检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报(自然科学版) 2025年第3期56卷 932-940页

作者：徐向阳时慧一樊林放重庆交通大学公共交通装备设计与系统集成重庆市重点实验室重庆400074

为了解决喷丸冲击残余应力影响下齿根裂纹扩展计算方法缺乏的问题,首先,基于线弹性断裂力学理论,耦合残余应力与裂纹闭合效应,采用修正的Paris法构建裂纹扩展模型,分析在不同喷丸条件下残余应力场对裂纹扩展行为的具体影响;其次,联合预... 详细信息

为了解决喷丸冲击残余应力影响下齿根裂纹扩展计算方法缺乏的问题,首先,基于线弹性断裂力学理论,耦合残余应力与裂纹闭合效应,采用修正的Paris法构建裂纹扩展模型,分析在不同喷丸条件下残余应力场对裂纹扩展行为的具体影响;其次,联合预置裂纹的单齿裂纹扩展模型和有限元-离散元(FEM-DEM)喷丸模型,提出齿根残余应力裂纹扩展计算方法,获得不同喷丸参数下的残余应力场;最后,探究喷丸强化残余应力与齿根弯曲应力耦合复合应力场对齿根裂纹扩展行为的影响。研究结果表明:在喷丸强化作用下,残余压应力影响区域内裂纹尖端的应力强度因子显著降低,导致裂纹闭合力增大,裂纹闭合效应增强,裂纹扩展门槛提高,从而有效抑制了裂纹扩展;在次表面上,喷丸残余应力对裂纹的抑制作用最明显,并随裂纹深度增加而减弱。

关键词：喷丸强化疲劳裂纹扩展残余应力数值模拟应力强度因子

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高速干切滚齿工艺滚刀切削刃载荷分布特性研究

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机械工程学报 2017年第15期53卷 181-187页

作者：陈永鹏曹华军杨潇重庆交通大学城市轨道交通系统集成与控制重庆市重点实验室重庆400074 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

高速干切滚齿工艺是一种发展迅速的齿轮绿色制造工艺,但干切条件下刀具容易磨损,特别是滚切工艺材料去除过程的复杂性,导致切削刃的载荷分布不均,刀具局部磨损严重,影响该工艺的经济性。面向齿轮滚切工艺的材料去除过程,提出了基于三维... 详细信息

高速干切滚齿工艺是一种发展迅速的齿轮绿色制造工艺,但干切条件下刀具容易磨损,特别是滚切工艺材料去除过程的复杂性,导致切削刃的载荷分布不均,刀具局部磨损严重,影响该工艺的经济性。面向齿轮滚切工艺的材料去除过程,提出了基于三维切屑的切削刃载荷计算方法,根据不同切屑几何获得相应单刃切削载荷分布状态及批量加工中切削刃的平均载荷分布状态。通过仿真计算和滚切试验案例,对比分析了切削刃载荷分布与切削刃实际磨损的关系,发现侧刃和顶刃过度圆弧处切削载荷最大,切削刃磨损也最严重,验证了该方法的有效性。最后,基于该方法分析了滚切进给方向和进给量对切削刃载荷分布的影响,其结论对于生产实践中控制刀具磨损具有指导意义。

关键词：高速干切滚齿切削载荷载荷分布滚刀磨损

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基于柔性多体动力学的地铁车辆半主动控制

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交通运输工程学报 2021年第6期21卷 298-309页

作者：陈兆玮朱国重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆交通大学城市轨道交通车辆系统集成与控制重庆市重点实验室重庆400074

为了对地铁车辆的运行性能实现更准确的评估和更有效的优化,借助有限元理论和子结构理论建立了车体和转向架构架等关键零部件的柔性动力学模型;基于天棚半主动控制算法和柔性多体动力学理论,建立了考虑半主动控制悬挂的地铁车辆刚柔耦... 详细信息

