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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：赵林川邹鸿翔高秋华张文明上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室

人体运动能量采集技术是将人体运动产生的机械能转化为电能,替代电池或作为可穿戴设备的应急备用电源,实现可穿戴设备的可持续供能,为特殊人群在危机状况下的生命保障提供了新思路。同时,人体运动能量采集技术作为一种有效的零碳电力技... 详细信息

人体运动能量采集技术是将人体运动产生的机械能转化为电能,替代电池或作为可穿戴设备的应急备用电源,实现可穿戴设备的可持续供能,为特殊人群在危机状况下的生命保障提供了新思路。同时,人体运动能量采集技术作为一种有效的零碳电力技术,满足我国"双碳"战略规划,充分利用人体运动产生的零散的零碳能源,为下一代可穿戴设备的能源保障需求提供了技术支撑。本文提出了一种柔顺协同人体运动能量采集技术,采用柔顺驱动机制,在人体做负功区间采集能量,并将人体承重部分与驱动部分分离,兼顾了高驱动力和高人体舒适性,提高了系统的功率输出,增强了装置与人体的共融性。同时,该技术也提高了能量采集系统对人体微弱机械运动的灵敏度,利用单向传动机构避免传统往复机构复位的能量损失,从而最大化俘获人体机械能量。建立了柔顺协同人体运动能量采集系统的动力学模型,并对不同工况下器件的动力学特性和输出性能进行了分析。在人体轻松走动时,该装置能够点亮500盏LED灯,并且实现了手机应急充电、健康监测、应急救援等自供电应用。

关键词：人体运动能量采集动力学建模自供能应用柔顺协同可穿戴设备

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高速电驱系统的油量和效率关系研究

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汽车实用技术 2024年第10期49卷 6-9页

作者：袁仲谋张广杰株洲齿轮有限责任公司湖南株洲412000 新能源动力与传动系统湖南省重点实验室湖南株洲412000

新能源汽车的高速发展,推动了电驱动系统技术的快速迭代升级,驱动电机的转速越来越高。为研究电驱动系统高速化对系统效率的影响,文章深入探究了高速运行状态下润滑油量与电驱系统效率之间的关系。以一款120 kW电驱系统为研究对象,首先... 详细信息

新能源汽车的高速发展,推动了电驱动系统技术的快速迭代升级,驱动电机的转速越来越高。为研究电驱动系统高速化对系统效率的影响,文章深入探究了高速运行状态下润滑油量与电驱系统效率之间的关系。以一款120 kW电驱系统为研究对象,首先利用Masta-Nano FlowedX软件进行不同扭矩、不同转速下的效率仿真分析,随后,通过台架实验对仿真结果进行验证,探究了润滑油量、转速与电驱系统运行效率之间的关联性,并确认了理论分析与实际应用的一致性。文章提出了一种基于实际工况的优化策略,对电驱动系统优化设计具有一定的理论指导价值,也为实际操作提供了方法论参考,对推动新能源汽车相关技术的发展具有重要影响。

关键词：新能源汽车电驱动系统润滑油量运行效率仿真分析

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TA2钛表面Ni-P/GO复合涂层性能研究

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湖南工业大学学报 2020年第2期34卷 55-60页

作者：高平平戴勇陈爽彭小敏孙小刚吴安如湖南工程学院湖南省汽车动力与传动系统重点实验室湖南湘潭411104 长沙远大住宅工业集团股份有限公司湖南长沙410080

采用化学镀涂层工艺在TA2钛表面获得氧化石墨烯(Ni-P/GO)涂层,并应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等分析涂层的表面形貌和成分,采用0.5 mol/L H2SO4和体积分数为2×10-6的HF溶液对涂层进行抗腐蚀性能验证,然后通过水滴角测试仪... 详细信息

采用化学镀涂层工艺在TA2钛表面获得氧化石墨烯(Ni-P/GO)涂层,并应用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等分析涂层的表面形貌和成分,采用0.5 mol/L H2SO4和体积分数为2×10-6的HF溶液对涂层进行抗腐蚀性能验证,然后通过水滴角测试仪测试涂层表面的疏水性能。结果表明:Ni-P/GO涂层具有优异的抗腐蚀性能,可以屏蔽腐蚀液对Ti基体的腐蚀;同时,涂层的腐蚀电位由-0.45 V提高到-0.11V;腐蚀电流密度为13.8μA/cm2,且耐久性测试后涂层的润湿角为116.849°。

