国家高技术研究发展计划(2012AA041805)
- 作品数：35 被引量：156H指数：7
- 相关作者：谷正气张沙唐华平米承继伍文广更多>>
- 相关机构：湖南大学湖南工业大学中南大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划湖南省科技重大专项中央财政支持地方高校发展专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程矿业工程理学更多>>
- 矿用自卸车车架结构多目标拓扑优化研究被引量：12
- 2013年
- 为给矿用自卸车车架结构设计和优化提供参考,针对国产首台300t矿用自卸车工作环境极其复杂、行驶路况极为恶劣以及载重量大而导致车架结构容易破坏失效的情况,采用SIMP变密度法对其进行拓扑优化研究,以多工况下的刚度和一阶振动频率为目标,并利用折衷规划法定义的多刚度和高频率的多目标拓扑优化函数进行优化。依据优化结果设计了新的车架,并比较了经验设计下的车架和新车架的刚度和频率。研究结果表明:采用多目标拓扑优化方法指导设计的车架刚度和频率都有显著提高,改善了车架的使用性能,能使车架更好地在恶劣环境中使用。
- 蒋金星谷正气米承继王玉涛臧晓蕾
- 关键词：矿用自卸车拓扑优化多目标
- 基于模糊理论的矿用自卸车车架疲劳寿命估算被引量：6
- 2015年
- 鉴于低于但接近疲劳极限的应力,对构件是否产生损伤而影响其疲劳寿命这个问题存在一定的模糊性,针对某矿用自卸车车架,把模糊理论中的隶属函数引入其疲劳寿命估算,提出了模糊Miner方法。构建了车架有限元模型和整车刚柔耦合模型,分别通过车架应力试验和实车满载道路试验,验证了模型的正确性。根据矿山实际工况比例,由动力学分析得到各工况下车架的载荷谱,并根据材料疲劳寿命试验获得的S-N曲线和车架单位载荷应力分析,获取关键节点应力时间历程,对应力水平进行分级统计。经计算对比,采用模糊Miner方法比采用传统Miner方法估算的寿命更贴近实际情况。
- 胡楷谷正气米承继张沙马骁骙
- 关键词：矿用自卸车刚柔耦合
- 矿用自卸车翻车保护结构分析及侧向性能优化被引量：2
- 2014年
- 根据某矿用自卸车的翻车保护结构型式,建立翻车保护结构(简称ROPS)安全性能仿真的动态有限元模型。模拟现场试验的加载过程设计加载曲线,进行动力学求解运算。仿真结果显示ROPS侧向刚度过大导致能量吸收与侧向承载力匹配不良。针对该缺陷对翻车保护结构主要承载结构进行刚度改善并重新进行动力学求解运算,仿真结果表明优化后的ROPS侧向性能得到极大地改善,有效地保障了工程车辆的安全性。
- 贺翔唐华平姜永正袁夏丽梁小波
- 关键词：有限元模型侧向刚度
- 基于新型横向稳定杆的自卸车侧倾性能优化被引量：6
- 2013年
- 针对电动轮自卸车前、后桥运动不协调,侧倾性能差的现象,提出了一种新型长度可变、刚度可调节的非线性横向稳定杆。采用多体动力学方法建立了自卸车整车动力学模型,并进行了运动学性能和侧倾性能分析。结果表明:使用新型横向稳定杆的自卸车前、后桥运动不协调现象得到了解决,直线行驶性能提高了61.71%,侧倾性能提高了26.32%,驾驶人座椅侧向振动减小了7.1%;采用遗传算法对自卸车侧倾性能进行了优化,使侧倾性能提高了25%。
- 伍文广谷正气米承继
- 关键词：汽车工程自卸车多体动力学横向稳定杆侧倾
- 多工况下SF33900自卸车A型架拓扑优化设计被引量：2
- 2013年
- 文章通过多体动力学分析,得到SF33900自卸车A型架的前横拉杆和前牵引节头的受力大小和方向,选择其中最恶劣的一种工况载荷施加于A型架有限元模型上,用有限元方法计算出A型架应力,与实验测试的A型架应力相比较,应力误差在允许的范围之内,验证了有限元模型的准确性;在此模型的基础上建立拓扑优化模型,用拓扑优化模型在应力约束下进行多工况拓扑优化,优化后的A型架应力分布均匀,质量减轻6.9%,最大应力减小17.8%。
- 吕斌唐华平谭永青李平黄小青
- 关键词：拓扑优化自卸车多目标优化
- 矿用清障车托举机构疲劳寿命分析及结构优化被引量：10
- 2014年
- 研究矿用清障车托举机构的疲劳寿命,并针对传统经验设计下的结构进行优化设计.采用多体动力学和有限元联合仿真的方法,建立整车刚柔耦合动力学模型,将仿真获得的载荷时间历程作为托举机构疲劳分析的随机载荷谱,利用S-N方法对托举机构进行疲劳寿命预测.结果显示,机构最小疲劳寿命为4.54×106次(相当于4.3年),对于需要长期运作的矿用车来说该值偏小.进而采用基于变密度法的拓扑优化方法以静态多工况刚度和动态低阶固有频率为目标对托举机构进行优化设计,获得了最优的臂架拓扑图,再对托举机构进行尺寸优化,依据优化结果完成新托举机构的设计.最后与原托举机构的强度和疲劳寿命进行比较,结果表明,优化后的托举机构强度和疲劳寿命分别改善了11.7%和521%.
