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车辆工程减震技术解析 摘要:本文对车辆减震技术的原理、车辆减震器的数学模型及其外部特性进行了探讨,并在该技术发展 的基础上,提出了电控减震技术将成为未来发展的必然趋势。
车辆减震技术不仅是改进车辆行驶的稳定性、操 作性和乘坐的舒适性,还提高车辆的制动效率和轮胎寿命。 :性 车辆行驶平顺性的优劣直接关系到乘员的舒适性,并 涉及汽车动力性和经济性的发挥,影响到零部件的使用 寿命,所以它是同类车在市场竞争争取优势的一项重要 性能指标。
而减震技术是确保车辆具有良好的行驶平顺 性和安全性的有效保障。 为了使车架与车身的震动迅速衰减,改善汽车行驶的 平顺性和舒适性,车辆悬架系统上一般都装有减震器,减 震器是汽车悬挂系统的组成部件,也是车辆主要零部件。
现代减震器一头连车身一头连车轮,既是整个车的承力 件,又具有减少和吸收车身震动的功能。 1车辆减展的工作原理 减震器实质就是一个阻尼元件。
当有外界激励时,它 起缓冲、吸收和消耗能量的作用,把机械能转换成其他形 式的能量散发到周围环境中去。液压减震器内设有多个 阻尼孔及阀门机构,液压油在孔道中来回流动时产生摩 擦阻尼作用,吸收车体振动的能量,从而达到衰减振动的 目的。
2车辆减震器的主要数学模型及外部特性 2.t主要数学模型 减震器数学模型的建立一直是汽车动力学领域中的 重要研究课题。就被动悬架减震器的研究而言,已建立了 三类数学模型,”。
第一类为复杂非线性模型。该类模型是应用流体力学 中的物理定律,根据减震器内部油液的流动情况建立的。
模型中参数较多,如Segel及腼g模型有82个参数。该类 模型可用于研究减震器本身的特性,但不能方便地用于 汽车动力学系统的仿真。
第二类是线性化模型,如Wallaschek模型。该类模型 不能比较准确地描述减震器配特性。
第三类是简单非线性模型。该类模型是通过试验的方 法建立的,模型虽然仅含有较少的参数,但能比较准确地 描述减震器的性能又能方便地用于汽车动力学系统仿 真。
该类模型的典型代表是剑桥大学Besinger等人的7参 数模型。该模型在10HZ以内与试验结果比较吻合,标志 减震器数学模型研究的最新进展。
Besinger模型。将真实的减震器简化为某种物理模型。
图1是一种可能的物理模型,由一阻尼器与一非线性弹 簧组成。阻尼器的阻尼力与输人速度vi及弹簧压缩速度 v。
之间的差值成分段线性关系,弹簧的弹性力与其位移 成非线性关系。因阻尼器与弹簧串联,阻尼力与弹性力相 等,均用F表示,该力也是减震器的输出阻尼力。
针对该物理模型,Besinger提出了如下的非线性数学 模型 无、x。+k挤D3 C(:) (l) k.xo+无拼O3 C2 + 赞一‘一 F二左伟。
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:, (3) 式中:C(。)二(CZ一C,)(:一a)+毕’‘”””<腼 公二尤一尤。
公。=劣‘ 公。
二劣。 模型中仅含C,、CZ、C,、a、。
,。、k.、k,7个参数,能获得 这些参数值,模型就确定了。
2.2减震器的外部特性 减震器的外特性可以用力位移关系表示,’1如图2、图 3所示。它表示减震器在压缩和复原行程中阻力的变化特 性,上部为复原行程,下部为压缩行程。
从两图中可以很 直观地看出复原或压缩时的最大阻力值,也可以看出一 个工作循环内所吸收的功,即图中封闭曲线所包围的面 积所以该曲线也称为示功图。通过测取减震器的示功图, 可以考查减震器阀门设计的效果如何,是否符合设计要 求及在各种工况下,减震器的正常工作状况和产生故障 的原因。
