车辆系统动力学论文-郑明亮,冯鲜,杨德云

车辆系统动力学论文-郑明亮,冯鲜,杨德云

导读:本文包含了车辆系统动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:轨道车辆,Hamilton,均值和方差,动力可靠性

车辆系统动力学论文文献综述

郑明亮,冯鲜,杨德云[1](2019)在《基于能量分布的轨道车辆动力学系统可靠性分析》一文中研究指出为研究轨道车辆随机振动系统动力可靠性,根据分析动力学中的Hamilton正则方程,建立考虑轨道不平顺与结构自身参数随机因素共同作用的车轨悬挂2自由度复合随机振动模型。将系统的广义能量停留在安全域内的概率作为动力可靠性指标,运用拟不可积Hamilton系统随机平均法,求出系统动力响应Hamilton函数幅值的均值和方差。依据顺序统计理论和随机变量函数的矩法,求出系统动力可靠度的均值和方差的计算公式。通过算例,分析轨道不平顺和车辆物理参数的随机性对系统动力可靠度随机性的影响,为系统结构参数优化设计和确定最优控制策略等奠定基础,对保证高速列车更安全平稳运行提供参考。(本文来源于《机械设计》期刊2019年S1期)

苏禹帆,杨伟,颜宇,李垚[2](2019)在《基于FSAE车辆动力学的转向系统设计》一文中研究指出为保证FSAE方程式赛车的操纵稳定性,文章综合车辆动力学建模仿真,设计出一套符合赛事并且性能优良的转向系统。仿真结果表明:设计得到的转向系统消除了绝大部分轮跳转向,转向梯形的优化也达到较好的效果,有效提高整车操控性能。(本文来源于《江苏科技信息》期刊2019年16期)

崔潇[3](2019)在《车辆-轨道系统刚柔耦合动力学软件开发及动态响应特性研究》一文中研究指出随着我国高速铁路运营速度的提高以及运营里程的逐年增加,轮轨短波伤损问题逐渐突显,例如车轮多边形磨耗、钢轨波磨、焊缝处轨面不平顺等,其引起的中高频振动不仅增加了铁路养护维修成本,对行车安全也是潜在的危害。根除或减缓这类伤损往往需要辅助更符合实际情况的建模方法和更有效的仿真软件。然而,目前车辆-轨道系统动力学软件在软件的开放性、可复用性、可扩展性和可维护性上仍有待提高,车辆-轨道系统动力学模型对柔性轮对高速转动特性的处理也有待完善。因此,需要开展考虑柔性轮对高速旋转特性的车辆-轨道耦合系统动力学研究,并开发具有良好软件架构设计,以及开放性、可扩展性和可维护性的车辆-轨道系统刚柔耦合动力学软件。用于探索高速铁路车辆-轨道系统的轮轨间高频相互作用规律及轮轨伤损情况下的车辆-轨道耦合系统动力学响应特征,为高速铁路的养护维修提供理论支撑。本文基于有限元和多体动力学理论,结合轮轨叁维几何关系计算方法和轮轨接触力计算方法,建立了车辆-轨道刚柔耦合多体动力学模型。结合柔性旋转轮对模型,实现了欧拉坐标系下的柔性旋转轮对与车辆-轨道刚柔耦合多体动力学方程的耦合。设计并开发了车辆-轨道系统刚柔耦合动力学软件,利用该软件计算了柔性轮对旋转效应对车辆-轨道系统轮轨间相互作用力的影响,并进行了深入分析。开展的研究工作以及取得的创新性成果如下:(1)考虑到采用拉格朗日坐标系描述轮对柔性的局限性,本文采用了基于欧拉坐标的柔性旋转轮对模型,推导了欧拉坐标下相关计算量的有限元离散形式公式。基于OpenSees开源有限元软件,开发了欧拉坐标下单元级计算功能。计算了旋转轮对的模态和频率响应函数,对比分析了刚性轮对、忽略旋转效应柔性轮对、考虑旋转效应柔性轮对在车辆-轨道系统动力学响应方面的区别,提出了考虑柔性轮对旋转效应的必要性。(2)基于有限元和多体动力学理论,结合轮轨叁维几何关系计算方法和轮轨接触力计算方法,将轨道系统中钢轨设为连续弹性梁,建立了车辆-轨道系统刚柔耦合动力学模型。实现了欧拉坐标系下的旋转柔性轮对计算与拉格朗日坐标系下的车辆-轨道多体动力学整体模型计算之间的耦合,完成迭代计算。从而建立了更适用于高速列车轮轨系统高频响应分析的车辆-轨道系统刚柔耦合动力学模型。(3)开发了车辆-轨道系统刚柔耦合动力学软件,采用了插件架构和工厂方法等设计模式,保证了软件的开放性、可扩展性与可维护性。根据软件工程理论,结合软件实际需求,选取跨平台的软件开发工具链。实现了车辆-轨道系统模型参数导入、车辆多体动力学计算、轨道及轮轨接触计算、数据收集等组件。设计并编写了扩展系统和工厂系统组件,从而提高代码复用能力和功能调用便捷性。(4)针对高速铁路焊缝处轨面不平顺引起的车辆-轨道系统高频振动问题,利用车辆-轨道刚柔耦合系统动力学模型,研究了柔性轮对旋转效应对钢轨单点短波伤损区段车辆-轨道系统动态响应的影响。从时域和频域角度开展了列车运行速度、焊缝处轨道几何、车辆-轨道系统刚度和阻尼与车辆-轨道系统高频振动响应之间关系的研究。提出了焊缝区段车辆-轨道系统的频率响应规律及主频范围,并对主要影响因素进行了探讨。(5)针对高速铁路钢轨波磨引起的车辆-轨道系统高频振动问题,建立了带有钢轨波磨区段的车辆-轨道刚柔耦合系统动力学模型,研究了柔性轮对旋转效应对钢轨周期性短波伤损区段车辆-轨道系统动态响应的影响。从时域和频域角度开展了钢轨波磨区段波磨几何参数、扣件系统阻尼以及轨枕间距与车辆-轨道系统周期性高频振动响应之间关系的研究。探究了避免钢轨波磨区段轮轨系统共振以及减缓轮轨间相互作用的方法,可为工务养护维修工作提供理论支撑。(6)针对高速铁路车轮多边形引起的车辆-轨道系统高频振动问题,建立了考虑车轮多边形的车辆-轨道系统刚柔耦合动力学模型,研究了旋转效应对柔性车轮多边形响应的影响,以及多边形阶数、磨耗程度和列车运行速度与车辆-轨道系统动态响应的关联关系。探究了高速铁路常出现某一车轮多边形阶数范围的原因,以及车轮多边形磨耗的发展趋势。综合车轮多边形阶数和列车运行速度,提出了车轮多边形的磨耗限值的建议。(本文来源于《中国铁道科学研究院》期刊2019-06-01)

