本期目录

• 2014年 第5卷 第03期
  刊出日期：2014-09-25 上一期    下一期
  综述与展望

  电动汽车混合驱动与混合制动系统——现状及展望

  张俊智，吕 辰，李禹橦

  2014, 5(03):  209-223.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.001

  摘要 ( 736 )   PDF (2350KB) ( 2819 )  

  各种电动汽车(EV) 的混合驱动与混合制动的性能严重地影响着车辆的节能及安全。本文从
  参数匹配优化、耦合能量管理、动态协调控制等方面，综述了混合驱制动系统全球最新研发进展，
  提炼了本质科学问题与共性技术体系。为了提升电动汽车性能，在混合驱制动系统研发方面需进一步
  解决的是：优化面向整车动力学过程中的系统参数匹配；构建电动汽车运行的信息物理融合系统，后
  者可提供多源双向驱制动能量在线优化的管理平台；探索极端工况下系统的动态特性、耦合机理 和
  面向动态过程的协调控制方法。

  相关文章 | 计量指标

  电动汽车用锂离子电池的温度敏感性研究综述

  李平，安富强，张剑波，王浩然

  2014, 5(03):  224-237.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.002

  摘要 ( 1338 )   PDF (3316KB) ( 3771 )  

  在文献、专利调研基础上，统计和分析了电动汽车用锂离子电池的温度敏感性。结果表明：
  低温和高温都影响电动车用锂离子电池的性能和寿命，从而影响其应用与市场普及。缓解该问题的技
  术途径可以是：电池原材料改性、优化电池设计、电池系统热管理。当前的研究热点是：正负极材料
  的微观改性，以提高其电子导电率和离子导电率；优化设计电极结构和电池结构，以均匀电池内部的
  热分布和电分布；研发低温下电池交流预热与充电的新方法；联合应用液冷方案。

  相关文章 | 计量指标

  汽车安全

  车身正向开发过程中的优化设计

  史国宏，吴锦妍，宋正超

  2014, 5(03):  238-243.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.003

  摘要 ( 603 )   PDF (2083KB) ( 1676 )  

  研究了如何在车身的各个开发阶段，合理地应用多种优化设计方法。以某款车的白车身正向
  开发为例，运用拓扑优化技术，找到白车身结构最有效的材料分布；建立全参数化的几何/ 有限元模型，
  研究载荷传递路径，确定车身结构，采用基于实验设计与近似模型的参数优化技术，平衡白车身的
  结构、安全、振动噪声等性能和车身质量，得到了最优设计方案；优化零件形貌，设计冲压筋。通过
  4 个具体的案例( 拓扑优化、路径研究、参数优化和形貌优化)，合理的运用多种优化设计方法，优
  化车身正向开发流程，提高开发效率，提升车身的结构、安全和振动噪声等性能，并降低车身质量。

  相关文章 | 计量指标

  冲击载荷下 Hybrid Ⅲ 假人颈部应力与应变

  赖兴华，赵佳庆，周青

  2014, 5(03):  244-251.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.004

  摘要 ( 566 )   PDF (2881KB) ( 1286 )  

  为研究对假人颈部软材料在冲击载荷下的动态力学响应, 模拟了摆锤冲击工况和佩戴三点式
  安全带的Hybrid Ⅲ假人滑车正面碰撞工况。模拟中，基于验证的HybridⅢ50 百分位男子假人有限
  元模型，使用了非线性动态显示有限元仿真分析方法。在两种结构、两类载荷下，比较了颈部橡胶材
  料的局部应力和应变。结果表明：法规认证的颈部试验载荷工况比滑车碰撞工况严重。因此，为准确
  表征假人橡胶材料的力学行为，需要设计一种能够反映整车碰撞环境下假人颈部变形特征的材料试
  验; 试验中，要求应变达到1.5，且应变率达到50 s-1; 其应力状态包括单向拉伸/ 压缩、纯剪切、双
  向拉伸/ 压缩，以及体积压缩。

  相关文章 | 计量指标

  正碰中安全带集中对胸部变形量影响及D 环的改进

  商恩义，鞠春贤，蒋斌庆，秦佳佳

  2014, 5(03):  252-256.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.005

  摘要 ( 515 )   PDF (2743KB) ( 1419 )  

  在汽车正碰试验中，在安全带高度调节器的上部导向环(D 环) 处，常发生安全带集中现象，
  这使得假人胸部伤害加重。对某款车，进行了2 次台车试验: 一次是安全带动作正常，另一次是D 环
  处安全带发生集中。试验研究了D 环摩擦力、肩带力、假人胸部变形量、假人胸部刚度。结果表明：
  安全带集中, 导致了D 环摩擦力增大，肩带力增加500 N ；肩带力快速的上升，降低了假人胸部刚度；
  胸部变形量提高约20%。因此，为防止安全带集中，新的安全带结构设计时，应尽量减小D 环摩擦力。

