某型军用履带车辆行驶强化试验仿真技术研究

以某型履带车辆为例，通过建立其虚拟样机，构造虚拟数字路面，进行履带车辆强化行驶试验仿真，获得零部件载荷时间历程。基于仿真结果，利用有限元与疲劳寿命分析软件，计算车辆零部件的疲劳寿命，再通过比较分析获得履带车辆在几个典型路面下的强化系数。研究结果对于新型履带车辆的开发及现役履带车辆维修保障具有参考价值。     

某型履带车辆稳态噪声的分析与控制

对某型履带车辆稳态噪声的试验数据进行了曲线拟合,根据拟合结果分析了履带车辆行驶参数和路面状况对噪声的影响,并依经验提出了降低噪声的措施和方法.     

某型履带车辆偏驶现象仿真研究

利用MSC．ADAMS/ATV模块建立了某型履带车辆的多体动力学模型。针对该履带车辆在直线行驶换挡过程中发生偏驶的现象,分析了产生偏驶现象的原因。利用该型履带车辆的多体动力学模型,对在典型路面条件下车辆的行驶情况进行了仿真,在仿真过程中履带车辆发生了偏驶,证明了所分析故障原因的正确性。     

履带车辆负重轮路面反应谱的测试方法

阐述了直接在履带车辆负重轮轴上安装传感器测量路面反应谱的一种简便方法。通过实际的测量和分析获得了几种路面的反应谱,为履带车辆悬挂系统的振动实验提供了仿真计算依据。实验证明该测试方案及数据处理方法切实可行。     

基于虚拟试验环境下履带车辆滚动阻力系数的测试

通过建立履带车辆道路滚动阻力系数测试虚拟样机模型,在虚拟试验环境下测量了典型路面条件下的滚动阻力系数,研究了车辆行驶速度、履刺高度等因素对滚动阻力系数的影响.通过虚拟测试试验结果和实际测量结果的对比分析,验证了虚拟试验方法在道路滚动阻力系数测试中的可行性.     

一类装甲车辆对不平路面的激励响应模型

研究内容为(轮式、履带)车辆在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、3维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专门模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果表明所建立的车辆-地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

履带车辆地面牵引力的计算与试验验证

为研究履带车辆在砂土路的行驶特性,分析计算其直线行驶时的履带牵引力与滑转率的关系,根据履带车辆地面接地压力分布试验测试结果,建立了接地压力简化模型,提出了一种履带车辆地面牵引力的计算方法。结合土壤参数试验测试结果,计算得到履带车辆每个负重轮下地面牵引力以及整车的地面牵引力与滑转率的关系,并进行了地面牵引力实车试验,测试结果和计算结果的一致性验证了计算模型的可信性,为履带车辆行驶载荷的计算奠定了基础。     

履带车辆水泥路面的牵引力-滑转率关系的计算与试验

为了研究履带车辆在水泥路面的行驶特性,主要是分析计算其直线行驶时的履带牵引力与滑转率的关系,建立了履带地面牵引力和滑转率的关系模型。首先根据接地压力试验测试结果建立了半经验接地压力计算模型;然后假设履带与水泥地面之间的摩擦因数随正压力、滑动速度和路面性质等因素变化而建立了摩擦因数的修正模型;最后结合接地压力、摩擦因数与牵引力的计算公式得到了履带地面牵引力和滑转率的关系模型。将地面牵引力的计算结果与实车测试结果进行了对比,两者的一致性验证了所建立的计算模型具有可信性。     

履带车辆转向功率与直驶功率对比分析

履带车辆转向与轮式车辆转向有着本质的区别.履带车辆转向时的功率消耗较直线行驶功率消耗要大的多.提出了转向功率比的概念,建立了考虑高速履带滑转、低速履带滑移条件下履带车辆转向功率比的计算模型.通过对模型简化与推导,得到考虑履带滑转、滑移实际条件的模型与不考虑履带滑转、滑移理论模型的等价关系.对安装不同转向机构履带车辆的转向功率比进行了分析.通过在3种典型地面条件下对现有的具有有限个规定转向半径车型的示例计算,得到履带车辆转向功率消耗为直线行驶功率消耗的1.63～3.24倍的结论.     

高速重载履带车辆制动滑移控制研究

为了提升履带车辆的制动性能,以某电传动履带车辆为研究对象,分析了其制动工况下的动力学/运动学方程,建立了车辆动力学模型。以车辆制动滑移为控制对象,建立了模糊-PID平滑切换控制策略,通过半实物仿真验证了该策略相较于其他几种控制方法的优点。在低附路面、低附-高附对接路面两种路况下进行了半实物仿真,仿真结果表明模糊-PID平滑切换控制策略可以快速有效抑制履带滑移过大的情况,提高车辆制动性能与安全性,降低车辆制动系统负荷,为后续制动系统转矩分配策略的研究奠定基础。     

悬挂特性对履带车辆在沙滩通行能力的影响分析

越野行驶中由车辆振动引起的不平衡扰动力对地面变形有明显的影响.应用车辆-地面沉陷理论推导了扰动力-沉陷系数公式,按照积极隔振原理建立1/10履带车辆考虑地面变形情况下主动控制悬挂系统动力学模型,同时以通行能力为评价目标,采用二次型经典最优控制算法LQR,对沙滩地下陷量进行仿真.通过改变加权值R,分析了悬挂特性对下陷量的影响.结果表明,减小悬挂系统的刚度或阻尼力可以降低对路面的扰动力,减小在沙滩上行驶时的下陷量.     

