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重卡驾驶室液压翻转机构优化分析及其辅助软件开发
| 论文题名： | 重卡驾驶室液压翻转机构优化分析及其辅助软件开发 |
| 关键词： | 重卡驾驶室;液压翻转机构;优化设计;辅助软件开发 |
| 摘要： | 近些年来国内重卡行业蓬勃发展，各厂商从车辆性能、品质、成本、服务、用户体验等多方面展开激烈的竞争。新汽车车型的推出时间逐渐缩短，专业开发厂商对重卡驾驶室翻转系统的设计开发难度成几何倍数增加，且开发周期缩短、车型变量增加、方案难度大、技术方案质量要求更高。如何以更短的时间完成一款新车型驾驶室翻转系统设计及验证成为业内不小的挑战。目前大部分厂商所生产的重卡驾驶室都在逐渐的平头化,为保养与维修发动机需要使驾驶室向前翻转，而重卡驾驶室重量太大，所以选择液压式翻转机构进行翻转工作。 首先针对目前重卡驾驶室翻转机构的优化目标单一，无法准确衡量整车性能是否提高的问题。根据实际翻转时的工作状况，选取顶出力系数、油压波动系数、翻转容量多个评价参数进行多目标优化。三个评价参数都受同样的自变量影响，可以将驾驶室翻转机构性能的优化问题当成有约束的多目标问题进行优化分析。三个评价参数根据企业自己的需要取不同的加权系数，将驾驶室翻转机构的性能作为最终的评价指标。通过层次分析法确定各个参数的加权系数，在MATLAB软件中进行多目标优化问题的求解。 其次，针对驾驶室在回落过程中产生的振荡问题，对其产生的原因进行分析。针对振荡的时长和幅度两方面进行优化分析，通过改变翻转机构上下铰接点的位置来优化振荡的时长，通过改变最大开度时的特征流量或者相应的压降，来间接改变液控单向阀控制阀口的大小，从而减小驾驶室回落时的振荡幅度。 基于AMESim软件搭建重卡驾驶室翻转系统仿真模型，对优化前后的重卡驾驶室翻转机构的性能进行分析，对前文优化结果进行仿真验证。 最后为提高重卡驾驶室液压翻转系统设计开发的效率，简化其优化步骤，基于Python语言开发优化软件辅助优化工作的进行。在软件界面设计、驾驶室翻转过程模拟、优化函数的求解方面分别采用Python的PyQt、NumPy、SciPy的扩展库完成其对应的功能设计。 结果表明，在重卡驾驶室液压翻转机构的优化方面优化后的性能相比于优化前的性能提升了11.72％与仿真结果近似。在驾驶室振荡方面经过优化后，驾驶室回落阶段产生的振荡在产生时长和幅度方面有着不同程度的优化。辅助软件可正常显示运行并通过优化计算得出优化结果。 |
| 作者： | 余浩淼 |
| 专业： | 机械专硕 |
| 导师： | 肖志权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉纺织大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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