房素素[4](2019)在《基于车辆动力学模型辅助的低成本车载组合导航系统研究》一文中研究指出如今,车载组合导航定位系统得到深入的研究,主要目标为在提高车载导航定位精度的同时降低其成本。因此本文的主要的研究内容集中在多自由度车辆动力学模型(VDM)的研究及动力学模型辅助惯性导航系统(INS)的数据融合算法的研究上。本文所设计的组合系统的原理是:应用低成本的微惯性测量单元(MEMS IMU),同时结合磁强计(MAG)以及一些常见的车载传感器作为九自由度(9-DOF)整车模型输入,并将VDM的输出与INS、MAG的输出进行信息融合;之后设计自适应联邦卡尔曼滤波(AFKF)器进行信息融合和数据处理,完成低成本车载SINS/VDM/MAG系统模型的设计,最后,进行实车实验验证系统性能。主要研究工作如下:研究车载惯性导航定位算法,推导误差更新方程,并介绍卡尔曼滤波算法的基本原理和公式推导。深入研究车辆动力学,结合车载轮速传感器(WSS)和方向盘转角传感器(SAS)等传感器特性,选用Dugoff轮胎模型,建立准确的整车模型。为验证模型准确性,以Carsim平台为基础,设计仿真实验。对比仿真实验结果得出9-DOF整车模型与Carsim输出的纵向和横向车速误差在0.5m/s以内;侧偏角和横摆角的变化的平均误差分别控制在0.02°和4°以内,说明所建立的动力学模型可以准确估计车辆运动状态参数。本文设计低成本车载SINS/VDM/MAG系统,其以SINS为参考主系统,其中SINS/VDM子系统以IMU、WSS、SAS的输出作为输入,输出车辆测量中可用于导航的横向、纵向车速及横摆角速度等状态信息。车辆动力学模型还利用SINS估计得到的横滚角和俯仰角作为模型的已知输入,增强其对车辆状态参数估计的准确性。磁强计(MAG)是车载导航中常用的传感器,文中将其用于与SINS建立SINS/MAG子系统,增强对偏航角估计的精确度和系统容错能力。为验证SINS/VDM/MAG系统的准确性,设计SINS/VDM/MAG、SINS/WSS/MAG 以及SINS/VDM/MAG、SINS/OD两组实车对比实验。250s 的实验结果表明,参考值和AFKF滤波输出的叁个姿态角之间的MSE分别为0.42°,0.24°和0.48°,东向和北向的速度MSE分别为0.2m/s和0.25m/s,东向和北向的位置估计MSE均小于5m。实车实验结果验证了本文所提出的姿态已知的车辆动力学辅助低成本车载组合导航系统具有较好的导航估计精度和容错性能。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-14)

