教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-12-0043)
- 作品数：12 被引量：75H指数：6
- 相关作者：刘辉项昌乐王涌天程德文周伟更多>>
- 相关机构：北京理工大学清华大学中国北方车辆研究所更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- NURBS自由曲面在光机设计和分析中的应用被引量：3
- 2014年
- 针对光学曲面要求面形描述能力和拟合精度高以及光线追迹速度快的要求,研究了NURBS作为自由曲面的拟合、坐标空间转换和光线追迹算法。首先使用多分辨率B样条拟合方法浅度非球面,深度非球面和Peaks自由曲面进行NURBS拟合,RMS误差均小于10 nm,表现出很好的适应性。其次研究了NURBS曲面的参数空间到坐标空间的转化算法,与传统曲面求导方法相比,速度提高了3倍以上。在提出合理迭代初值计算方法的基础上,将计算每个曲面点的时间缩短至0.3 ms。最后通过NURBS曲面在自由曲面头盔系统的光机分析中和CODEV用户自定义曲面中的成功运用,证明了NURBS曲面能很好地满足光机设计、分析和加工的要求。
- 周伟程德文许晨禹璐王庆丰王涌天金国藩
- 关键词：NURBS曲面光线追迹
- 混合动力车制动工况分析与储能装置参数匹配被引量：3
- 2014年
- 为提高混合动力系统整体性能,实现高效能量回收,分析某重型越野车辆驾驶循环工况中制动过程的功率与能量分布,从制动能量回收率与电机参数出发讨论对储能装置的性能要求.提出电池组-超级电容复合储能装置的参数匹配方法,针对21 t级试验样车混合动力系统进行实例计算,论证锂离子电池组与超级电容组成的复合储能装置的性能.实例计算与道路试验结果表明:匹配的复合储能装置符合车辆整体性能与制动能量回收的要求,体积、重量满足总体设计约束;匹配超级电容后,储能装置的瞬时功率能力大幅提升,可显著提高车辆的制动能力和制动能量回收率.
- 王伟达王言子项昌乐刘辉
- 关键词：超级电容
- 双模式机电复合无级传动动态功率控制策略研究被引量：5
- 2015年
- 双模式机电复合无级传动系统通过机电功率耦合实现动力传递和无级传动,其机电功率分配受耦合约束影响,分配与动态控制难度很大。在普遍采用的基于发动机最优燃油经济性曲线的功率管理策略基础上,通过功率平衡方程与试验数据分析控制策略中用于功率分配计算的效率模型和功率部件主要是发动机响应延迟对于动态过程中系统工作和功率分配的影响,提出基于系统中可测量的发动机转速的机电功率协调策略与基于母线电压的电动功率协调策略,对功率分配进行基于可测量的动态闭环控制,保证系统工作稳定和电功率平衡。搭建机电复合无级传动(Electro-mechanical variable transmission,EVT)系统试验台架,试验结果表明,研究的机电复合无级传动动态功率分配策略通过闭环控制可实现对机电功率更为精确的控制与调节,实现系统部件稳态目标工作点调节与满足动力性要求的转矩输出的合理折中,保证了系统工作稳定和电功率平衡。
- 王伟达刘辉韩立金马文杰韩全福
- 关键词：双模式台架试验
- 基于齿轮传动系统横-扭-摆耦合非线性动力学模型的齿廓修形优化设计被引量：7
- 2016年
- 基于齿轮传动系统动力学模型的齿廓修形优化设计可真实地反映修形参数对齿轮动态特性的影响。考虑几何偏心、陀螺力矩和齿向偏载力矩,建立了单级齿轮传动系统10自由度横-扭-摆耦合非线性动力学模型。提出考虑齿轮实际运动状态并可适用于齿廓修形齿轮的啮合刚度模型,并采用解析法计算啮合刚度。为了降低齿轮传动系统的振动和噪声,以减小齿轮传动系统的动载系数为目标,建立了基于齿轮传动系统横-扭-摆耦合非线性动力学模型的齿廓修形优化模型。对某重载车辆齿轮传动系统进行了齿廓修形优化设计,优化结果有效的降低了齿轮的动载荷,可为设计低振动和低噪声的齿轮传动系统提供依据。
- 王成刘辉项昌乐
- 关键词：齿轮传动齿廓修形优化设计啮合刚度
- 基于一、二阶嵌入灵敏度分析的车辆传动系统振动响应预测
- 2015年
- 由于汽车等行业新产品设计及零部件装配时,其原型样机在质量、阻尼、刚度等组件发生变化时常出现振动、噪声问题,需对修改后系统的振动进行预测。嵌入灵敏度函数在减小线性振动实现最优设计方面的作用已得到证实,在非线性系统中借助基于统计方法对响应特性进行评价并用于灵敏度中。采用一阶和二阶多步迭代两种灵敏度技术对车辆传动系统非线性模型振动响应的统计特性进行预测。结果表明,两种方法的预测精度在单自由度模型及车辆传动系统模型中获得验证。该方法为在系统设计参数局部摄动获得最优响应提供理论基础。