好的减震器产品,其力拉移特性的示功图应丰 满、圆滑,不应有空行程、畸变等现象;通过观察减震器的 示功曲线可以快速判断减震器性能的好坏,如图2所示 的示功图表明该减震器的减振效果较为理想,而图3所 示的示功图因右侧出现明显行程,复原阻力不足,表明该 减震器减振效果不佳,所以减震器出厂时应当每支产品 都附有示功曲线图。 3车辆减展的发展 世界上第一个有记载的减震器是1897年发明的,把 橡胶块与叶片弹簧的端部相连,当悬架被完全压缩时,橡 胶减震块就碰到连接在汽车大梁上的一个螺栓,产生止 动。
这种减震器在很多现代汽车悬架上仍有使用,但其减 震效果很小。 第一个实用的减震器是1898年由法国人特鲁芬特研 制成功并被安装到摩托赛车上,该车的前叉悬置于弹簧 上,同时与一个摩擦阻尼件相连,以防止摩托车的振颤。
1899年哈德福特和特鲁芬特联合,制成了第一个汽 车减震器,并把它装到哈德福特的乌兹莫别汽车上。随 后,该减震器与前轮螺旋弹簧一起被安装到1906年生产 的布鲁舒小型轻便汽车上。
从此以后,减震器的结构发展 经历了以下几种发展形式141: 加布里埃尔减震器。它是由固定在汽车大梁上的罩壳 和装在其里面的涡旋形钢带组成,钢带通过一个弹簧保 持其张力,钢带的外端与车桥轴端连接,以限制由振动引 起的弹跳量。
平衡弹簧式减震器。这是加到叶片弹簧上的一种辅助 螺旋弹簧。
由于每一个弹簧都有不同的谐振频率,它们趋 向于抵消各自的振颤,但同时也增大了悬架的刚性,所以 很快就停止了使用。 空。
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国际机车车辆制造业:竞争环境与对策
铁路是一个国家重要的基础设施和经济命脉,深刻影响着所在国的政治稳定、经济发展、国土安全、社会文化等诸多方面。20世纪80年代以来,随着经济全球化、区域一体化和地缘政治的深入发展,能源危机、环境污染、交通安全等问题凸现铁路产业的比较优势。全球范围内对铁路运输需求的上升,促进了机车车辆制造业的发展。因此,分析国际机车车辆市场环境,研究中国机车车辆制造业国际竞争力现状,进而提出提升中国机车车辆制造业竞争力的发展战略和政策建议具有重要的现实意义。
一、国际机车车辆市场环境分析
(一)国际机车车辆市场的需求分析
近年来,各国政府加大了对铁路产业的财政资助和政策扶持力度,国际铁路市场出现了可持续的复兴态势。以日本、法国、德国为代表的高速列车技术和以美国、加拿大、澳大利亚等国为代表的重载列车技术,体现出客运高速化、货运重载化的铁路发展趋势。
1.国际机车车辆市场市值分析
全球铁路市场的年产值为1033亿欧元,按市场范围划分机车车辆市场居第二位,为280亿欧元。按地理位置划分,西欧是最大的机车车辆市场,每年可达到的总量约为95亿欧元,亚太地区紧随其后,为89亿欧元,北美自由贸易协定区(NAFTA)位居第三,市值约为45亿欧元。
2.国际机车车辆市场增幅预测
今后十年,全球铁路市场年增幅为1.5%到2.0%。非洲/中东地区的年增长率预计是3.7%,东欧地区的年增长率预计是3.5%,独联体地区约3.3%。其中东欧的机车车辆增幅最大为8.2%,独联体各国为4.0%,非洲/中东地区为3.0%,亚太地区为2.5%。
3.国际机车车辆产品结构分析