  相关文章 | 计量指标

  基于道路坡度实时信息的经济车速优化方法

  王建强，俞倩雯，李升波，段宁，李克强

  2014, 5(03):  257-262.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.006

  摘要 ( 572 )   PDF (2477KB) ( 2037 )  

  Road slopes significantly affect vehicles’ fuel economy. This paper presents a novel Eco Speed
  algorithm for vehicles on roads with up-down slopes based on road gradient information, which is the basic for
  eco-driving assistance system with connected vehicles. Based on the construction of the vehicle model and the
  fuel consumption model, the algorithm first calculated a steady eco speed, which is the most fuel economical
  cruise velocity for a vehicle on the road without slopes. When entering a road slope, with the aid of GPS (global
  positioning system) / GIS (geographic information system) information, the algorithm calculated the eco speed
  profile, using dynamic programming. The algorithm was evaluated under Carsim and Matlab/Simulink, and the
  simulation results show that the fuel consumption is reduced.

  相关文章 | 计量指标

  汽车夹层风挡玻璃的数值模拟和试验验证

  王栋，王亚军，施欲亮，吴沈荣，赵正，吴特

  2014, 5(03):  263-269.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.007

  摘要 ( 545 )   PDF (2218KB) ( 1599 )  

  在车辆开发过程中对夹层风挡玻璃的研究，对提高车辆对行人的保护性能具有重要意义。
  本文建立了汽车风挡夹层玻璃的有限元模型。该模型中，聚乙烯醇缩丁醛（PVB）薄膜层采用实体单元，
  玻璃层采用壳单元和实体单元，使用最大主应变准则模拟玻璃开裂。采用5 mm 的壳单元混合型网格
  的有限元模型，模拟计算了行人头部撞击风挡玻璃底部位置和车顶的抗压、加速度、侵入量、头部
  伤害指标(HIC) 和玻璃破碎形态，并和试验进行了对比。结果表明：该模型可以模拟行人头部伤害程
  度及玻璃的断裂形状，可为车辆风挡玻璃设计及优化提供帮助。

  相关文章 | 计量指标

  基于整车审核的产品质量缺陷水平评价

  张凌超, 魏朗, 王生昌, 胡新, 王鹏

  2014, 5(03):  270-275.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.008

  摘要 ( 457 )   PDF (1873KB) ( 1484 )  

  目前各汽车生产企业整车审核对产品质量缺陷水平的反映通常是以缺陷分值的平均数定量表
  示的。针对这种评价方式存在的优缺点，本文以整车审核的产品质量缺陷水平为研究对象，按照缺陷
  类型，建立了基于整车审核的产品质量缺陷水平评价体系，运用模糊综合评价法，建立了相应的产品
  质量缺陷水平评价模型，提出定性地用质量等级好坏来反映整车质量水平和模型中各一级指标质量
  水平。最终得到整车审核的评价结果综合了缺陷审核分值定量表示和质量等级好坏定性表示，能够用
  质量好、较好、一般、较差和差5 种质量等级显示每辆车所建立的5 个一级指标和整车综合质量水平。

  相关文章 | 计量指标

  汽车安全

  偏置可变形壁障及其有限元模型的开发与验证

  白中浩，郭厚锐，白芳华，曹立波

  2014, 5(03):  276-281.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.009

  摘要 ( 493 )   PDF (2738KB) ( 1291 )  

  开发了一种供汽车碰撞试验用的偏置可变形壁障(ODB)，该壁障由蜂窝铝块制造，且满足中
  国的《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护要求GB/T 20913-2007》法规。建立了基于壳单元的该壁障有限
  元模型。推导了异面压缩强度公式，用以指导试验。用准静态压缩试验，获得蜂窝铝物性参数。进
  行了台车高位水平杆及低位水平杆的壁障碰撞试验。在壁障的有限元模型中，添加了材料失效，使用
  弹簧单元，实现蜂窝铝内滞留空气压强效应的模拟。以壁障碰撞试验，验证该模型。结果表明：该
  模型可模拟面板及蜂窝铝的撕裂效果；仿真的力与变形的曲线波形及峰值与试验结果具有一致性。

  相关文章 | 计量指标

  汽车碰撞试验假人皮肤材料的参数研究

  曹立波, 华歆, 张冠军, 张恺

  2014, 5(03):  282-288.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.010

  摘要 ( 388 )   PDF (2800KB) ( 1395 )  

