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汽車懸架系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化畢業(yè)論文(留存版)

2025-08-01 18:41上一頁面

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【正文】 簧 (圖 ) 替代三角形鋼板彈簧才有真正的實用意義。 將上述數(shù)據(jù)代入( )可得: cj=與由式 c=FW/fC得到的 c=106N/mm相比較誤差為 %,符合要求。 根據(jù)最小勢能原理 , 鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢能總和最小狀態(tài) , 由此可求得等厚葉片彈簧的 R0為 ????? niiiniiLRLR11)/(1 ??????????????????? ??? ( ) 式中 ,Li為鋼板彈簧第 i 片長度 。 在汽車制動力達到最大(車輪抱死)的時候, 鋼板彈簧卷耳的水平方向 Fx受力最大,它的值等于地面附著力,即: Fxmax=Fzφ 式中, Fx為地面對車輪的法向反作用力,可近似等于單個鋼板彈簧的載荷上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 27 ( Fz=Fw=9500N) ; φ為地面附著系數(shù)(φ =)。其選擇要求如下: ( 1)相對阻尼系數(shù)Ψ的選擇 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 30 在選擇Ψ值時,應(yīng)該考慮到,Ψ值取得大能使振動迅速衰減,但會把較大的不平路面的沖擊力傳到車身;Ψ值選得過小,振動衰減慢,不利于行駛平順性。 將各參數(shù)代入式( )中得 D=。一般來說,它們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的,用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。輸出模塊主要在 Sinks 庫中。 表 單輪模型仿真輸入?yún)?shù)值 車輛模型參數(shù) 符號 數(shù)值 單位 1/4 車身質(zhì)量 mb 500 Kg 車輪質(zhì)量 mw 40 Kg 懸架剛度 ks 20xx0 N/m 輪胎剛度 kt 20xx00 N/m 允許的懸架工作空間 SWS 177。 A=zeros(5)。 0。 0]/mb/mb。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 47 參考文獻 [1] 錢瑜 . 汽車懸架分類及半主動懸架 [J]. 江南學(xué)院學(xué)報 .(4) P73~ P76. [2] 曹民、范永法 . 汽 車懸架技術(shù)的進展和預(yù)測 [J]. 上海汽車 . P16~ P19. [3] 王慧文、孫曉娟、張偉 . 汽車懸架控制技術(shù)的發(fā)展 [J]. 森林工程 .第 14 卷 ,第一期 ,(1) P29~ P30. 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UG CAD 實用教程 [M]. 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 20xx. 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 48 [17]譚繼錦 . 汽車有限元法 [M]. 北京 : 人民交通出版社 , 20xx. [18]陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 [M]. 北京 : 人民交通出版社 , 20xx. [19]王望予 . 汽車設(shè)計 [M]. 機械工業(yè)出版社 , 20xx. [20]單輝祖 . 材料力學(xué) [M]. 高等教育出版社 , 1999. [21]胡寧等 . 現(xiàn)代汽車底盤構(gòu)造 [M]. 上海交通大學(xué) 出版社 , 20xx. [22]Heisler, Heinz. ADVANCED VEHICLE TECHNOLOGY. England: Oxford, 20xx. [23]UG Document[M].Unigraphics Solution,20xx. 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 49 英 文翻譯 活動汽車懸架的軸距優(yōu)選控制預(yù)覽 喻凡 吉林大學(xué)國際 汽車動態(tài)模仿 技術(shù)實驗室 Crolla D A 英國 利茲機械 工程 大學(xué)部門 , 利茲 , LS2 9JT 摘要:一種 利用在前后輸入 軸 之間交互作用 的優(yōu)選控制規(guī)律的計 算方法 , 即 , 軸距預(yù)覽信息 , 被用來描述一輛活動汽車懸架的設(shè)計 。 