纯电动汽车电动机参数设计及整车建模仿真分析——基于AVL-CRUISE仿真平台

为了解决纯电动汽车动力性差这一难题,从汽车电动机参数与汽车整车参数匹配的角度,研究纯电动汽车的动力性。根据汽车电动机的数学模型和汽车整车参数、性能,计算电动机的各项参数,再利用AVL-CRUISE汽车仿真软件建模仿真,从汽车的最大爬坡度、加速时间、最高车速三方面评价电动机参数与汽车相关参数的匹配情况。仿真结果表明,汽车驱动电动机的参数满足汽车整车参数、性能要求,表明本驱动电机参数设计匹配方法可行。

基于AVL-Cruise仿真的公交车油耗因素分析

为提高公交车的燃油经济性,对公交车油耗影响因素进行研究。采用AVL-Cruise软件建立公交车仿真模型,然后通过控制变量法分别对载客量、站间距离、加速度进行油耗分析,得到各影响因素与油耗的数据,最后用MATLAB将数据进行拟合,得到油耗影响因素与油耗的关系式。结果表明:载客量与油耗呈线性正相关。站间距离、加速度与油耗呈非线性相关并且随着站间距离的增加油耗越来越低,但油耗下降幅度逐渐放缓。当加速度的值小于0.75m/s^2时,随着加速度的增大,公交车油耗降低;当加速度的值在0.75~0.8m/s^2之间时,存在百公里油耗最小值;当加速度值大于0.8m/s^2时,百公里油耗随加速度的增大而增大,但不呈线性关系。

AVL-Cruise仿真在客车油耗分析中的应用

通过AVL-Cruise软件对金龙某款客车进行油耗仿真,再进行转鼓实验测定等速工况油耗与CWTVC循环工况油耗,验证AVL-Cruise仿真计算的有效性。

AVL-Cruise仿真在商用车油耗分析中的应用

本文以一款商用货车模型为例,通过AVL-Cruise软件对其进行油耗仿真研究,并验证其综合油耗是否满足GB 30510-2014《重型商用车辆燃料消耗量限值》标准所规定的油耗限值。

基于三维运动捕捉技术构建蒙医震脑术三维虚拟仿真平台的视觉呈现

背景:基于三维运动捕捉技术可以构建精准的、客观量化的医学虚拟仿真模型,有利于临床学习者精准、深入理解和掌握各种传统疗术。目前中医虚拟仿真模型已有报道,但蒙医传统疗术的虚拟仿真模型尚未见报道。目的:构建一种基于三维运动捕捉技术的交互式三维可视化的蒙医震脑术虚拟仿真模型。方法:使用Motion Analysis三维光学运动捕捉系统和足底测力台采集蒙医专家的运动捕捉数据,在Motion Builder软件中构建震脑术三维动作模型,使用Maya软件构建角色模型并与动作模型相匹配,运动Unity3D软件构建蒙医震脑术虚拟仿真系统,系统整合蒙医震脑术操作3D动画、运动学和动力学参数信息。结果与结论:通过三维运动捕捉技术和计算机仿真重现蒙医震脑术操作,能够显示施术者和受试者的运动姿态,记录关节运动的关键空间位置参数与变化情况,得出运动过程中的运动学、动力学参数。运用交互式三维虚拟仿真技术,实现蒙医震脑术的三维虚拟仿真的视觉呈现,为蒙医震脑术手法的标准化、数字化、可视化研究奠定基础。

混合式虚拟仿真实验教学模式在基础医学实验基本技能课程的应用

目的在基础医学实验基本技能课程中引入“线上+线下”“虚拟+现实”混合式教学模式,探究此模式在实验教学中的可行性。方法在同专业两个班级分别采用传统启发式教学法和混合式虚拟仿真实验教学法。传统启发式教学组以教师讲授、示范为主,再由学生进行实验操作。混合式虚拟仿真实验组分“基础学习-线下教学、进阶学习-线上教学、巩固学习-线下教学、拔高学习-线上教学”四个阶段,线上教学依托具体的虚拟实验项目进行学习和演练。通过课堂测试和问卷调查,比较两个班级学生的学习效果。结果混合式虚拟仿真实验组学生学习效果明显优于传统启发式教学组(P<0.05),且大部分学生认为混合式教学可提高学习能力和思维能力。结论在基础医学实验基本技能课程中实施“线上+线下”结合“虚拟+现实”混合式教学模式,实现了学与练并行,突破了时间与空间的限制,提高了学生学习效率与水平,培养了学生的学习兴趣和创新能力,对推动实验教学改革与创新具有重要意义。

