基于Transformer改进的YOLOv5+DeepSORT的车辆跟踪算法

针对传统目标检测跟踪算法检测精度低、全局感知能力差、对遮挡和小目标物体的识别能力差等问题,提出了一种基于轻量化Transformer改进的YOLOv5和DeepSORT算法的车辆跟踪方法。首先,利用EfficientFormerV2模型改进YOLOv5算法模型,增强车辆的目标检测能力;然后,利用移位窗口(Swin)模型的优点改进DeepSORT多目标跟踪算法中的重识别(Re-Identification)模块,提高车辆的跟踪能力和精度;最后,通过数据集KITTI和VeRi开展对比试验和消融实验。结果表明,在复杂工况下,该方法的性能在车辆遮挡和小目标识别方面显著提高,平均准确度达到96.7%,目标跟踪准确度提高了9.547%,编号(ID)切换总次数减少了26.4%。

高等工程教育人才培养中课程思政教学改革与实践

在制造业强国对高级工程人才的需求和以“立德树人”为根本任务的“课程思政”改革大环境下,高等院校的工科专业课程的全面改革势在必行。做好工程价值引导和“工匠精神”等工程素养在专业内容中的渗透融入,凝练时代解读的新内涵,寻找适合工科专业“课程思政”教学体系和实施方法。该文采用融合与多样化的逐层进阶教学实施方法,设计课程思政实施架构,将思政元素融入“产教-科教”双融合的教学内容。结合本、硕学情,将显性和隐性的德育要素渗透至专业课程教学过程,探索培养高级工程人才时实现专业课程思政教育在德才兼备人才培养目标中可行的思路与方法,并展开全面改革的教学实践,改革成果可为同类教学问题的解决提供经验与借鉴。

某商用车驾驶室结构碰撞仿真与优化研究

为全面提升商用车碰撞安全性能,保障驾驶室乘员的人身安全,在新旧标准更替之际,以国产某型通过GB 26512—2011标准的某型载货车为研究对象,引入GB 26512—2021标准新增的正面A柱摆锤撞击试验和顶部强度试验。在Hypermesh中建立驾驶室碰撞仿真模型,并通过实车正面碰撞试验从而验证有限元模型的精确性。针对在顶部强度试验中出现车身门窗上边缘侵入假人头部现象,将结构灵敏度分析与传力路径相结合进行优化,提出驾驶室结构的改进优化方案,并通过实车碰撞验证仿真结果。结果表明,优化后的驾驶室结构,具有足够的生存空间,符合新国家标准的碰撞要求。

基于XGBoost算法的商用车驾驶风险辨识模型

驾驶员作为交通事故的重要诱因,其一系列风险驾驶行为对道路交通安全具有重要影响。针对当前驾驶风险等级分类不合理、辨识精度低等问题,提出一种商用车驾驶风险辨识模型。即首先从车辆状态、驾驶状态、驾驶员操作三个方面,共建立18个能够表征商用车驾驶风险的特征参数;采用因子分析法(FA)对特征参数降维优化,并生成蕴含更为明确风险驾驶行为信息的综合变量;接着应用K-means聚类算法分别将风险驾驶行为特征聚为2、3和4类并对比分析,结合肘部法则和轮廓系数综合确定最佳的聚类数目k,消除人为经验确定k值主观性强的缺陷;最后,利用极端梯度提升(XGBoost)算法对商用车驾驶风险进行识别,并与决策树、随机森林、K近邻等算法在精度上进行比较。研究结果表明:在上述研究条件下XGBoost算法对商用车驾驶风险的理论识别率最高可达98%,该结果对于自动驾驶辅助系统的设计、道路交通安全性的提升具有重要意义。

基于CFD的某商用车扬尘污染仿真优化分析

针对某新型商用车在泥土路面低速行驶工况中,易扬起地面尘土造成局部空气污染问题。建立商用车CFD仿真分析模型,进行实验对标以验证仿真模型的精确性。将DPM离散相模型分析方法与离散动力学相结合,对商用车外流场中多相流进行数值仿真,揭示了扬尘污染的产生机理。由此制定不同的扬尘治理方案,结合HyperStudy软件进行优化分析,寻求最佳扬尘治理方案,并开展实验验证。研究结果表明:通过优化风扇位置,更换“U型”护风罩并优化导风板尺寸的改进方案,扬尘颗粒数相较原车减少了44.67%,在保证散热性能的前提下,明显改善了扬尘污染现象。