- 黄毅刘辉项昌乐
- 关键词：非线性系统车辆传动
- 基于高斯括号法的液体透镜调焦眼底相机光学系统设计被引量：7
- 2014年
- 提出了一种采用液体透镜(LTL)补偿人眼屈光度变化的新型眼底相机光学系统,应用高斯括号法推导了液体透镜光焦度与人眼屈光度的函数关系式,计算并搭建了包含人眼模型的眼底相机近轴光学系统。在优化过程中控制人眼瞳孔位置与液体透镜共轭并保证位于它们之间的光学系统放大率接近1,使成像光束能够通过液体透镜;光源与角膜共轭,采用环形光源结合偏振光照明,并在探测器前加入检偏器降低系统杂光。设计并研制了视场角为50°、物方工作距为40mm、总长小于220mm的便携式眼底相机光学系统,拍摄了不同屈光度状态下的模型眼在采用液体透镜和不采用液体透镜补偿的眼底图片,结果表明:通过液体透镜的电控变焦能对-10D^+10D(1D=1m-1)的人眼清晰成像。该系统结构紧凑、无机械运动部件,大幅降低了光机系统的复杂程度。
- 马晨程德文王其为许晨王涌天
- 关键词：光学设计
- 车辆传动系统非线性平移扭转耦合振动响应灵敏度研究被引量：6
- 2014年
- 随着对齿轮传动系统动态品质要求的提高,仅固有特性及其灵敏度的分析已经无法满足车辆传动系统动态特性分析的要求,对强迫振动下响应特性的灵敏度研究可为减振设计提供进一步的指导。研究非线性动力学响应对轴段扭转刚度、质量点惯量以及轮齿啮合误差的灵敏度。将某车辆传动系统样机作为研究对象,以发动机激励作为输入,建立平移扭转耦合集中参数动力学模型。模型中考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、轮齿制造、安装误差以及质量偏心等非线性因素,通过直接求导法建立灵敏度方程,利用数值求解的方法获得动力学响应对设计参数的相对灵敏度并进一步将其转化成工程中有实际意义的物理量的灵敏度结果,为齿轮传动系统基于动态响应的参数修改、模型修正和参数优化等方面提供理论依据。
- 黄毅刘辉项昌乐项昌乐
- 关键词：车辆传动系统非线性
- 功率分流混合动力汽车参数匹配与优化研究被引量：10
- 2014年
- 在分析了功率分流混合动力汽车动力输出特性与系统匹配参数关系的基础上,提出了汽车参数匹配与优化的方法与流程,建立了多目标优化模型,并对某型混合动力汽车进行了参数匹配与优化,得到了合理的匹配结果,验证了该方法的有效性。
- 韩立金刘辉王伟达闫伟静张东好
- 关键词：混合动力汽车功率分流
- 两级渐开线齿轮传动系统横-摆-扭耦合非线性动力学建模与试验验证被引量：5
- 2017年
- 以两级渐开线齿轮传动系统为研究对象,分析了几何偏心、中心距安装误差以及齿轮中心支撑弯曲变形引起中心距的变化对啮合角和间隙的影响,引入非线性动态啮合刚度模型,得到了各级齿轮传动的非线性动态啮合力。采用拉格朗日方法建立了考虑偏心、间隙、时变啮合角以及非线性动态啮合刚度模型的两级齿轮传统系统横-摆-扭非线性动力学模型,采用4阶定步长龙哥库塔法求解非线性动力方程。针对一个两级齿轮传统系统试验装置进行理论计算和试验测试,安装在齿轮圆周对称位置的角加速度传感器,测试结果显示各工况下齿轮角加速度仿真值与实验值最大误差为23.51%;固定安装在箱体上的位移传感器测得振动位移仿真值与实验值最大误差为21.21%;粘贴在轴上的应变片测得扭转切应力仿真值与实验值最大误差为17.9%。研究结果表明:仿真结果与试验结果的变化趋势基本吻合,且误差在可接受范围内。分析了可能导致仿真结果与试验结果之间产生误差的原因,验证了渐开线直齿轮传动横-扭-摆耦合非线性动力学模型和非线性动态啮合模型的正确性。
- 刘辉张晨王成
- 关键词：齿轮非线性试验验证啮合角
- 大景深高清硬性内窥镜光学系统的优化设计被引量：18
- 2013年
- 设计了一种高清成像的硬性内窥镜。通过控制特征光线在中继透镜表面上的入射高度和出射角,可保证有效视场和通光孔径内所有的光线在口径为2.7mm的透镜组中正常传播。将入瞳直径提高到0.3mm,使物方分辨率优于21lp/mm,角分辨率为8.45C/(°)。同时有效避免棒镜内壁的全反射杂光导致像质下降。系统成像质量达到了衍射极限,调制传递函数值在空间频率120lp/mm处大于0.3;通过将系统设置为多重物距的结构实现大景深设计。加入目镜优化设计后,整体系统的调制传递函数值在空间频率3lp/mrad处为0.1,达到了人眼的分辨极限。测试验证表明,完成研制的内窥镜系统分辨率达到设计值。
- 禹璐程德文周伟王涌天刘小华金国藩
- 关键词：光学设计医学成像高清
