基于模型预测的侧风稳定性主动前轮转向控制研究

受侧风影响,高速行驶的车辆易偏离预定行驶轨迹,增加驾驶员“误操作”的风险,存在较大安全隐患,为此,该文开展了车辆侧风稳定性主动控制研究。该研究通过建立附加气动力作用的三自由度整车动力学模型,设计主动前轮转向的车辆侧风稳定性模型预测控制器,并搭建SimulinkCarSim联合仿真平台进行验证分析。结果表明,在单向侧风工况和交变侧风工况下,带侧风稳定控制的车辆最大侧向偏移量为0.01 m,远低于无控制时的偏移量;横摆角速度平台值保持在“0”左右,横摆角速度峰值最高降低了80%,极大地提高了车辆的侧风稳定性。

高压CO^(2)管道泄漏的瞬态行为数值研究

作为碳捕捉与封存(CCS)技术中重要的一环,高压CO2管道运输过程中极有可能发生破裂事故,导致CO_(2)的大规模泄漏,进而对周围造成一定的危害。针对CO_(2)管道泄漏的瞬态过程准确预测问题,利用用户自定义函数(UDF)和用户自定义真实气体模型(UDRGM),将Span-Wagner状态方程和Lee相变模型嵌入Fluent求解器中,建立了非平衡相变数值模型。并通过与相关试验数据进行对比分析验证了该模型的准确性。在此基础上,进一步分析了小尺度泄漏模型的瞬态行为。结果表明:泄漏发生后形成的两相流加速膨胀形成马赫盘结构;出口质量流量迅速上升到32.5 kg/s,然后慢慢增加到35 kg/s左右,随后保持稳定;射流区域的温度低于环境温度,在10 ms内的最低温度接近254 K。

空气炮碰撞实验台发射过程的数值模拟

利用计算流体动力学方法对单级空气炮碰撞实验台的发射过程进行了数值仿真,所得碰撞车发射速度与实验结果吻合。在此基础上,对碰撞车发射过程的流场变化、车体前后压力以及储气罐压力变化进行分析。结果表明,泄漏气体先于碰撞车充满整个发射空间,形成初始流场,使得车前压力出现正负交替现象,但其数值较小,对车体加速过程的影响可以忽略。当碰撞车进入泄压段后,受冲击射流作用,碰撞车仍处于加速状态,且速度增量约为2m/s。

动车组配电柜机械化装配研究及其动力学分析

动车组配电柜体积大、质量重,车内空间狭小,为此设计一款装配装置实现大角度翻转。而翻转过程中重心位置动态变化,翻转过程受力复杂。通过静力学分析所得的力矩曲线可知,翻转角度在0.224π和0.239π时,产生2类不利的前倾方式,并通过气动缓冲器和结构优化加以解决。对优化前后的翻转过程进行柔性多体动力学仿真分析,研究结果表明:优化后前倾力矩被有效抑制,配电柜可顺利翻转。输出柔性体关键部位的动态应力曲线,实现机械结构的动态设计。