基于FEM与MBD的商用车驾驶室疲劳耐久性分析

为提高商用车驾驶室疲劳仿真与强化路耐久试验的关联性,以某(6×4)牵引车驾驶室为研究对象,提出一种将实测路谱与虚拟仿真相结合的疲劳耐久分析方法。在Hypermesh中建立含配重加载的驾驶室有限元模型,并应用惯性释放法获得其单位载荷下应力分布结果。采用Adams/car软件搭建驾驶室-车架刚柔耦合多体动力学模型,以试验场实车采集的驾驶室气囊悬置位移、加速度信号作为期望信号,通过Femfat-Lab虚拟迭代获取其疲劳分析载荷谱。基于Miner线性疲劳累积损伤理论在nCode中进行疲劳仿真分析,结果表明:导流罩支架等疲劳破坏部位与试验场路试结果基本一致,所提出的疲劳分析方法对研究汽车系统级疲劳耐久性具有重要的参考价值。

基于虚拟迭代的某牵引车车架疲劳耐久性分析

为高效评估用户里程内车辆疲劳耐久表现,以某6×4牵引车车架为研究对象,通过襄阳试验场强化道路采集车辆轮心六分力。在HyperMesh中建立包含主副油箱附件的车架有限元模型并校核其静强度,应用惯性释放理论获取其单位载荷下应力场分布结果。建立整车刚柔耦合多体动力学模型并开展K&C试验进行模型校核,基于试验场六分力数据,利用Adams/car与Femfat-Lab联合仿真虚拟迭代得到悬架系统与车架连接处载荷谱。结合车架单位载荷应力场结果、车架疲劳载荷谱及车架材料ε-N疲劳曲线,根据Miner线性累积损伤理论,采用nCode软件对车架进行疲劳仿真分析。结果表明:该牵引车车架结构可以满足用户周期里程内的疲劳寿命要求,与试验场实车耐久试验结果一致。

路桥施工中预应力技术的应用与优化研究

预应力技术作为现代建筑结构工程领域中的一项重要创新技术,在公路桥梁施工中,预应力技术起到十分重要的作用,对于路桥工程的施工具有重要意义。本文通过对路桥预应力施工技术的应用与优化研究进行探讨,旨在探索提升施工效率、确保工程质量、延长工程寿命的有效方法与途径。通过对预应力材料、施工工艺等方面的详尽分析和总结,需要我们进一步探究和发现,促进预应力技术的进步,希望能为路桥工程领域的技术发展提供一定的参考和借鉴。

基于MPA-VMD的滚动轴承故障诊断方法

针对变分模态分解方法(Variation mode decomposition,VMD)在提取滚动轴承振动信号的故障特征频率时受参数设置影响及敏感模态分量的选取问题,构建一种基于海洋捕食者算法(Marine Predator Algorithm,MPA)优化变分模态分解的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用以包络熵为适应度函数的海洋捕食者算法对变分模态分解算法的模态个数K和二次惩罚因子α进行自适应选定;其次,使用获得的最佳参数组合对故障振动信号进行变分模态分解,得到多个本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF);最后,计算各模态分量的平方包络基尼系数(Squared Envelope Gini Index,SEGI),选择系数最大的模态作为最优IMF并进行包络分析,提取相应的故障特征频率。通过公开数据集和实验数据验证表明该方法可解决VMD受参数设置影响的问题,成功诊断轴承故障。且相比于峭度和相关系数指标,平方包络基尼系数指标在筛选最优IMF具备更佳的准确性和鲁棒性。