N=[0。 0。 U0=20。其中,白噪聲的生成可直接用 MATLAB函數(shù) WGN(M,N,P),其中 M為生成矩陣的行數(shù),N 為列數(shù), P 為白噪聲的功率(單位為 dB)。信號源模塊 MATLAB 函數(shù)所能解決的問題包括矩陣運算和線形方程組的求解、微分方程及偏微分方程組的求解、符號運算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運算、復(fù)數(shù)的各種運上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 34 算、三角函數(shù)和其它初等數(shù)學(xué)運算、多維數(shù)組操作以及建模動態(tài)仿真等。 40mm; ω 為懸架振動固有頻率,ω =。 相對陰阻尼系數(shù)的物理意義是:減振器的阻尼作用在與不同剛度 c和不同簧上質(zhì)量 ms 的懸架系 統(tǒng)匹配時,會產(chǎn)生不同的阻尼效果。 因為本文 只設(shè)計前懸架的鋼板彈簧,所以不 必進行此項校核。 1~ 4 片長片疊加負的預(yù)應(yīng)力 , 短片疊加正的預(yù)應(yīng)力 。=(l1— )代人式 (), 求得的剛度值是鋼板彈簧總成的夾緊剛度上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 20 cz 。但片數(shù)少了將使鋼板彈簧與等強度梁的差別增大,材料利用率變壞。 由式( )可得: h=。本文假定軸距 5000,故取 L=1450mm。由于布置上的原因,或者鋼板彈簧在汽車上的安裝位置不動,又要改變軸距或者通過變化軸距達到改善軸荷分配的目的,采用不對稱式鋼板彈簧。汽車上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 11 懸架的彈性元件有鋼板彈簧,螺旋彈簧等輕型汽車的懸架一般很軟,它可以提高汽車的平順性。 根據(jù)形式的不同,減振器分為搖臂式和 筒式兩種。 彈性元件的種類 ( 1) 鋼板彈簧:由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成。該系統(tǒng)的微處理器從傳感器接收速度、加速度等信號,計算出相應(yīng)的阻尼值,給出 控制信號到步進電機,經(jīng)閥桿調(diào)節(jié)閥門,使節(jié)流孔阻尼變化。因此,汽車懸架往往列為重要部件編入轎車的技術(shù)規(guī)格表, 作為衡量轎車質(zhì)量的指標之一。尤其最近幾年,汽車工業(yè)發(fā)展和競爭已經(jīng)白熱化。因此,汽車工業(yè)在帶動其它各行各業(yè)的發(fā)展中,已日益顯示出其作為重要支柱產(chǎn)業(yè)的作用。 汽車工業(yè)被稱為“工業(yè)中的工業(yè)”,是衡量一個國家發(fā)達程度的重要標志。外資,國企,民營的資本紛紛投向汽車工業(yè)。 懸架的發(fā)展 懸架系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了 4 個階段,即:被動懸架、半被動懸架、半主動懸架及主動懸架。這種無級變化阻尼系統(tǒng),在計算機上模擬計算得到了滿意的結(jié)果,但很少見到較好的應(yīng)用實例,它比全自動系統(tǒng)的優(yōu)越的方面是不需要外加能量系統(tǒng),所需傳感器較多,成本較高。安裝好后兩端自然向上彎曲。雖然搖臂式減振器能在比較大的工作壓力( 10~ 20MPa)條件下工作,但由于它的工作特性上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 10 受活塞磨損和工作溫度變化的影響而淘汰 ,筒式減振器工作壓力雖然僅為~ 5MPa,但是因為工作性能穩(wěn)定而在現(xiàn)代汽車上得到廣泛應(yīng)用。為減少傾斜并提高剛性,通常設(shè)置橫向穩(wěn)定桿。本文采用縱置對稱式。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 14 3)鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定 ( 1)鋼板斷面寬度 b 的確定 有關(guān)鋼板彈簧的剛度、強度等,可按等截面簡支梁的計算公式計算,但需引入撓度增大系數(shù)δ加以修正。 由式( )可 知,改變片數(shù) n、片寬 b 和片厚 h 三者之一,都影響到總慣性距 J0的變化;再結(jié)合式( )可知,總慣性距 J0的 改變又會影上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 16 響到鋼板彈簧垂直度 c 的變化,也就是影響汽車的平順性變化。