为了对地铁车辆的运行性能实现更准确的评估和更有效的优化,借助有限元理论和子结构理论建立了车体和转向架构架等关键零部件的柔性动力学模型;基于天棚半主动控制算法和柔性多体动力学理论,建立了考虑半主动控制悬挂的地铁车辆刚柔耦合动力学模型;考虑轨道随机不平顺的影响,研究了半主动控制悬挂以及结构柔性对地铁车辆运行稳定性和乘坐舒适性的影响。研究结果表明:相对于传统的悬挂装置,天棚半主动控制极大降低了车辆的振动加速度,并使其变化趋势更加平缓,对车辆的低频振动有明显的抑制作用;采用本文的研究参数,天棚半主动控制在直线段可使车辆的垂向Sperling指标和垂向振动加速度均方根(RMS)分别降低26.8%和7.5%,使车体横向Sperling指标和横向振动加速度RMS分别降低8.8%和4.9%,而在曲线段,天棚半主动控制可使车辆垂向Sperling指标和垂向振动加速度RMS分别降低25.1%和5.7%,使横向Sperling指标和横向振动加速度RMS分别降低15.6%和8.3%,车辆的乘坐舒适性和运行稳定性大幅提升;考虑结构柔性时,车辆的垂向Sperling指标和垂向振动加速度RMS相比于未考虑结构柔性时分别增大了4.3%和6.8%,横向Sperling指标和横向振动加速度RMS分别增大了3.0%和3.4%。可见,车体和构架的结构柔性对车辆的动态特性有较大影响,在对车辆运行稳定性和乘坐舒适性进行计算和评估时不可忽略。

关键词：轨道车辆柔性多体动力学半主动控制子结构理论有限元理论动态特性

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基于自适应拟合的智能车换道避障轨迹规划

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汽车工程 2023年第7期45卷 1174-1183,1199页

作者：李军周伟唐爽重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 轨道交通车辆系统集成与控制重庆市重点实验室重庆400074

研究动态环境下的自动驾驶车辆换道避障模型预测轨迹规划。首先定义坐标系及动态换道避障场景,确定车辆换道避障轨迹规划的行驶约束条件,搭建被控车辆和障碍物车辆模型;然后设计自适应分段贝塞尔曲线拟合算法用以拟合换道避障轨迹规划... 详细信息

研究动态环境下的自动驾驶车辆换道避障模型预测轨迹规划。首先定义坐标系及动态换道避障场景,确定车辆换道避障轨迹规划的行驶约束条件,搭建被控车辆和障碍物车辆模型;然后设计自适应分段贝塞尔曲线拟合算法用以拟合换道避障轨迹规划的离散点序列;进一步采用模型预测控制算法,设计自动驾驶车辆换道避障轨迹规划方法。最后,对动态环境下自动驾驶车辆换道避障模型预测轨迹规划进行仿真分析,结果表明:本文的换道避障轨迹规划方案能够使被控车辆在动态环境下完成障碍物的规避并保持稳定状态;所设计的自适应分段贝塞尔曲线拟合算法拟合轨迹连续且光滑,换道避障轨迹规划提供的离散点序列与贝塞尔曲线对应点的拟合残差保持在设定阈值内。

关键词：自动驾驶车辆贝塞尔曲线模型预测控制动态避障换道轨迹规划

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混合动力汽车工况识别自适应能量管理策略

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西安交通大学学报 2018年第1期52卷 77-83页

作者：邓涛罗俊林韩海硕汪明明程栋重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆交通大学城市轨道交通车辆系统集成与控制重庆市重点实验室重庆400074

为改善传统等效燃油消耗最低策略(ECMS)在真实复杂路况下的控制效果,以并联混合动力汽车为研究对象,提出了一种依据工况变化在线调整等效因子的自适应等效燃油消耗最低(A-ECMS)控制策略。首先,提取差异化显著的工况特征参数,采用聚类分... 详细信息

