L形截面风电偏航轴承锻件近净轧制工艺数值模拟与优化

为解决L形截面风电偏航轴承锻件近净轧制受力与变形不均匀,台阶径向宽度较大而轴向深度较浅,成形困难等问题,通过数值模拟和异形芯辊轧制试验对锻件成形效果进行分析,发现成形过程中坯料台阶高度方向的金属填充不满,金属存在折叠堆积的情况,修改锻件及坯料的尺寸后仍难以完全改善成形效果,因此提出异形锥辊近净轧制成形方案,通过试验验证了该方案的可行性,并分析了坯料尺寸对成形效果的影响,结果表明增大坯料的壁厚有利于改善锻件的最终成形效果。

考虑车辆横摆及侧倾稳定性的智能车辆纵垂向集成控制技术研究

为解决现有针对车辆某一控制需求设计的单维度控制系统无法满足高速行驶安全需求的问题,提出一种考虑车辆横摆及侧倾稳定性的智能车辆集成控制策略。分析车辆横摆稳定性边界和侧倾稳定性阈值,以横摆角速度、侧倾角速度和横向载荷转移率等参数作为车辆行驶稳定性评价指标,引入横向补偿横摆力矩和垂向控制权重分配参数,对智能车辆的纵向制动力矩及垂向主动悬架力进行分配,并通过仿真验证集成策略效果。结果表明,所设计的纵垂向集成控制策略能够实现整车横摆及侧倾稳定性的提升,并提高智能车辆在轨迹跟踪过程中的跟踪精度,有效改善车辆行驶安全性和舒适性。

船舶在波浪中运动的六自由度非线性耦合方程

基于刚体运动学理论 ,将船舶在波浪中的运动分解为平动和绕质心的转动 ,在分析了船舶受力情况的基础上 ,运用质点系相对于质心的动量矩定理和 Newton第二运动定律建立了船舶的六自由度运动的非线性耦合方程 .在建立方程的过程中 ,考虑到流体对船舶的影响 ,引入了附加质量和附加惯性矩 .最后利用该方程推导出了常用的船舶运动数学模型 .

飞机偏航-滚转耦合运动非定常空气动力实验

在3m低速风洞中设计制造了一套动态实验系统,不仅能模拟飞机单自由度机动飞行运动,还能实现模型绕体轴的偏航-滚转耦合运动。通过选择运动参数,可实现绕两个轴运动角速度之间的匹配,满足飞机典型机动飞行所需的绕速度轴的无侧滑偏航-滚转运动。试验测量了BJ-1飞机模型在不同迎角下单独滚转、单独偏航和偏航-滚转耦合运动时的非定常气动特性。结果表明,飞机机动飞行时多自由度运动的气动特性比单自由度运动气动特性复杂,耦合运动时的气动特性与两个单自由度运动的气动特性的叠加结果相比有很大差别。

响应型船舶运动模型的建模与遗传算法辨识

为了建立更准确的响应型船舶运动模型,在充分考虑横摇对舵响应的非最小相位性、阻尼震荡性和惯性横倾的基础上,提出一种横摇响应型模型,其参数具有物理意义明显和估值简单的特点。在此基础上,以某多功能运输船的非线性运动模型的对舵响应输出为试验数据,应用自适应遗传算法对船舶运动响应模型的各参数进行辨识,得到该船的艏摇与横摇的响应模型。仿真试验结果显示,遗传算法辨识后的船舶响应型模型能以较高的精度逼近试验数据,进而验证了响应型船舶运动模型及其参数辨识的有效性和可靠性。

汽车稳定性控制系统模型及横摆控制仿真

在Matlab/Simulink中建立了包括横摆运动、侧倾运动的八自由度整车动力学模型和车辆参考模型。采用车辆横摆角速度的状态差异法,基于模糊控制理论制定了直接横摆控制策略,实现了ESC系统对车辆的稳定性控制。对典型工况鱼钩试验进行仿真分析。结果表明:所制定的控制策略可以有效地实现横摆稳定性控制,而且减小了侧向加速度,使汽车具有一定的抗侧翻能力,提高了汽车的稳定性和安全性。

基于汽车稳定性控制系统的侧翻控制策略

为提高汽车在极限工况下的侧翻控制功能,建立了包括横摆运动和侧倾运动的8个自由度整车动力学模型.基于传统电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统直接横摆控制,提出了一种包含紧急侧倾控制的综合控制策略.采用ESC标准传感器提供的汽车侧向加速度信息计算侧倾系数,当侧倾系数超过设置的参考值时,紧急侧倾控制被激活;通过对侧向加速度的适时调节,达到对汽车侧翻的有效控制.对直接横摆控制和综合控制进行了鱼钩试验仿真,结果表明,直接横摆控制的汽车在持续小转角下具有一定的抗侧翻能力,而极限大转向工况下会发生侧翻;综合控制则提高了极限工况下汽车ESC系统的抗侧翻能力,并增强了汽车的侧翻控制功能.

