电磁感应加热温度场建模方法的研究

为有效解决电磁感应加热过程中加热温度的控制问题,对电磁感应加热温度场的建模方法进行了研究.分析了电流透入深度对工件加热的影响及电磁感应加热过程中工件的温度分布情况,描述了感应加热时工件温度随工件半径和时间的变化情况.将温度场建模理论引入电磁感应加热系统的研究中,给出了电磁感应加热温度场的建模方法.实验结果表明,该方法能够成功地解决电磁感应加热温度的控制问题.

汽车线束的动态串扰特性预测

针对汽车线束中导线相对位置和线束对地高度参数以及由于不同的安装方式和汽车不同的运动状态带来的随机性,提出了一种在低频下用来计算汽车线束动态串扰的统计学模型。利用镜像法计算获得了带有绝缘层导线的单位长度分布参数,运用统计学原理推导得到了线束动态串扰的均值与方差,并将计算所得合理的最差串扰值与273次随机中点布置样条插值法(RDSI)仿真结果进行了对比,验证了模型的准确性和可靠性。所建立的线束动态串扰统计模型可以根据实际情况灵活调整相关参数,实现快速预测,为车辆电磁兼容性设计提供依据。

汽车线束导线间寄生电容及串扰的解析预测模型

应用镜像法把非均匀介质空间变换成无限大均匀介质空间,依靠电磁场理论得到非均匀介质导线束缚电荷与自由电荷的关系,推导出汽车线束内有绝缘层的非均匀介质导线单位长度寄生电容解析模型,并计算相应串扰。以某汽车线束为例,分别用推导的解析公式和EMC Studio软件对线束单位长度寄生电容和串扰进行了计算比较,验证了解析公式的正确性。本文解析模型方便、简单,能够在缺少完整信息的初期设计阶段,快速预测寄生电容和串扰,适用于汽车静态时线束内导线确定性几何布置和动态时的随机性几何布置。

汽车声品质的GA-BP神经网络预测与权重分析

为了高效而准确地评价与控制车内噪声品质,以B级车稳态工况下副驾位置的车内噪声为研究对象,采用等级评分法对采集到的声音样本进行了主观评价试验,同时计算了7个客观参数。以客观参量为输入,声品质主观结果为输出,引入基于遗传算法的BP神经网络建立了声品质预测模型。实验显示该模型输出结果与实际评分的相关系数达到0.928,检验组的预测最大误差为±8%。以所建模型的连接权值,分析了客观参数对主观评价结果的贡献度,并以影响系数较大的参数为输入重新构建了预测模型。研究结果表明:稳态工况下,车内声品质主要受响度、粗糙度和尖锐度的影响,其预测模型可由这3个参数来描述。

基于小波包分解的阈值消噪在车载CAN总线上的应用

为了实现在车载CAN总线控制器故障产生不可预知干扰信号的情况下正确读出CAN总线上的故障码,提出了一种基于小波包分解的阈值消噪方法。将信号进行基于最小Shannon熵原理的最佳树小波包分解后,针对CAN总线传输信号特点,对高频和低频系数采取不同阈值处理的混合阈值消噪处理。对于高频系数,采用基于Stein无偏似然估计原理的自适应阈值;在干扰信号的统计特性未知的情况下,对低频系数阈值的选取采取保持频率单一和能量损耗小的双重标准。最后,由阈值处理后的系数重构信号,得到正确的传输码。实验结果表明,该混合阈值消噪处理方法对消除这种由CAN总线上的控制器故障引起的干扰,较传统的消噪技术提高1/3以上的信噪比,增加了后期读取CAN总线故障码的准确率。

汽车线束电感性串扰动态变化的预测

为了预测汽车运动时其线束的电感性串扰动态变化,建立了线束的电感性串扰最好、最差情况预测模型和蒙特卡罗方法改进模型。根据导线在线束内几何布置的极限位置,得到电感性串扰的最好、最差情况预测区间;基于蒙特卡罗法得到电感性串扰数学期望值,在80%置信水平下求得期望值的置信区间,置信区间即为改进的预测区间。与EMC Studio仿真软件结果的比较显示,低于5MHz时,所选位置的线束串扰都在长度为5dB最好、最差预测区间内,多数位置线束串扰在长度为3dB蒙特卡罗改进区间内,改进的预测区间缩小了40%;高于5MHz时,电尺寸趋于电大,误差变大。建立的两个汽车线束电感性串扰预测模型能够根据不同精度要求快速预测电感性串扰动态变化。