2003年,世界铁路设备市场总值约为567亿欧元,机车车辆市场的交易总额为222亿欧元,其中动车和动车组交易额为53亿欧元,占24%,货车交易额为46亿欧元,占21%,客车交易额为20亿欧元,占9%。2004年到2008年的五年间,全球动车和动车组市场需求持续提升,年增长率约为5%,从而导致传统的客车市场实际上处于停滞不前甚至下滑的境况。在欧洲和北美市场中,预计高速列车增幅最大;同期,地铁列车、轻轨列车市场将成为东欧、独联体和亚洲市场的重点,值得关注;截至2003年全世界约有480万辆货车,预计亚洲、独联体及拉美市场将成为货车市场中增长最快的区域,而作为全球最大货车市场的美国、加拿大货车市场则预计将以每年2%的速率递减。
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虚拟仪器技术与汽车工程测试 摘要:汽车工程测试向多物理量、高精度、自动化的方向发展,为测试技术提出了新的要求。
文中基于现代汽车 工程测试的需求,介绍了虚拟仪器的定义、构成、特点和关键技术,并根据实例,阐述了虚拟仪器技术在汽车工程测试领 域的应用优势及前景。关键词:虚拟仪器;汽车;测试 0引言 随着社会生活水平提高和消费者需求多样 化,现代汽车的性能和配置不断地提高,增加了汽 车工程测试的复杂程度。
汽车工程测试中,经常需 要测量多种信号并进行分析[1],如车速、转向盘转 角、横摆角速度、侧倾角、俯仰角、横向加速度、纵 向加速度、车体变形、电压、电流、温度、CAN总 线信号、油液压力、真空度等。一方面,汽车工程 测试不断向着多物理量、高精度、大数据量、自动 化的方向发展,另一方面,传统仪器由于功能固 化、数据处理及分析能力差、存储数据量少等原 因,越来越难以满足现代化汽车测试的需要。
20 世纪80年代开始出现的虚拟仪器技术适应了这 种需求,并在汽车工程测试中取得了日益广泛的 应用。1虚拟仪器技术构成、特点及优势1.1虚拟仪器的定义及构成1986年,美国国家仪器(National Instru- ments,即NI)公司在世界上首次提出了虚拟仪 器的概念,引发了测控技术领域的一场重大变革。
随着个人计算机技术的飞速发展和NI等研 究者的努力,近20年来,虚拟仪器技术在工业、 教学、科学实验、国防等领域取得越来越广泛的 应用。所谓虚拟仪器,是在以计算机为核心的硬件 平台上,其功能由用户设计和定义,具有虚拟面 板,其测试功能由设计软件实现的一种计算机仪 器系统[2]。
一个典型的虚拟仪器测试系统由以下模块 构成,如图1。各种被测物理量可以通过选用不 同的传感器来感测,传感器输出的信号经过信号 调理电路的线性放大,转换为数据采集卡可以识 别的特定范围内的电压信号。
数据采集卡的主要 功能是A/D转换,即将输入的模拟电压信号转 换为计算机可以识别的数字信号。基于计算机的 主控系统读取数据采集卡转换后的数字信号,软 件可以控制数据的处理、显示与分析。
1.2虚拟仪器技术的特点及优势 虚拟仪器技术是在计算机技术和现代测试 技术深层次结合的基础上发展起来的一门新技 术。它利用计算机强大的运算功能和存储能力,充分运用软件的作用来实现信号的在线采集、数 据的实时显示、分析处理和打印输出等功能[3]。
虚拟仪器系统既利用了计算机技术的诸多优点,又融入仪器的特性和功能。主要有以下几个特 点:(1)虚拟仪器利用强大的计算机硬件资源,大大增强了虚拟仪器的功能。
计算机技术帮助虚拟仪器进行数据处理、显 示、存储、打印、报表等功能,方便、高效地实现了 传统仪器难以实现的功能;网络技术提供了数据 远程传输的通道,使远程测试、网络测试成为可 能。(2)功能强大的软件是虚拟仪器的核心。