王业,曾京[5](2019)在《铁道车辆系统垂向非线性动力学的定量分析》一文中研究指出铁道车辆中采用了大量橡胶元件,这些橡胶元件大都具有频变、幅变等非线性特性,也会出现超谐共振、亚谐共振等非线性系统特有的现象。传统的车辆动力学计算未对其非线性因素加以考虑。文章采用叁次多项式对某型号沙漏橡胶弹簧刚度特性曲线进行了拟合,采用多尺度法分析了其二自由度车辆模型的主共振,以及单自由度模型的亚谐共振,分析结果表明非线性模型中会出现跳跃现象,增加阻尼或减小非线性刚度可以阻止亚谐共振的发生。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2019年09期)

蒋益平,朱海燕,李萍[6](2018)在《卓越计划背景下的车辆系统动力学课程教学改革探索》一文中研究指出卓越工程师教育培养计划对高等教育面向社会需求培养人才,调整人才培养结构,提高人才培养质量,推动教育教学改革,增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。本文在该计划的指导下,分析了车辆系统动力学课程教学中存在的问题,紧扣车辆工程专业特点和培养特色,对车辆系统动力学课程教学内容和教学方式等进行了改革探索,并提出了相应改革措施。(本文来源于《学周刊》期刊2018年34期)

郝正君,杨柳青[7](2018)在《模糊逻辑控制的车辆稳定系统动力学仿真》一文中研究指出车辆在行驶过程中受路面不平整度的干扰,导致车辆振动现象较为严重,甚至造成车辆侧翻,不能很好地满足车辆行驶的稳定性.对此,创建了车辆模型简图,推导了车辆侧倾运动方程式,分析了模糊控制法则,根据最优控制理论设计车辆稳定性模糊逻辑控制器.采用数学软件Matlab对车辆横向加速度、侧倾角及侧倾角速度进行仿真,并与PID控制系统的仿真结果进行对比和分析.仿真误差曲线显示:车辆在行驶过程中,受到地面复杂路况干扰时,采用模糊逻辑控制方法,车辆产生的横向加速度、侧倾角及侧倾角速度较小.车辆行驶采用模糊逻辑控制方法,降低了车辆振动幅度,提高了车辆行驶的稳定性和安全性.(本文来源于《中国工程机械学报》期刊2018年04期)

彭福泰,丁旺才[8](2018)在《车辆空气悬挂系统动力学研究》一文中研究指出随着铁路机车车辆的大幅度提速,对高速列车的稳定性、舒适度安全性的要求越来越高,故对其二系悬挂装置要求也越来越高,而传统的等效模型难以准确反应使用的真实情况。通过对空气弹簧的工作原理进行数学推导,建立空气弹簧的线性模型,求解线性系统的位移传递率,分析空气弹簧的参数对传递率的影响;以线性系统为基础建立非线性模型,基于谐波平衡法求解非线性空气弹簧动力系统的解析解,分析对比线性与非线性的参数影响,可为空气弹簧悬挂的设计优化提供依据。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2018年04期)