专题导语:政策仿真方法在政策评估与监测中的应用

政策仿真方法兴起于20世纪70年代,并广泛应用于经济、社会、人口等领域的政策评估与监测。在以往政策评价研究中,基于统计因果的政策成效评估与回归计量方法,比如Leslie方程、Leslie修正模型、ARIMA时间序列预测等聚焦部分变量,导致模型遗漏大量外部变量。

基于EDEM的榛子双层滚筒筛装置性能仿真试验

为了解决榛子脱苞后筛分效率低的问题,针对榛子脱苞后的物料状态设计了一种双层滚筒筛。运用EDEM仿真软件对其工作状态进行模拟,以滚筒转速、内外筛孔大小、螺旋叶片间距为试验因素,以筛分率和含杂率为评价指标,分析评估各因素对双层滚筒筛性能的影响,以获得双层滚筒筛的最佳工作参数。结果表明:当滚筒筛的内筛孔尺寸为25 mm、外筛孔尺寸为12 mm、转速为36 r/min、螺旋叶片间距为240 mm时,滚筒筛的筛分效率最佳。

基于AVL-Cruise的纯电动车性能仿真

纯电动汽车整车性能分析是整车设计的前提,但是建立准确的纯电动汽车分析模型存在困难。基于AVL-Cruise软件对纯电动汽车整车的等速续驶里程、100 km耗电量、汽车动力性等进行系统分析。以某款车型为例建立仿真模型,通过对动力总成参数的设置,利用AVL-Cruise软件计算相关性能指标并与实车测试结果进行对比分析。结果表明,仿真模型计算结果与实车测试结果比较一致,为整车性能开发提供了理论依据。

不同海拔高度下电晕放电等离子体粒子特性的仿真研究

电晕放电作为等离子体的一种重要获取手段,它的放电特性及其降解能力与所处空气环境有着密切的关系.为了得到不同海拔高度对电晕放电特性和等离子体降解能力的影响,本文通过COMSOL软件基于流体动力学模型,对不同海拔高度的放电模型进行数值模拟计算.分别对电流波形、影响等离子体降解能力的电子密度、平均电子能量等物理量随海拔高度变化的规律进行研究.结果表明,海拔越高,气压越低,环境温度越低,电流脉冲峰值越高,频率越高,脉冲启动时间越提前.脉冲波形的上升时间减小、下降时间增大.同时,电子密度以及平均电子能量也会随着海拔高度的升高而增强.

基于多维邻近性的药学领域科技创新主导力扩散仿真研究

[目的/意义]科技创新主导力与创新团队的产出绩效息息相关,在日益庞杂的科技创新合作中至关重要。然而现有科技创新主导力的研究大多集中在定性讨论方面,本文从定量角度深入探讨科技创新主导力网络的演化机制,有助于进一步促进科技创新合作。[方法/过程]本文以药学领域的数据驱动,设定创新主体的搜索规则、主导规则、创新规则,以平均科技创新增益及其扩散速率为评价指标来衡量科技创新主导力的扩散效果,模拟科技创新主导力的扩散过程,并进一步探究多维邻近性与科技创新主导力扩散的动态关系。[结果/结论]结果显示,多维邻近性对科技创新主导力扩散具有重要影响,且不同邻近性在网络演化的不同阶段发挥着不同的作用。本文全面细致地刻画了多维邻近性在科技创新主导力网络演化的不同阶段所发挥的具体作用,进而为机构/企业和创新个体的发展提供参考。

基于系统动力学的政策成效与预见仿真方法探析——以人口生育政策为例

[目的/意义]系统动力学的仿真模拟能够全面捕捉政策影响下的复杂社会系统动态性,准确模拟政策干预随时间推移的累积影响,评估政策的实施效果,对于推动政策工具科学高效地制定和使用,以及提高政策效能都有着极其重要的作用。[方法/过程]以人口生育政策实施为样例,基于生育率等关键性影响因素与教育经济等环境影响参数,借助Vensim PLE构建一套系统动力学仿真模型,动态演示人口—政策—经济子系统间的交互,设计执行3项差异化政策干预情景,深入模拟预测不同政策导向下的人口变迁路径与演化趋势。[结果/结论]研究发现,生育政策的放宽在促进人口增长的同时,有效缓解老龄化趋势。但政策影响日渐式微,亟需结构化变革与调整。