关键词： TA2钛电沉积 Ni-P/GO涂层耐蚀性疏水性

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纯电动乘用车差速器锥齿轮轴向间隙的自动控制

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汽车工艺师 2024年第6期 46-48,54页

作者：谢立湘株洲齿轮有限责任公司湖南株洲421000 新能源动力与传动系统湖南省重点实验室湖南株洲421000

分析了纯电动乘用车差速器总成的结构,商用车差速器和乘用车差速器的区别,差速器总成的的装配工艺流程,锥齿轮轴向间隙的检测方法,为批量生产在线检测提供了一种快速可靠的解决方案。

关键词：纯电动乘用车减速器差速器轴向间隙

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基于改进AHP的汽车无级变速器故障诊断研究

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内燃机与配件 2020年第9期 45-47页

作者：汪杰强刘志军李泉上汽通用五菱汽车股份有限公司柳州545000 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411100

汽车无级变速器需要在运行过程中进行实时故障诊断,变速箱控制单元对出现的故障进行相应的失效处理和保护。针对无级变速器的信号特点,构造了无级变速器的可靠性层次结构模型,基于层次分析法对判断矩阵进行标度改进,利用TCU采集的CVT状... 详细信息

汽车无级变速器需要在运行过程中进行实时故障诊断,变速箱控制单元对出现的故障进行相应的失效处理和保护。针对无级变速器的信号特点,构造了无级变速器的可靠性层次结构模型,基于层次分析法对判断矩阵进行标度改进,利用TCU采集的CVT状态信息进行综合评价,评估传动系统的可靠性及失效风险,并利用量化的评价结果合理进行失效保护策略的设计。

关键词：无级变速器故障诊断层次分析法可靠性

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压铸ZL101A铝合金摩擦磨损性能及机理的研究

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湖南工业职业技术学院学报 2021年第4期21卷 7-12页

作者：王志辉樊新波简忠武吴安如湖南工业职业技术学院汽车工程学院湖南长沙410208 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湖南湘潭411104

以汽车发动机缸体用的ZL101A铝合金作为研究对象,开展了在SiN、GCr15两种摩擦副条件下摩擦载荷对ZL101A铝合金磨损性能及磨损机理的研究。试验结果表明:ZL101A铝合金在SiN和GCr15两类摩擦副中,随着摩擦载荷由2N增加至4N时,平均摩擦系数... 详细信息

以汽车发动机缸体用的ZL101A铝合金作为研究对象,开展了在SiN、GCr15两种摩擦副条件下摩擦载荷对ZL101A铝合金磨损性能及磨损机理的研究。试验结果表明:ZL101A铝合金在SiN和GCr15两类摩擦副中,随着摩擦载荷由2N增加至4N时,平均摩擦系数和磨损量均先增加后降低;在不同摩擦载荷下,SiN摩擦副的试样摩擦磨损平均摩擦系数均低于GCr15摩擦副;摩擦磨损过程发生了剥层磨损、磨粒磨损、黏着磨损以及氧化磨损多种磨损机制,只是在不同的试验条件下磨损机制的作用程度不同;在SiN摩擦副中磨屑的黏着、碾压现象比GCr15摩擦副中更加明显,以至于SiN摩擦副中摩擦表明的氧化现象比GCr15摩擦副中更加明显。

关键词： ZL101A 铝合金摩擦载荷磨损性能磨损机理磨损形貌

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基于改进DP等效电路模型的动力电池最大功率估算方法

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企业科技与发展 2020年第5期 42-44页

作者：汪杰强刘志军李泉柳州上汽汽车变速器有限公司柳东分公司广西柳州545000 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湖南湘潭411100

纯电动及混合动力汽车需采用多个单体电池进行串并联成组的动力电池包作为其能量的存储单元,考虑到电池组有限的容量、充放电倍率等参数,需通过电池管理系统对动力电池的最大可用充放电功率进行估算,并对电池组的充放电功率进行科学合... 详细信息

纯电动及混合动力汽车需采用多个单体电池进行串并联成组的动力电池包作为其能量的存储单元,考虑到电池组有限的容量、充放电倍率等参数,需通过电池管理系统对动力电池的最大可用充放电功率进行估算,并对电池组的充放电功率进行科学合理的限制,这是保证电池组使用寿命及可靠性的重要功能。实验数据表明,利用改进的DP等效电路模型对动力电池最大功率进行估算能够得到可靠的估算结果。

关键词：动力电池电池管理系统最大功率电动汽车

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剪切间隙条件下铝合金板材剪切力学性能的研究

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机械工程与自动化 2021年第2期 25-28页

作者：王志辉陈超王韧吴安如湖南工业职业技术学院汽车工程学院湖南长沙410208 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湖南湘潭411104