内燃机高速数据采集与分析系统的设计与研究

介绍了内燃机高速数据采集与分析系统的结构、工作原理、功能和关键技术问题。采用基于计算机的PC -DAQ板和软件组成内燃机测试分析系统。在采集卡上采用数字信号处理器TMS32 0C32作为CPU ,实现了多通道数据的高速实时采集、处理和存储 ;采用高速A/D及光电式曲轴角标器 ,使按曲轴转角采样分辨率为 0 .1°;

基于径向基函数神经网络的车内噪声品质评价系统

为了高效而准确地对车内噪声品质进行评价,针对B级车稳态工况下的车内噪声,建立了基于径向基函数(RBF)神经网络的声品质评价系统。用等级评分法对30个稳态噪声信号进行了主观评价试验,并通过相关分析得出了对声品质有重要影响的客观参量。采用RBF神经网络构建了车内噪声品质的评价模型,其预测平均相对误差为4.5%。以评价模型为基础,采用模块化设计方法和多线程并行处理技术,设计了基于虚拟仪器的声品质评价系统。测试结果表明:该系统比传统的主观评价试验系统的测试时间缩短了90%,并提高了评价结果的质量。

基于客观心理声学参数的重型商用车车内异响噪声分析

针对某款重型商用车内的＂异响＂,基于道路试验和仿真计算,结合声品质主观评价和频谱分析,引入响度、尖锐度和粗糙度3个声品质客观心理声学参数,对驾驶室声振特性和驾驶室内的噪声分布进行分析研究,识别车内＂异响＂产生机理并提出相应的控制策略。研究结果表明：70km/h时驾驶室内噪声异常。影响车内声品质的频率主要集中在22-36Hz和56-90Hz。通过激励与声振传递特性分析,其原因分别是25Hz附近较高的结构激励和58Hz附近的驾驶室结构与声腔的耦合共振。驾驶室内低频噪声声压分布呈现横向底部两侧大、中间小的状态;0-1Bark的响度分布表现为横向底部两侧大,中间无衰减的噪声异常分布状态。

加速行驶时车内噪声品质的评价方法及数学模型构建

开发了一种专门用于评价非稳态工况下汽车车内噪声品质的软件系统,并利用该软件对6类轿车从50km/h到120km/h加速时的车内噪声样本进行了主观评价试验,得到了每个样本的主观评价等级值。计算了各噪声样本的主要心理声学客观参数,并通过相关分析和多元线性回归分析,建立了以响度、粗糙度为变量的声品质的数学模型。对另外6个加速工况下的噪声样本进行了主观评价试验,以验证模型的准确性。结果表明,模型的评价结果与主观评价结果间具有很高的相关性,证明了所建模型的有效性。

等效线束法在汽车线束时域辐射敏感度分析中的应用

首先,将仿真所观测的某一线缆单独作为一组,其余的线缆按照共模阻抗和线束端接阻抗相对大小进行分组,再将每一组的若干根线缆等效为一根线缆。然后,求取等效后的简化线束模型的单位长度电感矩阵和电容矩阵以及终端阻抗的等效阻值,并且求取等效模型中各线束的位置坐标。最后,将这些参数代入时域有限差分算法进行求解。本文通过含有14根线缆的汽车线束的数值试验对该方法的有效性进行了验证,试验结果表明:完整模型对于线缆1、4、8、11、14的终端感应电压的仿真时间均约为11 s,而等效后的简化模型对上述线缆的终端感应电压的仿真时间约为5.5 s,计算速度提高了50%。等效线束模型和时域有限差分方法的结合在满足计算精度的要求下,提高了汽车线束的时域辐射敏感度仿真效率。

基于小波分析的声全息识别运动声源的方法

在声全息法识别运动声源理论的基础上,建立了基于小波变换消除多普勒效应的方法。给出了声全息法识别运动声源的理论模型,并对识别过程中的多普勒效应问题进行了分析,提出了相应的解决方法。实验结果表明:该方法能够准确识别运动声源,而且比传统方法更符合声源实际位置,有效地解决了原方法中需要预先已知声源的真实频率才能完全消除多普勒效应的缺点,提高了运动声源的识别精度和计算效率。

