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基于遗传算法的集中式传动系统齿轮修形及模态优化研究
被引量:
1
1
作者
余晓波
陈素姣
+1 位作者
章勇华
马彬隽
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期340-347,共8页
集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了...
集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了系统模态共振与齿轮啮合的相互耦合,建立了该传动系统的有限元模型并进行仿真,结果显示,齿轮副接触斑点和模态的仿真结果与测试结果一致,验证了建模方法的可行性;接着,基于遗传算法求解了齿轮微观修形参数,实现了齿轮微观修形的最优设计,并通过模态优化来避免系统共振;最后,进行实验验证,结果表明,齿轮修形后传动系统的噪声降低至95.2 dB,比修形前下降了4.8 dB。采用基于遗传算法的齿轮微观修形和模态优化方法可以降低传动系统的振动噪声,这为集中式传动系统的NVH控制提供了一定参考。
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关键词
传动系统
遗传算法
微观修形
模态分析
传递误差
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职称材料
电动装载机传动系统动力匹配及应用软件开发
2
作者
鄢万斌
黄淇
+1 位作者
陈素娇
章勇华
《建筑机械》
2023年第5期52-56,共5页
为加快电动工程机械发展,提高电动工程机械传动系统动力匹配的便捷性和准确性,本文以电动轮装载机为设计对象,开发了电动装载机传动系统动力匹配软件。该软件具有工况数据清洗与储存、面向动力性、经济性和制造成本的传动系统参数多目...
为加快电动工程机械发展,提高电动工程机械传动系统动力匹配的便捷性和准确性,本文以电动轮装载机为设计对象,开发了电动装载机传动系统动力匹配软件。该软件具有工况数据清洗与储存、面向动力性、经济性和制造成本的传动系统参数多目标优化、传统系统参数可视化对比校验等功能。应用实例表明,该软件可以快速实现电动装载机传动系统的最佳动力匹配。
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关键词
电驱动
装载机
动力匹配
多目标优化
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职称材料
工程机械变速箱止动片疲劳寿命建模与性能提升
被引量:
1
3
作者
章勇华
马彬隽
+3 位作者
陈素姣
刘春宝
李亚萍
钱旭
《液压气动与密封》
2024年第8期25-32,共8页
由于受到高频剪切应力,行星变速箱行星轴的止动片易发生疲劳断裂。为提高行星变速箱可靠性,依托有限元建模方法,预测了止动片寿命随厚度的演变,确定了不同厚度区间对寿命的收益。结果表明:有限元模型真实还原了工程中止动片的失效模式,...
由于受到高频剪切应力,行星变速箱行星轴的止动片易发生疲劳断裂。为提高行星变速箱可靠性,依托有限元建模方法,预测了止动片寿命随厚度的演变,确定了不同厚度区间对寿命的收益。结果表明:有限元模型真实还原了工程中止动片的失效模式,验证了建模方法的可靠性。3 mm止动片在实际工况抗冲击次数约为1.484e+06次,受到冲击的表面所受力的大小为110 N。厚度为4 mm时,止动片最大可承受剪切应力的次数达到5.202e+06次,约为3 mm厚度止动片可承受次数的3.5倍。此外,理想止动片的厚度取值范围是4~4.5 mm。本研究的建模方法和结论为行星传动系统的寿命提升提供了重要参考。
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关键词
变速箱
止动片
疲劳寿命
nCode
有限元建模
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职称材料
大功率装载机驱动桥功率损失计算与分析
4
作者
陈素姣
张森博
+4 位作者
张寒羽
梁兴华
钱旭
刘春宝
徐文博
《机械传动》
北大核心
2024年第10期148-154,共7页
大功率装载机中,驱动桥是传动系统的关键部分,其较低的功率损失对保持持续的优良性能至关重要。由于内部结构的复杂性,计算其功率损失面临着挑战。为计算功率损失,在Matlab平台中搭建了包含主减速器、制动器和轮边减速器的驱动桥功率损...