为改善传统等效燃油消耗最低策略(ECMS)在真实复杂路况下的控制效果,以并联混合动力汽车为研究对象,提出了一种依据工况变化在线调整等效因子的自适应等效燃油消耗最低(A-ECMS)控制策略。首先,提取差异化显著的工况特征参数,采用聚类分析方法来完成工况分类,构建典型工况库,计算出各典型工况对应的最优等效因子;然后,采用学习向量量化(LVQ)神经网络设计了工况识别器,经充分训练后识别器准确率达到98.8%;最后,在线采集选定的车辆行驶特征参数,将当前实际工况识别为典型工况库中某一种,采用对应典型工况下的最优等效因子作为当前优化输入,建立了基于工况识别的A-ECMS控制策略。仿真结果表明:与ECMS相比,在单一给定工况下,A-ECMS燃油经济性降低了0.8%,而电池组荷电状态(SOC)提高了0.13%,能取得近似优化效果;在多工况联合工况下,燃油经济性提高了4.18%,且SOC波动减小了43.26%,证明了A-ECMS控制策略的优越性。

关键词：混合动力汽车能量管理工况识别自适应等效燃油消耗最低策略

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并联混合动力传动系统结构创新设计研究

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汽车工程 2018年第9期40卷 997-1004页

作者：邓涛周豪唐鹏重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 城市轨道交通车辆系统集成与控制重庆市重点实验室重庆400074

本文中将机械创新性设计方法应用于单电机并联混合动力传动系统的结构分析,以拓展混合动力汽车传动系统的结构。首先分析两种具有代表性的单电机并联混合动力汽车的传动结构,得到其机械拓扑结构。通过机械创新性设计方法,应用一般化规... 详细信息

本文中将机械创新性设计方法应用于单电机并联混合动力传动系统的结构分析,以拓展混合动力汽车传动系统的结构。首先分析两种具有代表性的单电机并联混合动力汽车的传动结构,得到其机械拓扑结构。通过机械创新性设计方法,应用一般化规则得到机械拓扑结构的运动链,根据其运动链构件和运动副的数目得到一般化运动链。采用特定化程序,从一般化运动链图找出满足设计约束的可行特定化运动链图谱,除去同构类型后得到12种可行特定化运动链,利用具体化规则转换为相应的行星轮系的机构简图。通过动力输入输出分配与运行模式分析,最终获得132种单电机并联混合动力汽车传动系统的可行结构。选取其中一种新构型,分析其6种基本运行模式下的能量流动,得到15种离合器与制动器的状态组合,验证了将机械创新方法应用于混合动力传动系统结构设计的可行性。

关键词：混合动力汽车机械创新性设计结构设计工作模式能量流

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基于LQR双PID的智能电动汽车轨迹跟踪横纵向协同控制

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汽车安全与节能学报 2021年第3期12卷 346-354页

作者：张栩源李军重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通车辆系统集成与控制重点实验室(重庆交通大学) 重庆400074

为提高智能电动汽车(IEV)轨迹跟踪精度和稳定性,提出了一种考虑前馈控制和转角补偿的线性二次调节器(LQR)—双比例-积分-微分(PID)横纵向协同控制方法。设计了LQR横向控制器、前轮转角补偿控制、纵向双PID控制器,得到驱动或制动力输出... 详细信息

为提高智能电动汽车(IEV)轨迹跟踪精度和稳定性,提出了一种考虑前馈控制和转角补偿的线性二次调节器(LQR)—双比例-积分-微分(PID)横纵向协同控制方法。设计了LQR横向控制器、前轮转角补偿控制、纵向双PID控制器,得到驱动或制动力输出到车辆模型。在Carsim和Matlab/Simulink环境下搭建了系统的联合仿真模型,在不同场景下进行仿真验证。结果表明:在中低速大转角和高速小转角场景下进行泊车模拟实验和在高速情况下进行驶入变道模拟实验中,最大横向跟踪误差不超过5 cm,最大航向偏差不超过50 mrad,前轮转角以及横摆角速度均变化平稳,没有出现抖动现象。因此,该控制器可保证较高的轨迹跟踪精度,在轨迹跟踪时能保证较好的稳定性和鲁棒性。