计算机主控系统的使用,使一部分本来由硬 件来完成的工作可以通过在计算机上运行的软 件来完成,数据处理、分析可以通过软件中的运 算来实现,如数字滤波,复杂的频域和调制分析 等;通过图形用户的软件界面可以显示数据;各 种参数的控制也可以通过软件中的空间实现。软 件开始成为构筑仪器的核心。
因此,NI公司提出 了“软件即仪器”的观点。(3)虚拟仪器另外一个显著的特性是用户 自定义,或者成为可扩展性。
传统仪器一般由厂商定义,而虚拟仪器可以 由用户定义。硬件方面,虚拟仪器系统采用模块化 的方案。
基于标准的虚拟仪器测试平台(如NI公 司的PXI平台)通过选用不同的传感器、数据采 集卡,用户可以进行所需要的各种物理量的测量,而不是局限于一种或几种物理量的测量。仪器的 功能不再固化,可以由用户定义。
软件方面,虚拟 仪器软件工具一般由驱动程序和应用开发环境(如NI的Labview,Labwindows/CVI和Measure- ment Studio)以及高阶测试与数据管理工具组成。使用者利用这种集成式的软件构造,可以自由的 定义和生成功能强大的测量与控制系统[4]。
(4)低廉的成本。由于虚拟仪器技术采用计算机来进行测量 分析,可以利用个人计算机行业的规模经济优 势,轻松地通过升级PC对测量性能进行大幅度 的提升。
每次随着新一代PC处理器的更新,虚 拟仪器技术就可以低廉的成本实现更高级的应 用。另外,当需要更多的测试功能时,虚拟仪器只 需要购买相应的传感器等少量硬件,加入到现有 的系统中即可,而不是重新购买昂贵的专用仪 器。
概括来说,虚拟仪器技术就是利用高性能的 模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测 试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮 助您创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件 能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件 平台能满足对同步和定时应用的需求。
虚拟仪器 的以上特点也是其优势所在,如今在许多应用中 它已成为传统仪器的主要替代方式,虚拟仪器技 术已成为测试测量行业的主流技术。随着PC、半 导体和软件功能的进一步更新,未来虚拟仪器技 术的发展将在诸多行业越来越广泛的应用,汽车 行业也不例外。
2虚拟仪器在汽车测试中应用实例 如前所述,现代车内测。
求一篇汽车工程类毕业论文?
摘要】为解决目前我国目前汽车不断增长的盗窃、丢失等问题,设计并实现了基于GPS 的嵌入式汽车监视器。该汽车监视器集成了GPS 的定位功能和GPRS 的通信功能,可以通过手机短信的通信功能,将汽车和车主联系起来,可以根据车主的要求随时知道汽车的位置。该汽车监视器基于中国移动的GPRS协议,采用多线程处理技术和模块化设计方法,使用C++ 语言开发完成。该监视器可以随时提供用户所需的汽车定位信息,可设置为自动发送、手动发送,通过其可设置的接通模式,来监视汽车内的坏境。时间溢出的加密功能可防止别人操作等。
【关键词】GPS;GPRS;串口通讯;C++;
目 录
1 绪 论 1
1.1 嵌入式系统 1
1.2 ARM微处理简介 1
1.3 Wince操作系统 2
2 系统设计 4
2.1 实验箱介绍 4
2.1.1 实验箱的组成 4
2.1.2 实验箱软件资源 4
2.2 软件开发环境 5
2.2.1 CodeWarrior IDE 简介 5
3 系统硬件设计 7
3.1 实验平台原理图 7
3.2 GPRS模块原理图 7
4 系统软件设计 10