胶泥缓冲器的非线性阻尼的控制机理研究

为了改善履带车辆悬挂系统在各种路面的平顺性,对悬挂系统匹配了一款具有非线性特性的粘弹性胶泥缓冲器。为了定量地研究胶泥缓冲器的非线性阻尼控制机理,建立了非线性悬挂系统的动力学方程,将非线性时滞动力系统的随机最优控制规律应用于履带车辆悬挂系统,建立了车辆垂直振动加速度与车速、路况与阻尼比之间的数学关系,从理论上推导出了最佳阻尼比。最后,对履带车辆在F级和G级路面上进行了仿真分析来验证胶泥缓冲器的非线性阻尼的变化规律,结果表明,在0.07~0.18范围内调控阻尼比,可以使车体垂直振动加速度最小。该研究工作为胶泥缓冲器的优化设计和胶泥材料的配方提供了理论指导。     

军用车辆行动部分疲劳寿命随机有限元分析

阐述了基于随机有限元的车辆行动部分可靠性原理及基本过程,将结构件的弹性模量、泊松比和几何尺寸等因素定义为随机场,并对其进行离散,同时分析了车辆行驶的典型路面的路面谱,利用随机有限元求解在不同的路面状况下车辆行动零部件的受力情况,得到了零部件危险点应力的随机分布和不同路面状况下疲劳可靠性,并对相关的实例进行分析。     

履带车辆悬挂系统振动仿真与减振器能耗分析

为研究履带车辆传统减振器的能耗与路况、车速的关系,应用动力学仿真软件RecurDyn建立了突出悬挂系统的履带车辆模型。依据国际标准,用不同等级的随机路面表示不同路况,并改变模型中的主动轮驱动转速,得到不同车速。仿真与分析结果表明:同一路况下,车速对减振器能耗的影响不大;同一车速下,路况越恶劣,减振器能耗显著增大。研究结果对履带车辆馈能悬挂的研究具有一定的指导意义。     

高速履带车辆在坚实地面转向机理研究

运用系统分析的方法,研究坚实地面条件下高速履带车辆转向过程理论及其计算机仿真。以履带滑动转向理论为基础,考虑影响履带车辆转向的诸多因素(质心位置、负荷分布等),建立了履带车辆转向过程动力学模型。并为求解模型中的微分一代数混合方程,编写相应程序进行了仿真计算,对高低速2种情况下高速履带车辆的转向过程进行了计算机仿真实验,仿真计算的结果与实车野外实验的结果呈现一致性。特别在分析履带车辆高速转向过程中研究了离心力通过履带接地压力而对履带车辆转向过程的影响。     

一种随机路面的抽样方法

路面不平度是车辆行驶中振动的重要激励,因而路面模型的建立对车辆动态仿真有着非常重要的意义。本文提出了一种用蒙特卡罗法对路面不平度函数进行抽样的方法,只对相位随机抽样。并对结果进行了统计检验,得到的样本统计谱密度与理论谱密度进行对比分析,结果说明这是一种简单、可靠、行之有效的方法。     

基于响应面法的悬架系统优化研究

提出了应用响应面分析履带车辆悬架系统特性的方法。构建了悬架系统特性参数和整车行驶平顺性及可靠性之间的二阶响应面模型,并依据响应面分析结果,进行悬架系统的优化研究。优化结果表明了该方法的有效性。     

微波测速技术及其在工程机械上的运用

本文介绍了微波测速的原理及其用于测量工程机械行驶速度及滑转率的方法,根据微波的频移测出工程机械的绝对速度;通过测量工程机械履带上沿相对于车身的速度,测出工程机械的理论行驶速度;从而可测得工程机械的滑转率。     

基于主动轮转速的履带车辆运动轨迹计算方法

为解决履带车辆运动轨迹分析所需的高精度定位问题,以履带车辆主动轮转速为输入,通过转向运动学分析、连续转向过程中的坐标转换、滑移滑转相对偏移量引入等手段,构建了一种求解履带车辆连续运动轨迹的方法。试验验证结果表明:采用该方法求解的定位精度小于0.2 m,能满足履带车辆运动轨迹分析的基本要求。     

基于虚拟样机技术的履带式装甲车辆行驶路面测量方法研究

在对车辆简化模型进行动力学分析的基础上，提出了一种新的履带式装甲车辆行驶路面测量方法，并采用虚拟样机辅助的方式，从原理上证明了这种方法是可行的。