通过自行设计制造剪切装置,研究剪切速率对5052-H32、6061-T6、7075-T651三类铝合金板材力学性能的影响。实验结果表明:剪切速率对铝合金板材的剪切强度影响程度中,对6061-T6的影响幅度最小(2.6%以内),7075-T651次之,5052-H32最大;在厚... 详细信息

通过自行设计制造剪切装置,研究剪切速率对5052-H32、6061-T6、7075-T651三类铝合金板材力学性能的影响。实验结果表明:剪切速率对铝合金板材的剪切强度影响程度中,对6061-T6的影响幅度最小(2.6%以内),7075-T651次之,5052-H32最大;在厚度为2 mm、4 mm和6 mm的三类板材中,剪切速率对4 mm厚的三类铝合金板材的剪切强度影响均为最小;板材剪切强度与抗拉强度的比值η均随着板材厚度的增加而增大。

关键词：铝合金剪切间隙剪切强度剪切速率剪切断口

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基于维纳过程的纯电动汽车电池系统寿命预测及可靠性评估研究

基于维纳过程的纯电动汽车电池系统寿命预测及可靠性评估研究

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：舒雄魏克湘郭迎福周洪光湖南科技大学机电工程学院湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室

锂离子电池系统作为储能设备已广泛应用于人类生活相关的领域,如智能手机、电动汽车、储能基站等。准确估算、预测电池系统工作状态,特别是剩余寿命及健康状态不仅是电池管理系统的核心技术,同时也是安全、合理、有效的使用电池系统的... 详细信息

锂离子电池系统作为储能设备已广泛应用于人类生活相关的领域,如智能手机、电动汽车、储能基站等。准确估算、预测电池系统工作状态,特别是剩余寿命及健康状态不仅是电池管理系统的核心技术,同时也是安全、合理、有效的使用电池系统的前提。由于电池系统的老化、失效是一个复杂的物理、化学过程,它不仅与电池制造工艺、内部电化学反应有关,还与电池工作环境,这就导致动力电池老化行为具有明显不同特征,在很大程度上给动力电池系统的剩余寿命预测及可靠性评估带来了困难。为此,我们提出基于维纳过程描述电池系统性能退化轨迹,利用随机效应下的维纳过程对电池性能退化数据进行建模,以MCMC算法、DIC信息准则作为技术手段,对模型中关键参数进行计算和优化;以实时监控的电池系统状态数据作为模型输入,通过引入贝叶斯算法对模型参数进行动态更新,最终以达到对电池系统实时可靠性评估与剩余寿命预测的目的。最后,在实验室条件下以规格型号为18650的电池作为研究对象,验证了该方法的可行性与实用性。

关键词：寿命预测可靠性电动汽车电池系统

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共存-协同人体运动能量采集及人体辅助应用

共存-协同人体运动能量采集及人体辅助应用

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：李猛邹鸿翔魏克湘湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室长沙理工大学汽车与机械工程学院

随着科学技术的发展,可穿戴设备或集成系统可以在日常生活中辅助人们,从而提高生活质量。特别是对于老年人,由于疾病和身体机能退化,可能需要长期的医疗设备的帮助。最关键的挑战是找到合适且可持续的电源。本文提出了一种共存-协同人... 详细信息

随着科学技术的发展,可穿戴设备或集成系统可以在日常生活中辅助人们,从而提高生活质量。特别是对于老年人,由于疾病和身体机能退化,可能需要长期的医疗设备的帮助。最关键的挑战是找到合适且可持续的电源。本文提出了一种共存-协同人体运动能量采集。将器件的主要部分固定在人体的耐受部位,通过膝关节运动来驱动柔性牵引机构,从而减少了对膝关节的约束与损伤,且具有较大的驱动力。这种柔顺驱动设计使得能量采集器与人体和谐共存。此外,由于软驱动特性,能量采集器运转可以自然地与人体运动协同。当脚向下踩踏时,即做负功,绳索被拉紧,采集人体运动能量。当脚抬起时,能量采集器释放弹性势能,绳索放松,可以帮助人类做正功助益人体运动。此外,利用机械调制机制提高了机电转换效率。研制了原理样机并进行了一系列测试。一个7岁的女孩可以轻松高效地发电,缓慢行走时可以点亮约500盏LED灯。该装置还可以通过手拉产生更高的功率。在大约2 Hz的手动激励下,最大功率为7.7 W,平均功率为1.5W。该装置可以直接给诸如手机之类的智能电子产品充电,并可以对人体直接执行电击理疗。我们还演示了通过自供能的无线信号传输系统进行人车交互,以提高老人在交通环境中的安全性。这项工作表明,共存-协同的人体运动能量采集方法为实现一体化的自供能人体辅助系统提供了技术支撑。

关键词：能量采集人体运动能量电磁摩擦纳米发电机

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