高校图书馆数字资源违规使用对策设计及其仿真校验

[目的/意义]高校图书馆数字资源违规使用治理政策涉及多方利益主体博弈,单一维度的分析视角无法从系统层面有效调和并解决这一矛盾冲突。[方法/过程]本文采用演化博弈理论框架,构建数据供应商、高校图书馆和用户的三方演化博弈模型,探究各主体的行为模式及其均衡稳定策略。通过构建层次结构模型对参数赋值,以提升仿真分析结果的可靠性和真实性。随后通过MATLAB仿真实验,剖析了各类因素对于演化博弈的影响机制与作用路径,厘清利益对象间的动态交互关系和关联结构。[结果/结论]研究结果显示,该博弈模型呈现出两种不同的演化稳定策略状态,并基于数据资源违规使用的现状,分别从三方博弈主体提出针对性的意见。

玉米育种均格式锥体排种器仿真分析试验

针对玉米育种试验过程中出苗率低、现有条播排种器播种不均匀无法满足试验要求等问题,在现有条播排种器基础上进行优化设计;通过在锥体上增加均格的方式来提高排种均匀性,分析了锥体倾斜角度、均格数量和锥体转速对均格式锥体排种器排种性能的影响,并进行仿真试验。试验结果表明:在锥体转速为0.8 rad/s、锥体倾斜角为48.1°、锥体均格数量为30个时,排种性能最优,排种均匀性变异系数降为20.295%;影响排种均匀性的主次因素为锥体均格数量>锥体倾角>锥体转速。田间试验表明:对比无均格锥体排种器,优化后的均格式锥体排种器排种均匀性变异系数降低18.73%,排种器的排种性能显著提升,能够满足小区试验要求。

四履带式甘蔗收割机越障性能仿真与试验

目前,甘蔗主产地有广西、云南等地区,甘蔗主产区以丘陵山地为主。轮式底盘甘蔗收割机通过性差而无法在狭窄、连绵起伏等复杂坡面作业,需要一种能够适应丘陵山区的甘蔗收割机。为此,设计了一款三角履带式甘蔗收割机,底盘是由前三角履带轮和后平履带轮构成的4履带行走系统,后履带偏摆转向。同时,对该机的结构参数、履带底盘在翻越垂直壁和跨越壕沟过程中的越障性能进行分析,得出4履带式甘蔗收割机履带底盘越障性能与其结构参数的内在联系;建立了该机的多体动力学模型,在RecurDyn软件中模拟了该机在不同的参数下的动力学性能,并对样机进行越障试验验证。验证试验表明:车辆能够跨越高为18 cm的固体垂直障碍,与仿真数据相比,实际测得的俯仰角、横摆角和翻滚角的幅值变化符合预期,车辆俯仰角波动幅值超过5°,甘蔗收割机的俯仰现象明显;翻滚角变化幅值达到3°,车辆通过障碍时,需要考虑其他因素导致车辆的俯仰角变化;跨越宽为50 cm、高18 cm壕沟时,安全通过壕沟;车辆的翻滚角变化明显,幅值最大相差2°,说明此时车辆左右两边履带的颠簸较为严重,但车辆总体越障稳定性较好。研究成果可为甘蔗收割机结构设计与改进、增强作业安全性提供关键技术支持,具有重要的参考价值。