大功率装载机中,驱动桥是传动系统的关键部分,其较低的功率损失对保持持续的优良性能至关重要。由于内部结构的复杂性,计算其功率损失面临着挑战。为计算功率损失,在Matlab平台中搭建了包含主减速器、制动器和轮边减速器的驱动桥功率损失计算评估平台,得到驱动桥中各种功率损失的分布;并通过试验对计算评估平台的准确性进行了相应验证,计算误差在12%以内。提出的建模方法和结果为新一代驱动桥产品的快速低成本开发提供了重要参考。
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关键词
驱动桥
MATLAB平台
功率损失
试验
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职称材料
变速器振动噪声分析及轮齿修形优化
被引量:
4
5
作者
鄢万斌
余晓波
+3 位作者
卢再毅
章勇华
张森博
刘春宝
《液压与气动》
北大核心
2023年第7期139-146,共8页
变速器是影响整车噪声振动舒适性(Noise Vibration&Harshness,NVH)的重要因素,如何降低变速器运行过程中的呼啸噪声是研究焦点。面向工程中应用的变速器,建立了综合考虑壳体刚度、轴承接触变形等因素的变速器壳体有限元模型,分析了...
变速器是影响整车噪声振动舒适性(Noise Vibration&Harshness,NVH)的重要因素,如何降低变速器运行过程中的呼啸噪声是研究焦点。面向工程中应用的变速器,建立了综合考虑壳体刚度、轴承接触变形等因素的变速器壳体有限元模型,分析了齿轮传递误差及接触斑点,对比了接触斑点的测试与仿真结果,验证了有限元模型的可靠性。根据频谱分布确定了噪声激励源为输出齿轮副,给出了变速器齿轮修形的技术方案。优化后,变速器系统齿轮动态啮合过程的传动误差下降了69%、噪声下降了4 dB。
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关键词
齿轮
呼啸噪声
传递误差
接触斑点
微观修形
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职称材料
基于动态混合RANS/LES模型的液力变矩器内部流场的数值模拟
6
作者
鄢万斌
杨孔华
+3 位作者
金开雕
陈素姣
章勇华
刘春宝
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期926-937,共12页
针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性...
针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性进行高效的耦合集成,为液力变矩器(TC)瞬态仿真提供指导,以预测其外特性性能和复杂内流场分布。通过定性、定量分析液力变矩器内部的流动结构和导轮叶片边界层涡系拟序结构的时序演化,发现动态混合模型(DHRL)中的应力混合涡模拟(SBES)方法能够充分辨视工作腔内边界层的流动,实现了多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉,并通过台架实验得到原始特性预测结果的最大误差不足4%。另外,本文还阐明了工作腔内流动损失产生机制,揭示了涡结构产生、发展、输运、破碎及合成等一系列主导湍流转捩过程的流动机制,为高效地开发新产品以及改进原有产品提供了计算方法。
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关键词
液力变矩器
尺度解析模拟
内流场
计算流体力学
原文传递
题名
基于遗传算法的集中式传动系统齿轮修形及模态优化研究
被引量:
1
1
作者
余晓波
陈素姣
章勇华
马彬隽
机构
柳工柳州传动件有限公司传动件研究所
广西
柳工
机械股份
有限公司
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期340-347,共8页
基金
广西重点研发计划项目(桂科AB24010270)
广西科技重大专项项目(桂科AA22068065)。
文摘
集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了系统模态共振与齿轮啮合的相互耦合,建立了该传动系统的有限元模型并进行仿真,结果显示,齿轮副接触斑点和模态的仿真结果与测试结果一致,验证了建模方法的可行性;接着,基于遗传算法求解了齿轮微观修形参数,实现了齿轮微观修形的最优设计,并通过模态优化来避免系统共振;最后,进行实验验证,结果表明,齿轮修形后传动系统的噪声降低至95.2 dB,比修形前下降了4.8 dB。采用基于遗传算法的齿轮微观修形和模态优化方法可以降低传动系统的振动噪声,这为集中式传动系统的NVH控制提供了一定参考。