4.1 系统描述 10
4.1.1 总体描述 11
4.1.2 设计要求说明书 12
4.2 串口程序编写 12
4.2.1 设计框架 12
4.3 通用的GPRS类程序编写 13
5 调试与运行 16
5.1 调试: 16
5.2 实际运行 18
结论 24
参考资料:
求汽车系毕业论文的范文
厢式汽车底盘改装设计 【摘要】根据用户需求,使厢式汽车具有各种功能,必须对其底盘进行改造。
文章在分析底盘改装设计内容和要 求的基础上,对车架后悬的改装,千斤顶的安装,油箱的移位等提出改造设计方案,并提出了操作注意事项。【关键词】底盘;改装设计;注意事项0引言 厢式汽车是具有独立的封闭结构车厢或与驾驶 室联成一体的整体式封闭结构车厢,装备有专用设 施,用于载运人员、货物或承担专门作业的专用汽车 厢式汽车主要由二类汽车底盘、车厢,连接装置等组 成。
多数情况下,生产厢式汽车的专用汽车改装厂自 己不生产底盘,而是从生产汽车的主机厂购买二类汽 车底盘,回厂后根据需要对底盘进行改装设计。为了满足用户提出的要求,保证厢式车具有各种 各样的功能,需要对底盘进行这样那样的改装设计 总结笔者多年来的工作经验,底盘改装项目主要有车 架后悬的改变、加装千斤顶、油箱移位、移动横梁、移 动汽液管等。
改装时,总的原则是不影响、不降低原二 类底盘的性能,不允许随意改变底盘轴距、轮距,保证 改装后底盘的强度性能。改装设计应使原来底盘的保 养部位、润滑点、注油口、蓄电池和驾驶室翻转操纵机 构易于接近,便于操作,不能损坏原底盘上为用户正 确使用而设置的各种标识,不应使底盘的维修及保养 变得困难[1]。
1车架后悬的改造1.1后悬改装设计 车架后悬的改造有两种情况,1)后悬缩短。2)后 悬加长。
按照GB7258《机动车运行安全技术条件》[2]要 求,客车及封闭式车厢的车辆后悬不得超过轴距的65%,最大不得超过3.5m。对于特殊改装汽车,除了满足上述条件外,为了保证车辆越野性,还要满足离去角 要求,GJB219B《军用通信车通用规范》[3]中规定,底盘 改装后离去角不得小于26°。
一般情况下,车架后端至 上装车厢后端的距离不得超过400 mm。当缩短车架后悬时,要保留后横梁或直接利用后 横梁附近之前的横梁,同时注意不能损坏板簧后吊耳 的连接。
当加长车架后悬时,后横梁至前一横梁的距离 不应大于1 200mm~1 400 mm,必要时在延长的空间内 纵向增加辅助横梁。不论缩短还是加长车架后悬,改制 后的后横梁在车架大梁前大约50mm左右(见图1)。
后悬加长设计时,为了保证车架的强度,要采用与 原车架纵横梁同型号、规格的材料,材料的性能、质量 应符合相应标准的规定,一般车架都选用16MnL专用 材料。 1.2后悬改装操作注意事项 后悬改装时要移动后横梁或增加辅助横梁,横梁 与纵梁上下翼联接最好采用铆接方式。
铆接具有工艺 简单、抗震、耐冲击和牢固可靠等优点。如果采用螺栓 联接,要注意螺栓应采用强度等级不低于8.8级的螺 栓,螺母应采用自锁螺母,整体上要保证强度和防松 要求。
纵梁加长一般采用焊接方式,为了确保车架加长 不出现质量问题,一般企业都制定了《车辆改装车架 接长专用工艺规程》,其中规定了焊接人员、设备、材 料、操作方法等,每批产品改装前都要做焊缝强度试 验,试验合格后,才允许按照工艺要求进行施工。试样材料与被接长的纵梁一致,一般都是16MnL,按照下图制作两件(见图2)。
两件对接立焊,采用J507或J502焊条,分两次焊 完,底层采用!(3.2 mm焊条,顶层采用(!4 mm焊条,电 流I=110~170A。焊缝要求如下(图3)。