轨道交通列车制动性能半实物仿真试验方法研究

随着铁路货车制动技术快速发展,新型控制阀不断涌现,列车编组辆数不断增加,传统的列车制动性能试验设备已经不能满足发展需要。引入计算机虚拟仿真技术,探索列车制动性能智能化试验方法及装备,是提升试验研究能力的必由之路。提出了基于虚拟仿真技术与实物试验台相结合的列车制动性能半实物仿真试验新思路。介绍了半实物仿真试验方法及技术方案、制动系统虚拟仿真模型建立、接口设备及控制系统研发、实物列车制动性能试验台研制及试验系统试验验证情况。

核设施退役虚拟仿真中烟尘输运过程建模及算法研究

基于三维数值计算可实现核设施退役虚拟仿真中烟尘输运过程仿真,而快速且稳定的数值求解方法是实现动态仿真过程的核心。研究中首先建立相应的数学模型,然后采用半拉格朗日方法对方程进行求解。求解过程中首先对方程采用分裂法,得到各分项方程,然后利用半拉格朗日方法对瞬态项及对流项进行求解,对于不可压缩压力方程采用了基于约束思想的投影算法。研究过程中对立方体空间进行了数值仿真,仿真结果的显示采用OpengGL编程实现,获得了三维流场分布及烟尘浓度分布。该方法能实现模型稳定、快速的求解。

基于格子Boltzmann方法的地铁站内火灾仿真

引入格子Boltzmann方法,构建以半拉格朗日方法求解的烟流扩散理论,真实重现烟流温度演化过程。采用C++语言,实现该理论方法。在此基础上,建立二维数值模型并仿真;将其与实验数据进行对比。研究结果表明:该方法能较好地重现地铁站内火灾烟流的扩散过程,关键节点的变化趋势与实验结果一致,距离火源越近仿真结果与实验结果吻合程度越高。

基于虚拟样机平台的链传动运输机构仿真研究

链传动在物料运输机构中占据重要地位，它具有结构简单、严格传动比、传动效率高等优点。本文设计一款双链轮物料运输机构，利用拉格朗日方法建立了链传动的动力学方程，并运用MATLAB对其求解，得出了系统固有频率、振型及链节横向振动曲线，对链传动过程中的振动和冲击问题起到很好的预测作用。

飞控系统风洞虚拟飞行试验评估指标与评估要求

为明确风洞虚拟飞行试验能够评估的飞控系统性能,并为风洞虚拟飞行试验评估方法设计做出铺垫,针对风洞虚拟飞行试验特点,提出了风洞虚拟飞行试验能够评估的飞行性能指标及飞行品质指标,比较了风洞虚拟飞行试验与半实物仿真和飞行试验的评估能力差异;仿真分析了风洞虚拟飞行试验特点会造成的风洞虚拟飞行试验与自由飞行的评估结果差异;从试验、数据处理、性能评定等方面,提出了评估这些指标对风洞虚拟飞行试验评估方法的具体要求,并比较了它与半实物仿真和飞行试验的评估要求差异。

评估飞控系统的风洞虚拟飞行试验系统与关键技术

为向开展具体的风洞虚拟飞行试验技术提供引导,针对应用于飞控系统评估的风洞虚拟飞行试验系统及关键技术进行了分析。基于传统意义上的飞控系统评估方法的不足,分析风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估的优势;按飞控系统常用的姿态控制回路及制导控制回路的组成形式,介绍风洞虚拟飞行试验系统方案与工作原理,详细分析它与半实物仿真系统的差异;分析风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估需解决的关键技术问题,包括风洞虚拟飞行试验评估方法、飞行器模型设计技术、飞控系统改进技术及模型支撑技术。

以角为支点平衡的立方体机器人动力学建模

针对立方体机器人的平衡控制问题,建立其以角为支点平衡的动力学模型.以所设计的物理样机为具体研究对象,在分析其运动学原理的基础上,定义了表达系统运动属性所需的最少变量,基于拉格朗日方法,对系统的能量函数和广义力进行计算,建立了立方体机器人以其角为支点平衡的动力学模型.通过数值仿真,对所建立模型的正确性进行了理论分析,并将模型与虚拟样机的零输入响应进行对比,响应曲线基本一致,验证了模型的准确性.将基于所建立动力学模型设计的平衡控制器应用于虚拟样机的控制,实验表明,该控制器可有效实现立方体机器人的平衡控制,进一步完成了对模型有效性的验证.建立的动力学模型为后期继续研究立方体机器人平衡控制问题提供了基础.