关键词
传动系统
遗传算法
微观修形
模态分析
传递误差
Keywords
transmission system
genetic algorithm
micro-modification
modal analysis
transmission error
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
电动装载机传动系统动力匹配及应用软件开发
2
作者
鄢万斌
黄淇
陈素娇
章勇华
机构
柳工柳州传动件有限公司传动件研究所
广西
柳工
机械股份
有限公司
重庆大学机械
传动
国家重点实验室
出处
《建筑机械》
2023年第5期52-56,共5页
基金
柳州市科技计划项目(2021AAB0101)。
文摘
为加快电动工程机械发展,提高电动工程机械传动系统动力匹配的便捷性和准确性,本文以电动轮装载机为设计对象,开发了电动装载机传动系统动力匹配软件。该软件具有工况数据清洗与储存、面向动力性、经济性和制造成本的传动系统参数多目标优化、传统系统参数可视化对比校验等功能。应用实例表明,该软件可以快速实现电动装载机传动系统的最佳动力匹配。
关键词
电驱动
装载机
动力匹配
多目标优化
分类号
TH243 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
工程机械变速箱止动片疲劳寿命建模与性能提升
被引量:
1
3
作者
章勇华
马彬隽
陈素姣
刘春宝
李亚萍
钱旭
机构
柳工柳州传动件有限公司传动件研究所
广西
柳工
机械股份
有限公司
吉林大学机械与航空航天工程学院
出处
《液压气动与密封》
2024年第8期25-32,共8页
基金
柳州市科技重大专项(2022AAB0102)
广西科技重大专项(桂科AA23062077)
广西重点研发计划(桂科AB21076017)。
文摘
由于受到高频剪切应力,行星变速箱行星轴的止动片易发生疲劳断裂。为提高行星变速箱可靠性,依托有限元建模方法,预测了止动片寿命随厚度的演变,确定了不同厚度区间对寿命的收益。结果表明:有限元模型真实还原了工程中止动片的失效模式,验证了建模方法的可靠性。3 mm止动片在实际工况抗冲击次数约为1.484e+06次,受到冲击的表面所受力的大小为110 N。厚度为4 mm时,止动片最大可承受剪切应力的次数达到5.202e+06次,约为3 mm厚度止动片可承受次数的3.5倍。此外,理想止动片的厚度取值范围是4~4.5 mm。本研究的建模方法和结论为行星传动系统的寿命提升提供了重要参考。
关键词
变速箱
止动片
疲劳寿命
nCode
有限元建模
Keywords
gearbox
stopper
fatigue life
nCode
finite element modeling
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
大功率装载机驱动桥功率损失计算与分析
4
作者
陈素姣
张森博
张寒羽
梁兴华
钱旭
刘春宝
徐文博
机构
柳工柳州传动件有限公司传动件研究所
吉林大学机械与航空航天工程学院
广西
柳工
机械股份
有限公司
郑机所(郑州)
传动
科技
有限公司
出处
《机械传动》
北大核心
2024年第10期148-154,共7页
基金
柳州市重大专项(2022ABC0103)
吉林省重点研发项目(20220201026GX)。
文摘
大功率装载机中,驱动桥是传动系统的关键部分,其较低的功率损失对保持持续的优良性能至关重要。由于内部结构的复杂性,计算其功率损失面临着挑战。为计算功率损失,在Matlab平台中搭建了包含主减速器、制动器和轮边减速器的驱动桥功率损失计算评估平台,得到驱动桥中各种功率损失的分布;并通过试验对计算评估平台的准确性进行了相应验证,计算误差在12%以内。提出的建模方法和结果为新一代驱动桥产品的快速低成本开发提供了重要参考。
关键词
驱动桥
MATLAB平台
功率损失
试验
Keywords
Drive axle
Matlab platform
Power loss
Test
分类号
TH243 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
变速器振动噪声分析及轮齿修形优化
被引量:
4
5
作者
鄢万斌
余晓波
卢再毅
章勇华
张森博
刘春宝