胫骨内侧应力在跑步运动过程中的计算机仿真分析

背景:内侧胫骨应力综合征是困扰跑步者的一种常见的下肢慢性损伤,其损伤机制可能与“肌肉牵引”假说有关,然而这种假说还没有得到完全的证实。目的:使用肌骨仿真系统和有限元分析等方法,考察比目鱼肌、胫骨后肌、趾长屈肌在跑步过程中的收缩特征是否与跑步时胫骨内侧缘的应力水平存在相关性,从而影响内侧胫骨应力综合征的发生与发展。方法:将6名受试者不同速度跑步时的动作捕捉数据输入Anybody Modeling System骨肌仿真系统,对2.5,3.5,4.5 m/s三种跑步速度情况下的步态支撑期进行逆动力学仿真,将仿真得到的边界条件与有限元模型结合,考察胫骨内侧的应力分布情况。使用偏最小二乘回归方法分析自变量(肌力、弹性势能)与因变量(胫骨应力)之间的相关性。结果与结论:①胫骨应力水平在支撑期(1%-50%)存在速度间的统计学差异(P=0.044,F=3.834,η_(p)^(2)=0.040);②3种速度下,比目鱼肌的肌力与胫骨应力之间的平均相关性最高(r=12.999),其次胫骨后肌肌力与胫骨应力的平均相关性排名第二(r=-10.735),然后依次是趾长屈肌肌力(r=-9.751),胫骨后肌弹性势能(r=8.012),比目鱼肌弹性势能(r=9.076),趾长屈肌弹性势能(r=-4.782);③结果表明,跑步速度的增加,胫骨应力水平随之上升;比目鱼肌的收缩及吸收的弹性势能在跑步过程中的释放对于内侧胫骨应力综合征的发展将产生不可忽略的影响,而胫骨后肌和趾长屈肌的作用被高估了;综合来看,研究支持了“肌肉牵引”假说中比目鱼肌的收缩对内侧胫骨应力综合征发展发挥作用的推论。

短定子磁浮列车基于悬浮间隙实现测速和定位的算法仿真及应用

短定子磁浮列车测速和定位技术实现方式与传统轮轨不同,目前有多种技术实现方式,但都需要在磁浮列车上设置测速和定位设备或系统,且与悬浮控制系统相互独立,但悬浮控制系统对速度信号和位置信号又有一定的依赖性。因此,设计了一种基于悬浮间隙实现测速和定位的算法,并通过仿真达到算法设计预期目的,最后通过编程将算法嵌入磁浮列车的悬浮控制系统硬件平台,实现测速和定位的算法应用,测速和定位信号完全集成于悬浮控制系统中,摆脱悬浮控制系统对外置测速定位系统的依赖,提升磁浮列车在轨道交通市场的竞争力。

地铁曲线地段扣件刚度对钢轨波磨的影响实测与仿真分析

钢轨波磨是地铁典型病害之一。为抑制钢轨波磨的产生,对某地铁线路的钢轨波磨特征、轨道刚度进行测试,并基于摩擦自激振动理论,研究了扣件刚度对钢轨波磨的影响。结合实测与仿真结果,提出了钢轨波磨控制措施,并通过后续测试对治理效果进行评价。研究结果表明:该线路存在40 mm~60 mm典型波长的钢轨波磨,并且内轨钢轨波磨更为严重。轮轨系统的不稳定振动主要发生在内侧轮轨之间,且频率为445.38 Hz。增大扣件垂、横向刚度可以抑制该不稳定振动,降低轨道结构在400 Hz, 800 Hz频率下的动态响应。波磨治理1年后,内外轨的不平顺幅值并未有明显增长,钢轨波磨发展速度得到明显控制。研究结果可为既有线路钢轨波磨治理以及新建线路钢轨波磨预防提供参考。

基于AVL-Cruise的混合动力城市客车仿真分析

在分析串联式混合动力汽车的工作原理和动力性、经济性的基础上,以某后驱的串联式混合动力城市客车为研究对象,运用AVL-Cruise软件建立模型,采用更符合中国实际的中国城市公交典型工况对该客车进行仿真,分析其爬坡性能和加速性能。仿真结果表明其动力性满足要求,与实车性能基本吻合。

基于V-REP自动垂直泊车的教学仿真实验

泊车对驾驶员的操作技能有很高的要求,自动泊车系统的出现能够很好地解决这一问题,帮助驾驶员安全精准地完成泊车操作。该文对典型的自动垂直泊车进行仿真研究,针对标准和狭窄停车通道的垂直泊车,研究了C字型与人字型的泊车规划路径算法。基于机器人仿真平台(virtual robot experimentation platform,V-REP)搭建了典型的泊车仿真场景,利用用户数据协议(user datagram protocol,UDP)构建V-REP与MATLAB之间的通信,开展了V-REP与MATLAB的联合仿真实验,充分展示了自动垂直泊车的泊车过程,总结了垂直泊车的路径特点,对自动垂直泊车进行了可视化演示。此外,基于该平台为学生提供了虚拟仿真实验环境,激发了学生对无人驾驶的学习兴趣和勇于探索的精神,提高了学生的操作能力与创新思维能力,获得了良好的教学效果。