观评价评分,建立基于响度、尖锐度、粗糙度、抖动度与语义清晰度的客观心理声学指标评价体系。利用多元线性回归法,建立声品质主客观预测模型,分析影响永磁同步电机声品质的因素。此外,通过对预留样本的检验,验证了预测模型的准确性。结果表明:不同工况条件对客观心理声学参量存在不同程度影响;电机辐射高频边带噪声导致尖锐度与响度对主观偏好度的影响较为显著;基于多元线性回归方法所建立的预测模型对稳态工况下的主观声品质有较好预测能力,相关系数较高,误差率较小。该研究可为电驱动系统及整车声品质优化提供理论与实践基础。

关键词：声学永磁同步电机声品质预测主观评价客观心理声学参量多元线性回归

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