本文結合企業(yè)合作項目“礦用自卸汽車虛擬試驗技術研究”和江蘇省教育廳自然科學基金項目“礦用自卸汽車動力性和經(jīng)濟性的虛擬試驗研究”(06KJD440026),論述了礦用自卸汽車虛擬試驗的研究內容,構建了虛擬試驗功能框架,建立了機械傳動和液力機械傳動礦用自卸汽車動力傳動系各總成模型、工況循環(huán)模型、整車控制模型,并將各模型封裝成整車模型。面向用戶使用環(huán)境,采用轉速和轉矩為控制參數(shù)的兩參數(shù)換擋規(guī)律,以前向仿真和后向仿真相接合的仿真方法,開發(fā)礦用自卸汽車性能仿真軟件。該軟件能虛擬試驗指定工況循環(huán)的車輛跟隨性能、車輛動力性和燃油經(jīng)濟性,仿真車輛驅動鏈之間的工作,可對各部件功率流進行分析。對液力機械傳動和機械傳動兩種類型的礦用自卸汽車進行動力性和燃油經(jīng)濟性的虛擬試驗,并與實車試驗結果進行了對比,虛擬試驗結果和實車測試結果吻合較好。以燃油經(jīng)濟性為優(yōu)化目標,用遺傳算法優(yōu)化變速箱各擋傳動比�？紤]車架彈性,建立了整車剛-彈耦合動力學模型,利用該模型進行平順性虛擬試驗,并與實車試驗結果進行了對比,提取了車架關鍵位置的動應力曲線,為研究車架的疲勞壽命提供了條件。基于計算機仿真技術的礦用自卸汽車動力性、燃油經(jīng)濟性和平順性虛擬試驗,縮短了新產(chǎn)品開發(fā)周期,降低了開發(fā)成本。本文的研究成果已在國內礦用自卸汽車生產(chǎn)的骨干企業(yè)中應用,為礦用自卸汽車的設計提供了依據(jù)。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：TH242
【部分圖文】：

第 1 章 緒論1.1 課題研究背景及意義1.1.1 課題來源本課題來源于企業(yè)合作項目“礦用自卸汽車虛擬試驗技術研究”和江蘇省教育廳自然科學基金項目“礦用自卸汽車動力性和經(jīng)濟性的虛擬試驗研究”(06KJD440026)。礦用自卸汽車也稱重型自卸汽車，是指主要用于礦區(qū)、工地運輸?shù)V石、砂土等散裝貨物，并能自行卸貨的汽車，這種車輛的最大總質量和最大軸荷特別大，超過了公路的承受能力，所以只能在礦區(qū)或工地的專用路段上行駛[1]。礦用自卸汽車包括剛性自卸汽車和鉸接式自卸汽車兩大類，如圖 1-1 所示。剛性自卸汽車前車架不能相對車體獨立轉動。鉸接式自卸汽車是指駕駛室與車體間具有鉸接點和擺動環(huán)的自卸汽車，鉸接點允許前車架相對后車架轉角可達 45°，擺動環(huán)允許前車架相對于車體獨立轉動，從而實現(xiàn)轉向功能。

圖 2-1 礦用自卸汽車虛擬試驗平臺結構產(chǎn)品三維設計平臺：該平臺的主要功能是建立一個合理、可靠而且信息較為充分的模型數(shù)據(jù)庫，這個模型數(shù)據(jù)庫就是一個虛擬樣機的完整模型，產(chǎn)品三維設計平臺可依賴 UG 三維實體建模功能進行完善，具體要達到的功能要求為：①根據(jù)三維實體模型生成對應的各實體物理模型及其對應的簡化模型，簡化模型是根據(jù)力學模型要求進行簡化的。模型按照該實體在實際使用過程中應有的性能進行規(guī)劃，包括材料、質量、轉動慣量、力學性能、剛度等，可以按照相似原理對具有類似性能特征的實體進行歸類，整車模型中每個模型必須具有裝配位置的坐標屬性；②具有零部件的裝配功能，即能夠進行面向裝配的設計(Design for Assembly, DFA)，并能夠按照模型樹進行部件組合，生成裝配件實體模型，根據(jù)零部件的物理特性，計算出裝配件的物理特性，比如質心的變化、轉動慣量的變化等，同時生成裝配件的簡化模型；③按照常用的約束建立各組件的約束模型，且具有運動學分析功能；④具有參數(shù)化功能，一方面模型具有特征參數(shù)化功能，另一方面又具有結構參數(shù)化功能，可以自動生成零件，能根據(jù)優(yōu)化結果對實體參數(shù)進行手動或自動的修改；⑤幾何模型必須支持

架；參考實車試驗標準，建立仿真試驗工況庫（路面譜模型）。平順性虛擬試驗模型建好后，可選定路面譜，虛擬試驗整車平順性能，輸出標志整車動態(tài)性能的特征參數(shù)，實現(xiàn)完整的虛擬樣機試驗分析，如圖2-2 b)所示。2.4 本章小節(jié)通過分析礦用自卸汽車虛擬試驗的研究內容，構建礦用自卸汽車虛擬試驗功能框架�？蚣苡蓴�(shù)據(jù)管理調度平臺、有限元分析平臺、動力性和燃油經(jīng)濟性仿真計算平臺、優(yōu)化設計平臺、液壓系統(tǒng)及發(fā)動機附件功率消耗計算平臺、虛擬樣機測試及虛擬試驗平臺、動力學計算平臺、總體方案決策平臺、產(chǎn)品三維設計平臺等構成。各主要設計、計算和分析模塊分布在網(wǎng)絡環(huán)境下，數(shù)據(jù)資料可以通過共享或者上傳/下載的方式得到。調度平臺負責對得到的數(shù)據(jù)進行管理；對各性能分析模塊負責組模、數(shù)據(jù)傳輸；對各模塊進行調度和協(xié)調。各子平臺在數(shù)據(jù)管理調度平臺下，有約束地并行開展各項分工，完成虛擬試驗功能。a） 動力性虛擬試驗建模 b） 平順性虛擬試驗建模圖 2-2 礦用自卸汽車虛擬試驗建�？蚣�

【引證文獻】

相關期刊論文 前2條

1 常綠;姜戰(zhàn)平;;礦用自卸汽車動力性和燃油經(jīng)濟性虛擬試驗技術研究[J];金屬礦山;2008年08期

2 常綠;;礦用自卸汽車動力裝置參數(shù)選定和優(yōu)化方法研究[J];煤礦機械;2009年02期

相關碩士學位論文 前2條

1 劉記君;重型汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化分析[D];重慶交通大學;2011年

2 武玉維;TY4250載貨汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配[D];太原理工大學;2010年

本文編號：2819745