基于子结构最优传输的跨工况轴承故障诊断方法

针对不同工况条件下轴承振动数据分布不一致、源领域与目标领域自适应过程中适配不足或过度适配的难题,提出一种基于子结构最优传输的跨工况轴承故障诊断方法。通过小波变换提取轴承振动数据中的故障特征,构建故障样本集;再对源领域及目标领域轴承故障样本集进行聚类,生成源领域与目标领域故障样本数据的子结构,并自适应的对源领域数据子结构赋予不同权重,目标领域数据子结构赋予相同权重,完成对源领域数据子结构的映射;利用映射的源领域数据子结构及其所对应的标签,训练支持向量机模型并通过训练后的模型实现对目标工况轴承的故障诊断。将所提方法在机械综合故障模拟试验平台及凯斯西储大学轴承数据集上进行验证,并与传统机器学习及其他迁移学习方法进行对比,试验结果表明该方法的有效性与优越性。

滚动轴承故障定量诊断方法综述

将近年来滚动轴承故障定量诊断方法的相关研究归纳为基于双冲击特征提取与轴承动力学建模的定量诊断方法,大数据驱动的智能定量诊断方法以及冲击脉冲法这3大类,分别介绍了3类方法的基本思想、研究进展、适用环境以及优缺点:基于双冲击特征与动力学建模的方法能确定故障尺寸的精确值,但要求诊断人员经验丰富且动力学模型准确;智能定量诊断方法是一种“傻瓜式”的方法,但存在故障尺寸诊断精度不足以及需要历史数据的问题;冲击脉冲法操作简单、效果明显,但诊断过程中需要特定的软硬件。结合研究现状认为,贴近工程实际的研究和各种方法取长补短综合运用以及新技术、新理论的应用将会是轴承故障定量诊断方法未来的发展方向。

应用动力吸振器的商用车方向盘怠速抖动控制研究

商用车方向盘怠速抖动作为驾驶舒适性重要指标直接影响整车综合性能表现。针对目标商用车方向盘怠速抖动问题,通过整车怠速试验及转向系统模态测试确定出方向盘异常抖动原因。应用虚拟仿真技术建立整车刚柔耦合动力学模型及具有共振特征的发动机虚拟激励源;结合动力吸振器之基本原理,提出动力吸振器参数(质量、刚度及阻尼)设计思路。进一步通过仿真计算与实车试验方法对比应用动力吸振器前后方向盘抖动响应。结果表明:应用动力吸振器后目标商用车方向盘抖动在共振转速范围内降低明显;吸振器参数设计有效、整车及虚拟激励模型可靠。

基于mRMR特征优化算法的油耗预测建模研究

针对油耗预测建模过程中数据输入的冗余问题,提出一种基于最大相关最小冗余算法(Max-Relevance and Min-Redundancy, mRMR)与主成分分析方法相结合的冗余特征优化算法,进一步基于BP神经网络建立一种高速道路车辆油耗预测模型。模型的仿真检验结果表明,使用mRMR算法与主成分分析结合优化建模数据能较好地去除数据冗余性和保留原数据信息。模型能准确实现对高速路段运输车辆的燃油消耗预测,预测精度达94.77%,验证了模型的有效性和准确性。研究成果可为道路能源消耗监控与驾驶员水平评估提供参考依据。

基于IFOA-TCA的跨工况轴承故障诊断

为解决不同工况下轴承振动数据分布不一致且目标工况轴承诊断数据不足的难题,提出一种采用改进果蝇优化算法(IFOA)优化主题相关性分析(TCA)的跨工况轴承故障诊断方法。首先,通过联合混合模型挖掘源域与目标域轴承故障样本数据中的共有主题与领域独有主题;其次,以共有主题为桥梁,映射领域独有主题并共同构建一个新的特征空间;然后,选用逻辑回归模型,在新的特征空间里利用源域轴承故障样本数据训练模型,并通过训练好的模型输出对目标轴承的故障诊断结果;最后,调整果蝇优化算法中味道浓度判定值的取值方式并采用多种策略改进果蝇优化算法,将改进果蝇优化算法用于优化主题相关性分析中的超参数,提高对目标工况轴承的故障诊断精度。