激光角度干涉仪测量精度的几个影响因素

激光角度干涉仪是高精度的角度测量仪器,但是其测量精度受到诸多因素的影响。本文讨论了激光角度干涉仪的一些误差来源并介绍了减小这些误差影响的方法。

目标多维转动对逆合成孔径雷达成像的影响

文中分析了目标多维转动对 ISAR 成像的影响,进行了理论分析与推导并给出了实测数据.实际的目标(如飞机等)存在三维转动,只是在平稳飞行时,相对雷达视线蜕化为一维转动,这是传统逆合成孔径雷达(ISAR)对飞机一类目标成像的基础,即使飞机做不大的机动飞行,如民航机作较小转向,其俯仰或侧摆的转动影响也常常不能忽略,多维转动使成像画面失真,甚至不能辨识.因此,文中讨论的多维转动对目标成像影响是有实际意义的.

车身侧倾时前轮主销后倾角对转向稳定性的影响

为了提高4×4越野车弯道高速行驶的稳定性,计及前轮定位参数的影响,建立了转向行驶时整车4自由度动力学模型;计算了车辆在不同车速下,不同前轮主销后倾角时的横摆角速度瞬态响应。结果表明,车速提高时,横摆角速度超调量增大,稳定时间延长;而在适当范围内增大主销后倾角,可减小横摆角速度超调量和稳定时间,改善高速行驶车辆的转向稳定性。同时说明主销后倾角对横摆角速度超调量有阻尼作用。

某型飞机同时存在两种惯性耦合问题的探讨

根据稳定性理论，对某型高速飞机的惯性耦合进行了初步研究，首先，对飞机的滚转－偏航耦合和滚转－俯仰耦合的机理进行分析。然后，在不影响问题本质的前提下提出了一些假设条件，将研究惯性耦合的六自由度全量方程进行简化，求出急滚稳定性判据。以某型机为例，计算出其惯性耦合特性，用急滚稳定性判据进行了分析，并进行了验证。

带控制律CTS试验的实现

FL24风洞在国内首次进行了带控制律的CTS试验,这是改进捕获轨迹试验方式的一次探索。文中对国内外研究现状、试验技术原理、实现过程进行了阐述。试验结果表明在加控制律的CTS试验中导弹的滚转角和偏航角输出趋稳,呈有控状态。

舰船在水平面运动中非线性模型的建立

在选择了描述船舶运动坐标系的前提下,根据刚体动力学理论和牛顿第二运动定律,推导了舰船六自由度的非线性模型,并在此基础上建立了舰船在水平面中的非线性运动模型。同时,根据平稳随机过程理论对海浪的分析可知,利用白噪声驱动所设计的成形滤波器,能够获得海浪干扰的数学模型。上述模型既能很好地反映舰船的水动力特性,又能与原始波浪力、力矩相吻合,由此证明了模型的正确性。

船舶大舵角转向时艏摇与横摇的耦合仿真研究

为进一步研究船舶在大幅度转向时艏摇和横摇的耦合机制,在非线性船舶运动数学模型的基础上,进行了不同情形下的操纵仿真试验。试验结果显示在大舵角转向时,船舶的艏摇和横摇运动存在较强的耦合作用,横摇幅度和艏摇幅度存在正相关性。指出大幅度的横摇使艏摇出现相位滞后和偏离基准航向的现象;在横摇过大的情况下,大幅度动舵和加速操纵将导致稳性迅速消失和航向打横。