多片鋼板彈簧一般片數(shù)在 6~ 14 片之間選取,本文選取鋼板彈簧的片數(shù)為 8 片。 本文校核鋼板彈簧總成的自由剛度 cj。 預(yù)應(yīng)力從長片到短片由負值逐漸遞增至正值 。 ( 3) 鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強度核算 鋼板彈簧主片卷耳受力如 ( ) 所示 。因此在選擇減振器阻尼系數(shù)時,要考慮所在懸架的剛度和簧載質(zhì)量值,而以直接決定振動衰減程度的值Ψ的大小為依據(jù)。 將參數(shù)代入式( ) 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 32 則 vx=40 360/600=。 ( 4)出色的圖形處理能力 MATLAB 自生產(chǎn)之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能,對于一些其它軟件所沒有的功能(例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等), MATLAB 同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。被模擬的系統(tǒng)模塊 此仿真取 M=10001, N=1, P=20,即仿真計算中共取 10001 個采樣點,采樣時間設(shè)定為 ,當車速為20m/s 時,相當于仿真路面長度為 1000m。 q1=80000。 0]。 0。根據(jù) 仿真 , 調(diào)查 潛在的改善軸距預(yù)覽和預(yù)覽 作用 時間。 ks。 0。 ro=1。返上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 40 回結(jié)果中, K 為最優(yōu)控制反饋增益矩陣, S 為黎卡提方程的解, E 為系統(tǒng)閉環(huán)特征根。系統(tǒng)的輸出由顯示模塊接受,輸出顯示形式包括圖形顯示、示波器顯示和輸出到文件或上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) SJ汽車懸架 系統(tǒng) 的仿真與優(yōu)化 36 MATLAB 工作間中三種。 ( 5)應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱 MATLAB 對許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強大的模塊集或工具箱。 ( 4)簡式減振器工作缸徑直徑 D 的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力 F0計算工作缸直徑 D 為 ? ?? ?20xx ?? ?? p FD ????????????? ?????? ???? ( ) 式中, [p]為工作缸最大允許壓力,取 3Mpa λ為連桿直徑與缸筒直徑之比,簡單式減振器取λ =。 由此可見,減振器的主要性能參數(shù)有兩個:即相對阻尼系數(shù)Ψ和阻尼系數(shù)δ。 許用應(yīng)力 [σ ]取為 350N/mm2。 因此 , 需要核算鋼板彈簧總成的弧高 。 因為各截面的形狀相同,所以: J1=J2=J3=J4=J5=J6=J7=J8=J=1154mm4。將由兩個三角形鋼板組成的鋼板彈簧分割成寬度相同的若干片,然后按照長度大小不同依次排列、疊放到 一起,就形成接近實用價值的鋼板彈簧。增加片厚 h,可以減少片數(shù) n。 對于對稱鋼板彈簧 ? ?? ? EcksLJ 4830 ??? ?? ?????????????????? ? ? ( ) 式中, s 為 U 形螺栓中心距 (mm); k 是為考慮 U 形螺栓夾緊彈簧后的無效長度系數(shù)(如剛性夾緊,取k=,撓性夾緊,取 k=0); c 為鋼板彈簧垂直剛度( N/mm)。 彈簧上載荷 FW 它總是總體設(shè)計給定的軸荷減去估算的非簧載部分荷重,然后再求得每副彈簧上的載荷 FW。 懸架的分類 根據(jù)汽車兩側(cè)車輪是否相關(guān)聯(lián),分為非獨立懸架與獨立懸架兩種。雙筒充氣液力減振器具有工作性能穩(wěn)定、干摩擦阻力小、噪音低、總長度短等優(yōu)點,在乘用車上得到越來越多的應(yīng)用。 ( 2) 螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用于轎車獨立懸掛裝置。 主動懸架 主動 控制懸架的最初
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