基于动力悬置优化的商用车转向盘怠速抖动控制研究

针对某型商用车转向盘怠速抖动问题,对其动力总成悬置系统固有特性和隔振性能进行了研究。综合考虑发动机悬置系统解耦度、振动传递率和谐振频率,建立了发动机悬置优化模型,并基于多目标融合粒子群优化方法获得了最优悬置系统参数。通过整车试验表明,优化改进后发动机隔振率在整个转速范围内明显提升,转向盘Z向振动加速度由原来的8.9 m/s^2降至0.9 m/s^2,有效解决了转向盘怠速抖动剧烈问题。

某型商用车前保险杠怠速抖动问题控制研究

针对某商用车前保险杠出现怠速工况振动过大的问题,运用振动测试与CAE仿真分析相结合的方法,确定保险杆固有频率与发动机怠速工况下的点火频率接近是引起前保险杠抖动的根本原因.运用振动理论,提出在保险杠与车架连接处增加支架、支撑杆的刚度增强方案,并利用CAE进行改进前后仿真分析.结果表明:优化后保险杠的固有频率提高了6Hz以上,现场实车测试表明,改进设计方案可行,有效解决了保险杠怠速工况下的抖动问题.

基于S函数三相异步电机复合故障特征研究

为获取电机定子绕组与轴承复合故障特征,采用多回路数学模型和周期性振动特征负载模型进行分析和研究。通过多相异步电机策略构造定子匝间短路故障数学模型,Simulink中的S函数为基础编写数学模型。将轴承扭转振动作为负载输入,建立Matlab/Simulink三相异步电机正常状态和复合故障的仿真模型,并分析亚同步状态下正常、短路故障、轴承故障和复合故障的运行状况。结果表明,复合状态下电流信号除存在单故障特征频率与基频分量增大外,还将产生低于工频的谐波分量。最后通过电磁转矩和转速验证了模型的正确性,为复合故障特征检测提供理论支撑。

基于MATLAB的商用车平顺性优化与分析

为解决传统商用车平顺性优化三要素之间隐性表达式给优化带来不便的问题、分析乘员舒适性与货物安全性对悬架参数改变的响应,提出半显性优化方法。以驾驶室振动和货箱振动加速度加权均方根值为改进目标函数、悬架动行程和车轮动载荷为约束条件,调用振动仿真模型获得目标函数评价,运用均匀设计法得出约束条件与优化变量之间的关系。应用遗传算法实现商用车平顺性优化,获取最优参数匹配,并根据驾驶室与货箱振动时域图与功率谱密度图进行对比分析。结果表明:优化后整车平顺性有明显改善,优化方法可行;货物安全性改变较乘员舒适性改变将近两倍,优化时考虑货箱振动十分必要。

基于信域指标分解的重型商用车驾驶室减振控制研究

分析重型商用车高速行驶时因车身耦合共振和隔振能力不足造成驾驶室振动过大问题的原因,提出一种以驾驶室为研究对象的信域指标分解振动控制分析方法。从整车层分析角度出发,以驾驶室座椅导轨为整车全局优化的信域中心,按照振动传递路径方向进行路径关联层系统分解,建立整车和各分解层优化模型;对关联振动传递路径上的振源和历经的其它关联子系统的关键性能参数进行交互分析,并通过进一步调整信域中心的振动响应水平以满足整车设计要求;此外,提出一种的多逼近式的非线性阻尼设计方法,提升了悬置系统匹配精度,避免了传统非线性阻尼拟合方法的设计缺陷;结合各层响应参数和振动传递关系,获得全角度的驾驶室振动最优控制。经过实车验证结果表明,实施解耦和移频隔振优化后,驾驶室导轨处振动信号在共振激励频率附近的幅度由原始的0.99降至0.27,降低了72.7%,解决了该车型存在的振动过大问题,验证了方法的有效性,为整车减振优化奠定理论基础,也为其它类似工程问题提供实践参考。

地方院校导师制创新创业教育探索

国内全面深化高等学校创新创业教育改革背景下,地方院校加大本科创新精神和创业能力的培养力度。大学生导师制作为高等院校创新创业教育培养手段之一,能有效引导学生开展创新创业训练。根据创新创业教育现状分析导师制培养模式的优劣和教育模式的培养流程,结合地方院校实际情况分析实施困境,为探索符合学校自身发展模式提供参考建议。