张云鹏[9](2018)在《车辆油气悬架系统非线性动力学行为分析与仿真研究》一文中研究指出车辆是人们日常出行与运载货物的重要交通工具,油气悬架系统能够有效地降低行驶车辆的振动,有助于提高行驶车辆平顺性和操纵稳定性。油气弹簧构造简单,以高压惰性气体作为弹性介质,以液压油作为传导作用力介质,使油气悬架系统具有很强的非线性刚度和非线性阻尼特性,提高了悬架的振动缓冲能力。油气悬架非线性刚度特性可以适应车辆载荷较大的变化,非线性阻尼特性能够很好地缓冲车体振动。油气悬架的刚度和阻尼具有良好的设计性,对气室调节气压可以改变系统刚度;对油气弹簧通过充放油,还可以调节车身高度。因此研究油气悬架系统参数对车辆振动特性的影响具有重要意义。首先,本文介绍了油气弹簧的结构和工作原理,结合机械振动理论、气体力学和液体力学,推导出单气室油气弹簧数学模型,建立了二自由度车辆油气悬架非线性数学模型。其次,利用增量谐波平衡法获得了二自由度单气室油气悬架系统动力学模型的周期响应与时域响应,并通过与四阶龙格-库塔数值积分法(RK法)进行比较,验证IHB法(增量谐波平衡法)取叁个谐波项就可以满足计算精度需要,并运用IHB法得到悬架系统幅频特性,研究系统参数对系统振动特性的影响。最后,根据相似系统理论,机械系统中的弹簧、阻尼器分别与电路的电阻、电容相对应。由二自由度单气室油气悬架系统方程经过变换后得到的一阶方程组,推导出与之对应的电路图,根据电路图得到电路方程。电路通过Multisim软件模拟实现,由电路得到的相位图与机械系统的数值仿真结果进行对比。验证机械系统通过电路模拟实验的可行性,为建立机械实验系统困难时可以用电路系统来模拟机械模型提供了理论参考。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

李耀[10](2018)在《APM车辆系统动力学性能仿真分析及参数优化研究》一文中研究指出随着城市不断发展,交通拥堵日渐严重,为改善公共交通问题,除了传统的地面道路交通外,都在大力发展多制式城市轨道交通系统。自动旅客捷运系统(Automated Passenger Mover,简称APM)作为城市轨道交通的一种新型制式,因具有全自动无人驾驶、造价低、乘坐舒适、转弯半径小、噪声低等特点,在机场、游乐场、中央商务区及中小运量城市的客运中正在得到广泛应用。国内对APM车辆的研究还处于起步和探索阶段,本文围绕其动力学性能分析及系统参数优化进行了研究。主要研究内容如下:1)在调研国外典型APM车辆结构、广州珠江新城APM车辆结构及运营情况的基础上,确定APM车辆主要技术参数,分析车辆转向架结构及走行机理,建立转向架叁维模型。2)通过车辆系统分析,创建车辆动力学拓扑关系模型;根据APM车辆转向架动力学参数和轨道梁线形参数,基于多体动力学原理,建立APM车辆动力学仿真分析模型。3)参考相关车辆动力学性能评价指标的建立方法,结合APM车辆的结构特点,提出适用于APM车辆的动力学性能评价方法和指标,据此开展APM车辆的曲线通过性、运行稳定性、平稳性等动力学性能分析及评价。4)基于遗传算法理论,利用灵敏度分析方法对APM车辆动力学主要参数进行影响显着性分析,筛选影响显着参数;在保证APM车辆稳定性和舒适性的前提下,以影响显着参数作为设计变量,以车辆曲线通过性为优化目标,利用多目标优化与多体动力学分析相结合的方法,对APM车辆动力学性能进行参数优化,获取优化匹配参数。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2018-04-25)

车辆系统动力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为保证FSAE方程式赛车的操纵稳定性,文章综合车辆动力学建模仿真,设计出一套符合赛事并且性能优良的转向系统。仿真结果表明:设计得到的转向系统消除了绝大部分轮跳转向,转向梯形的优化也达到较好的效果,有效提高整车操控性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

车辆系统动力学论文参考文献

[1].郑明亮,冯鲜,杨德云.基于能量分布的轨道车辆动力学系统可靠性分析[J].机械设计.2019

[2].苏禹帆,杨伟,颜宇,李垚.基于FSAE车辆动力学的转向系统设计[J].江苏科技信息.2019

[3].崔潇.车辆-轨道系统刚柔耦合动力学软件开发及动态响应特性研究[D].中国铁道科学研究院.2019

[4].房素素.基于车辆动力学模型辅助的低成本车载组合导航系统研究[D].山东大学.2019

[5].王业,曾京.铁道车辆系统垂向非线性动力学的定量分析[J].科技创新与应用.2019

[6].蒋益平,朱海燕,李萍.卓越计划背景下的车辆系统动力学课程教学改革探索[J].学周刊.2018

[7].郝正君,杨柳青.模糊逻辑控制的车辆稳定系统动力学仿真[J].中国工程机械学报.2018

[8].彭福泰,丁旺才.车辆空气悬挂系统动力学研究[J].机械制造与自动化.2018

[9].张云鹏.车辆油气悬架系统非线性动力学行为分析与仿真研究[D].燕山大学.2018

[10].李耀.APM车辆系统动力学性能仿真分析及参数优化研究[D].重庆交通大学.2018

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