- 谷正气臧晓蕾伍文广米承继王玉涛蒋金星
- 关键词：刚柔耦合拓扑
- 不同波长瞬态侧风对汽车气动性能影响分析被引量：4
- 2016年
- 利用大涡模拟对某轿车受到的瞬态侧风进行研究,并采用自定义函数(UDF)控制边界的方法实现了正弦侧风在时间及空间上的瞬态变化,分析了三种不同波长的正弦侧风对气动力系数的影响,并将结果与风洞实验及稳态模拟的结果进行对比。结果表明:受到瞬态变化的正弦侧风时,气动力系数呈周期性变化,但气动阻力系数的变化频率是气动侧力及横摆气动力矩系数变化频率的两倍;瞬态正弦侧风波长减小时,气动阻力系数的变化范围逐渐减小;在瞬态侧风作用下,A柱对汽车的气动性能产生了重要影响。
- 黄泰明谷正气丰成杰陈阵
- 关键词：大涡模拟波长气动力系数
- 基于Fluent的矿用自卸车平顺性分析与优化被引量：2
- 2014年
- 矿用自卸车工作路况复杂多变,严重影响了整车平顺性。悬架是影响汽车行驶平顺性的主要部件,首先运用动网格和VOF技术,在Fluent中模拟了油气悬架拉伸和压缩两种工作状态下的内部流场情况,进而计算得到其刚度和阻尼力学特性。同时,在Matlab/Simulink环境下建立了八自由度的整车动力学模型,将所求悬架力学特性应用到整车平顺性仿真中。通过仿真与试验对比得到座椅垂直加速度响应最大误差为9.72%,验证了所得油气悬架力学特性的合理性。最后,采用遗传算法对悬架参数进行优化,座椅垂直加权加速度均方根值下降了21.43%,有效提高了矿用自卸车的平顺性。
- 董志军谷正气张沙徐亚
- 关键词：油气悬架FLUENT遗传算法平顺性矿用自卸车
- 重型矿用自卸车车架的模态分析和结构优化被引量：14
- 2014年
- 针对国内某重型矿用自卸车车架动静态特性不良的问题,文章建立了车架的有限元模型,并进行了模态分析及测试。结果表明,实验模态和数值计算结果较吻合,且均显示车架的固有频率与电机激励频率重叠。为了改善车架的动静态特性,以静应变能和模态应变能的加权和最小作为优化目标,质量及电机激励频率作为约束条件,通过对各组件板厚特征对加权能和质量的灵敏度分析确定设计变量,对在凸凹路面减速转弯的整车满载车架进行尺寸优化和形貌优化。优化结果表明,车架在质量没有增加的前提下,加权能从8 500J减小到5 600J,车架不再与电机发生共振,且第1阶弹性固有频率由4.93 Hz提高到了6.50 Hz,最大应力从385.9 MPa减小到211.2 MPa,表明车架的动静态特性得到了改善。
- 袁夏丽唐华平谭永青姜永正贺翔梁晓波
- 关键词：矿用自卸车车架模态分析
- 基于数学模型的焦化炉炉壁结构参数设计
- 2013年
- 根据现场温度测试结果,现有焦化炉炉壁最外层平均温度为40.42℃,造成热量的大量损失,不能满足工程需要。基于传热学理论和迦辽金(Galerkin)法建立了炉壁数学模型,得到现有炉壁各分界面处温度值。结果表明数学模型理论结果与实验结果吻合,表明该炉壁数学模型是准确的。根据工程实际需要,在保证最外层钢板温度小于30℃的前提下,利用数学模型可以直接计算得到在炉壁总厚度一定时炉壁的结构参数。
- 郭金成唐华平吴元来佳峰刘朝峰
- 关键词：温度场数学模型参数设计