机构
柳工柳州传动件有限公司传动件研究所
广西
柳工
机械股份
有限公司
吉林大学机械与航空航天工程学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2023年第7期139-146,共8页
文摘
变速器是影响整车噪声振动舒适性(Noise Vibration&Harshness,NVH)的重要因素,如何降低变速器运行过程中的呼啸噪声是研究焦点。面向工程中应用的变速器,建立了综合考虑壳体刚度、轴承接触变形等因素的变速器壳体有限元模型,分析了齿轮传递误差及接触斑点,对比了接触斑点的测试与仿真结果,验证了有限元模型的可靠性。根据频谱分布确定了噪声激励源为输出齿轮副,给出了变速器齿轮修形的技术方案。优化后,变速器系统齿轮动态啮合过程的传动误差下降了69%、噪声下降了4 dB。
关键词
齿轮
呼啸噪声
传递误差
接触斑点
微观修形
Keywords
gear
whine noise
transmission error
contact spot
microscopic modification
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
基于动态混合RANS/LES模型的液力变矩器内部流场的数值模拟
6
作者
鄢万斌
杨孔华
金开雕
陈素姣
章勇华
刘春宝
机构
柳工柳州传动件有限公司传动件研究所
广西
柳工
机械股份
有限公司
吉林大学机械与航空航天工程学院
出处
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期926-937,共12页
基金
吉林省科技发展计划项目(20210509007RQ)
柳州市科技计划项目(2021BAC0101)。
文摘
针对传统的一维束流研究方法无法对高功率密度液力变矩器工作腔内部复杂的时变瞬态湍流流动状态进行描述的问题,通过对计算流体力学(CFD)计算中的湍流模型进行设置,将RANS、LES、DES和SBES模型与精细六面体网格和介质动态物理化学特性进行高效的耦合集成,为液力变矩器(TC)瞬态仿真提供指导,以预测其外特性性能和复杂内流场分布。通过定性、定量分析液力变矩器内部的流动结构和导轮叶片边界层涡系拟序结构的时序演化,发现动态混合模型(DHRL)中的应力混合涡模拟(SBES)方法能够充分辨视工作腔内边界层的流动,实现了多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉,并通过台架实验得到原始特性预测结果的最大误差不足4%。另外,本文还阐明了工作腔内流动损失产生机制,揭示了涡结构产生、发展、输运、破碎及合成等一系列主导湍流转捩过程的流动机制,为高效地开发新产品以及改进原有产品提供了计算方法。
关键词
液力变矩器
尺度解析模拟
内流场
计算流体力学
Keywords
hydraulic torque converter
scale-resolving simulation
flow field
computational fluid dynamics(CFD)
分类号
TH137.332 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于遗传算法的集中式传动系统齿轮修形及模态优化研究
余晓波
陈素姣
章勇华
马彬隽
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
电动装载机传动系统动力匹配及应用软件开发
鄢万斌
黄淇
陈素娇
章勇华
《建筑机械》
2023
0
下载PDF
职称材料
3
工程机械变速箱止动片疲劳寿命建模与性能提升
章勇华
马彬隽
陈素姣
刘春宝
李亚萍
钱旭
《液压气动与密封》
2024
1
下载PDF
职称材料
4
大功率装载机驱动桥功率损失计算与分析
陈素姣
张森博
张寒羽
梁兴华
钱旭
刘春宝
徐文博
《机械传动》
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
5
变速器振动噪声分析及轮齿修形优化
鄢万斌
余晓波
卢再毅
章勇华
张森博
刘春宝
《液压与气动》
北大核心
2023
4
下载PDF
职称材料
6
基于动态混合RANS/LES模型的液力变矩器内部流场的数值模拟
鄢万斌
杨孔华
金开雕
陈素姣
章勇华
刘春宝
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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