  为了对假人有限元模型的开发提供准确的皮肤材料参数，对汽车碰撞试验假人皮肤材料进
  行了应变率分别为0.001、0.01、0.1 和2 s-1 以及压缩率分别为10%、20% 和30% 的单轴压缩试验，
  并通过试验数据拟合得出二阶Ogden 模型参数。建立该压缩试验的有限元仿真模型。通过混合遗传
  算法(GA-LFOP) 对二阶Ogden 模型中4 个材料参数进行优化，获得一组最佳拟合参数。利用不同碰
  撞速度下的假人头部跌落试验对反求得到的材料参数进行验证。仿真与试验结果吻合良好，误差小
  于4%。

  相关文章 | 计量指标

  汽车安全

  泡沫与塑料静态压溃分析及在行人小腿碰撞中验证

  吕晓江，孙立志，朱麟凯，周大永，刘卫国

  2014, 5(03):  289-293.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.011

  摘要 ( 406 )   PDF (2239KB) ( 1290 )  

  研究了行人保护小腿碰撞时，车辆前端材料的吸能性能。先对3 种不同密度的泡沫和1 种塑料，
  进行静态压溃性能试验。在此基础上，选择吸能较好的30 g/dm3 的泡沫和这种塑料，在某款运动
  型多功能车(SUV) 车上，测量了行人保护小腿碰撞试验中样件的吸能性能。结果表明：静态压溃试验
  中，该种塑料的整体性能优于泡沫，塑料试验的峰值载荷、平均载荷、总吸能为泡沫试验的4 倍以上，
  塑料试验的质量比吸能也高于泡沫的。因此，在相同吸能空间条件下，采用塑料作为车辆前端吸能材
  料，能够降低行人小腿胫骨加速度及膝部弯曲角，因而，有利于改善行人小腿碰撞安全性。

  相关文章 | 计量指标

  汽车节能与环保

  基于数据库的中国节能与新能源汽车产业化进程的分析

  王贺武，石 红，陈 萍，欧阳明高

  2014, 5(03):  294-297.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.012

  摘要 ( 490 )   PDF (1881KB) ( 1695 )  

  依据清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开发的“中国节能与新能源汽车产业数据库”，
  分析了自2005 年以来中国节能与新能源汽车的产业化进程。该数据库包括了混合动力、纯电动和插电
  式混合动力乘用车、商用车的月度产量和车载动力电池类型等详细信息。结果表明：在中国，2005—
  2009 年为车辆技术验证示范阶段，在若干城市投入了8 000 余辆混合动力和纯电动客车与乘用车；
  2010 年，进入市场培育期，其后保持年均累计产量增长100% 的趋势，截止2014 年6 月末，达到
  15.6 万辆；中国节能与新能源汽车在公共交通领域的市场占有率达到19.3%，说明在公交领域的市场
  化获得成功；但在乘用车中的市场占有率仅0.4%，说明推广才刚刚起步。

  相关文章 | 计量指标

  方形锂离子电池热应力的数学分析和数值模拟

  卢世刚，史启通，唐海波

  2014, 5(03):  298-303.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.013

  摘要 ( 495 )   PDF (2619KB) ( 1913 )  

  锂离子电池在充放电过程中，温度升高产生热应力，对电池性能有一定的影响。本文通过数
  学求解和仿真的方法，给出了方形锂离子电池温度场和热应力场，定量分析了相关影响因素。结果表明：
  电池的最高温度出现在几何中心；最大温差与生热速率和电池尺寸的平方呈正比。电池中心区域热膨
  胀受压应力，侧边区域受拉应力，侧边中心处出现热应力集中。最大拉应力约为最大压应力的2 倍。

  相关文章 | 计量指标

  缸内直喷汽油机微粒排放特性的试验研究

  帅石金 ，郑 荣，王银辉，付海超，徐宏明

  2014, 5(03):  304-310.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.014

  摘要 ( 443 )   PDF (2251KB) ( 1488 )  

  试验研究了缸内直喷（GDI）汽油机的负荷、过量空气系数、点火时刻等参数对于三效催化器
  （TWC）后的颗粒（PM）排放特性的影响。试验在在2 台GDI 汽油机上进行，用气相质谱- 色谱（GC-MS）
  联用方法，分析了TWC 后微粒中可溶有机成分(SOF)。结果表明：随着负荷增加，微粒质量和数量排
  放增加，在满负荷工况下，微粒排放大幅增加；TWC 后的SOF 和核态微粒数量明显降低；随着过量空
  气系数的增加和点火时刻的推迟，微粒排放呈减少趋势；核态粒径峰值为10~20 nm，积聚态粒径峰
  值为50~70 nm。负荷、过量空气系数和点火提前角等参数和TWC 对微粒粒径范围的影响小。

  相关文章 | 计量指标