高速车辆轮轨接触几何关系及车轮磨耗疲劳研究

将我国高速铁路常用车轮的原始型面(S1002CN,LMA和XP55)及运行20万km后的磨耗型面(S1002CN_20,LMA_20和XP55_20)分别与CHN60钢轨进行匹配,分析轮对内侧距和摇头角的变化对轮轨接触几何关系的影响规律。在此基础上,采用Archard磨耗模型和滚动接触疲劳模型并结合车辆动力学模型,建立车轮磨耗疲劳预测模型,对不同型面车轮的磨耗和滚动接触疲劳进行研究和预测。结果表明:S1002CN型面车轮的轮轨接触几何关系对车轮磨耗、轮对内侧距和摇头角的变化最为敏感,该型面车轮的最大磨耗深度最大且范围最广;XP55型面车轮的磨耗范围最小,LMA型面车轮的最大磨耗深度最小;XP55型面车轮的轮轨接触应力较大,经过曲线线路时易发生高周疲劳现象,但这种现象在车轮磨耗后消失;S1002CN和LMA型面车轮的轮轨接触应力较小,但在车轮磨耗后轮轨的接触应力明显增大,易发生高周疲劳。

基于MEMS陀螺的旋转弹用姿态传感器的研制

旋转弹姿态参数的测量对于精确制导控制有重要的意义,为了检测旋转弹姿态,研制出一种可检测旋转弹姿态的传感器。利用一只重力加速度计和自行研制的MEMS陀螺作为敏感部件,利用MSC1214对两路信号处理,输出旋转弹的滚动、俯仰和偏航的角速率。设计了传感器的硬件电路和软件的算法。实验结果表明,该传感器可同时敏感3个角速率,测量结果与实际角速率基本吻合,具有一定的实际应用价值。

二代稳性衡准纯稳性丧失直接评估方法研究(二)

针对国际海事组织(IMO)正在制定的船舶第二代完整稳性衡准中的纯稳性丧失直接评估衡准,本文提出了纵荡-横荡-横摇-首摇4自由度运动耦合的标准数学模型,进行了纯稳性丧失直接评估.该方法首先基于MMG操纵性标准方法,构建纵荡-横荡-横摇-首摇4自由度运动方程,同时考虑了舵控制方程,其次在纵荡、横荡、横摇、首摇方程右边考虑时域波浪力/力矩,且横摇方程右边进一步考虑了粘性横摇阻尼力矩和波浪中复原力臂变化.最后采用ONR内倾船进行了尾斜浪中纯稳性丧失直接数值计算,为纯稳性丧失直接稳性评估衡准的应用奠定了基础.

不同风向角和地面条件下的列车空气动力性能分析

高速列车大都采用电动车组的方式,轴重越来越轻,在强横风中极有可能造成车辆的倾覆。而在不同风向角和地面条件下列车的气动性能也会发生变化。采用大型流场计算软件FLUENT6．0 对列车在不同风向角下的气动力系数进行了计算,分别对列车在平坦路面上、路堤上以及桥梁上3种情况进行了数值模拟。计算结果表明:头车在平地上受到的侧滚力矩较大,而中间车在桥梁上受到的侧滚力矩较大。

基于遗传算法混合编码的船舶艏摇/横摇模糊网络控制

针对利用遗传算法(GA)优化模糊神经网络(FNN)船舶艏摇/横摇控制器结构和参数时存在的"维数灾难"和"缺失整体性"问题,采用析取式标准形式模糊规则,并设计了一种新的GA编码方案——实数和符号混合编码,同时优化FNN的模糊规则和参数。最后,利用船舶三自由度(艏摇、横摇、横荡)数学模型,将该方法与一般GA-FNN方法进行仿真对比,结果表明,该方法不仅有效解决了上述问题,而且艏摇/横摇控制效果明显优于一般GA-FNN方法。

电驱动铰接车本身质量偏置对转向操稳性的影响

根据电驱动铰接式自卸车的结构特点,提出一种考虑车身侧倾和质心偏置情况下的车辆运动模型,通过计算其稳态转向过程中的横摆角速度增益、侧倾角增益以及不足转向系数来建立横摆角速度与侧倾角的理论关系,论述前、后车体质心偏置对车辆操纵稳定性的影响。研究结果表明:分析计算和试验验证的结果基本吻合;铰接式车辆以不同车速稳态转向时横摆角速度与侧倾角呈现出一种抛物线关系,且前、后车体质心偏置对车辆转向过程中的操纵稳定性有着不同的影响规律,该研究可为铰接式车辆操纵稳定性的综合控制提供理论参考。