关键词：智能电动汽车(IEV) 轨迹跟踪横纵向控制线性二次调节器(LQR) 轨迹规划

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四轮驱动混合动力汽车驱动防滑控制策略的研究

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汽车工程 2017年第3期39卷 296-303页

作者：李军苏炎召隗寒冰胡明辉张胜根刘恒硕重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市城市轨道交通车辆系统集成与控制重点实验室重庆400074 重庆大学汽车工程学院重庆400044

本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出... 详细信息

本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出的各转矩进行了修正。在Matlab/Simulink环境下对所设计的控制策略进行了离线仿真。结果表明,在棋盘路面工况下,所设计的控制策略能有效抑制各驱动轮过度滑转,提高了混合动力汽车的动力性和行驶稳定性,改善其燃油经济性。

关键词：四轮驱动混合动力汽车驱动防滑控制滑模变结构控制模糊控制

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喷丸残余应力对轨道车辆齿轮齿根裂纹应力强度因子的影响分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第7期43卷 129-136页

作者：徐向阳时慧一重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆交通大学公共交通装备设计与系统集成重庆市重点实验室重庆400074

高周循环应力工况下齿根裂纹所引发的疲劳断裂是轨道车辆传动齿轮强度失效的主要原因之一。为了分析喷丸残余应力和齿根弯曲应力耦合下对轨道车辆传动齿轮齿根裂纹应力强度因子影响规律与作用机制,针对实际喷丸过程中弹丸位置的随机特性... 详细信息

高周循环应力工况下齿根裂纹所引发的疲劳断裂是轨道车辆传动齿轮强度失效的主要原因之一。为了分析喷丸残余应力和齿根弯曲应力耦合下对轨道车辆传动齿轮齿根裂纹应力强度因子影响规律与作用机制,针对实际喷丸过程中弹丸位置的随机特性,基于有限元二次开发了20结点奇异元1/4结点位移法,联合建立了FEM-DEM(有限元-离散元)耦合喷丸模型和三维单齿齿根裂纹模型,制定了一套多步骤联合数值模拟方法,并对齿根裂纹应力强度因子在内部残余应力场和外部载荷共同作用下的变化进行了分析。研究结果表明:喷丸强化引入的残余压应力场使得裂纹尖端应力强度因子减小约12%,有效地抑制了疲劳裂纹扩展;喷丸对裂纹扩展的抑制作用在表面与近表面区域最为明显,随着裂纹深度和外加载荷的增大而减弱;残余应力对应的应力强度因子与外载荷无关,仅与初始应力状态有关。

关键词：车辆工程喷丸强化疲劳裂纹扩展残余应力数值模拟应力强度因子

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搭载改进滑模控制的自动驾驶汽车轨迹跟踪控制

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汽车安全与节能学报 2020年第4期11卷 503-510页

作者：李磊李军张世义重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通车辆系统集成与控制重点实验室(重庆交通大学) 重庆400074 重庆交通大学航运与船舶工程学院重庆400074

为了提高自动驾驶汽车在各种干扰因素下轨迹跟踪控制的鲁棒性,提出了一种改进滑模控制的鲁棒控制器。通过采用时变误差模型来设计滑模面,而不是恒定滑模面,进而缩短滑模控制器到达滑动阶段的时间。利用了MATLAB对改进后的滑模控制器,进... 详细信息

为了提高自动驾驶汽车在各种干扰因素下轨迹跟踪控制的鲁棒性,提出了一种改进滑模控制的鲁棒控制器。通过采用时变误差模型来设计滑模面,而不是恒定滑模面,进而缩短滑模控制器到达滑动阶段的时间。利用了MATLAB对改进后的滑模控制器,进行了滑模面仿真、变道工况仿真以及超车工况仿真,并与未改进的滑模控制器进行了对比。结果表明:改进后的滑模控制器到达滑动阶段的时间减少了33.10%;在变道仿真工况中鲁棒性提高了7.44%;在超车仿真工况中鲁棒性提高了10.45%。因而,在自动驾驶汽车轨迹跟踪控制研究中,该控制器可以提升控制鲁棒性。

关键词：自动驾驶汽车轨迹跟踪鲁棒性控制滑模控制

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