基于通量分裂的一阶迎风差分格式在传输线分析中的应用

利用一阶偏微分方程组将属于一阶双曲型偏微分方程组的多导体传输线方程变换为一阶线性常系数方程组,应用偏微分方程的特征线构造该方程组的一阶迎风格式,将一阶线性方程组的系数矩阵进行通量分裂,结合阻性负载的边界条件,计算出传输线的瞬态响应。最后通过仿真将本文计算结果与利用具有二阶精度的传统时域有限差分(FDTD)格式和LaxWendroff格式计算出的结果进行比较。结果表明:本文算法克服了传统FDTD格式和LaxWendroff格式在间断解处的非物理振荡,同时还具有简单稳定,适用范围广的特点。

旋风分离器两相三维流场仿真

使用商业CFD软件STAR-CD,建立了排气管插入深度不同的三种切向进口式旋风分离器内部流场k-ε双方程湍流模型,对切向进口式旋风分离器内部流场进行了模拟。通过分析排气管插入深度对旋风分离器流场的影响,得出了旋风分离器中的压力和速度分布,以及粒径为20μm和2μm的SiO_2尘粒运动轨迹,为旋风分离器的设计和优化提供了重要的理论依据。

基于虚拟现实的数控切割系统场景可视化

针对研制的数控等离子切割系统复杂的设计、制造、加工过程 ,将虚拟现实技术引入到系统中 ,开发了一种实用的虚拟场景。在此场景中可实现切割系统的全部设计和制造活动 ,并结合面向对象的编程技术 ,实现数控切割系统在虚拟现实场景中的动态可视化 ,从而能够预先感知切割系统在设计、制造过程中可能出现的问题 ,并加以解决。实践证明了其可行性。

超声波振动精密切削GFRP的实验研究

为改善玻璃纤维增强塑料(GlassFibreReinforcedPlastics)的切削加工性,提高加工精度和质量,采用超声波振动切削的方式对GFRP进行了精密切削加工。介绍了超声波振动切削的特性和GFRP的纤维束与切削速度方向的相位参数,相位参数沿圆周方向成周期性变化,变化周期为π。通过实验获得了不同切削条件下表面粗糙度的变化规律,粗糙度随相位角变化基本呈正弦规律,但在45°时粗糙度最大。振幅增大导致粗糙度明显下降。切削速度对粗糙度的变化曲线呈极值状态,在速度为100m/min时粗糙度最小。进给量小于0.06mm时,粗糙度呈下降趋势;大于0.06mm时,粗糙度增加较快;而大于0.09mm后粗糙度上升趋缓。切削深度对粗糙度的影响呈单调上升趋势。实验结果表明超声波振动切削可以使GFRP的加工表面粗糙度减少1倍,使加工质量得以提高。

时域有限差分法在汽车EMC分析中的应用

结合时域有限差分法(FDTD)直接用有限差分式代替Maxwell时域场旋度方程中的微分式,分析了空间和时间离散间隔对数值色散及数值稳定性的要求,提出一种简化计算机编程的完全匹配层(PML)参数设置方法,利用时谐场函数加窗构建车内激励源。在此激励源激励下,描绘了电磁波的传播和与目标的相互作用过程,得到复杂物理过程的清晰仿真图像。

虚拟现实技术及其在机械工程中的应用

虚拟现实技术是综合利用计算机图形系统、各种显示和控制等接口设备,在计算机上生成可交互的三维环境沉浸感觉的技术。本文主要介绍了该技术的含义、组成部分、其关键技术的发展现状、前景及其在机械工程中的应用。

基于图像质量评价参数的非下采样剪切波域自适应图像融合

为了提升多源图像融合精度,提出了一种基于图像质量评价参数的非下采样剪切波(NSST)域图像自适应融合方法。利用非下采样剪切波变换对源图像进行多尺度、多方向分解,低频子带图像采用结构相似度与空间频率两种图像评价参数作为系数权值,高频子带图像应用绝对值与邻域平均能量一致性选择的融合策略。应用非下采样剪切波逆变换重构图像。采用多组多源图像进行融合实验,并对融合结果进行了客观评价。实验结果表明:本文方法在主观和客观评价上均优于其他多尺度融合方法,具有更好的融合效果。

基于模糊推理的汽车电磁兼容预测技术

从前期参数测量数据确定预测的因子和预测对象(电磁骚扰值),并根据数据的统计特性对其分级,然后归并模糊蕴涵式语句确定模糊关系集,构造预测区间修正因子的隶属函数。在确定合理的判决原则下,代入设计参数或理论数据得到预测电磁骚扰值的方法。该方法避免了传统电磁兼容预测方法的模型求解困难性和应用局限性,算例表明该算法对汽车电子电磁兼容性设计是有帮助的。