基于eHMI的车外人机交互信任影响因素研究

目的更好地发挥车外人机交互界面(eHMI)的潜在优势,研究车外人机交互过程中的信任影响机制。方法首先基于自动化信任理论,提出感知可靠性、感知透明度、感知熟悉度、感知车辆性能、感知品牌信誉和感知主观倾向等6个车外人机交互信任影响因素,然后使用结构方程模型的方法对305名被调查者进行数据分析,由此建立车外人机交互信任影响因素的理论模型。结果行人通过对eHMI信号感知而形成的信任能够影响对自动驾驶汽车的信任,行人对eHMI的信任一定程度上转移成为行人对车辆的信任,eHMI的辅助作用得到体现。强调了eHMI设计中感知可靠性的重要性,这能够被熟悉度、透明度和品牌信誉所影响。同时,行人的主观倾向和对车辆性能的感知也是影响信任水平的重要因素。结论研究结果为车外人机交互信任对于自动驾驶汽车在未来道路上使用的重要性提供了证据,同时也为eHMI的设计提供了参考和建议。

基于模型的迭代重建、金属伪影去除和噪声优化的虚拟单能成像在去除腰椎内固定金属伪影效果的正交设计研究

目的 比较基于模型的迭代重建(MBIR)算法、金属伪影去除(MAR)算法和噪声优化的虚拟单能成像(VMI+)在去除腰椎内固定金属伪影的效果差异,并提出最佳的联合方案。方法 回顾性收集我院腰椎内固定术后病人的腰椎CT原始数据,共10例,通过正交实验设计,设计3因素2水平的正交表L8(2~7),将原始数据按照正交设计表的方案行重建后处理,分别测量螺钉邻近侧腰大肌处高密度金属伪影区域、螺钉长轴腹侧低密度金属伪影区域以及背部皮下脂肪对照区域的CT值和SD值,并计算AI,随后进行直观分析和方差分析。结果 在对高密度金属伪影的影响中,因素的影响主次为:C(VMI+)>B(MAR)>A(MBIR);在对低密度金属伪影的影响中,因素的影响主次为:B(MAR)> C(VMI+)> A(MBIR)。各因素不同水平对高密度和低密度金属伪影的影响均为A2>A1、B2>B1、C2>C1。A(MBIR)、B(MAR)、C(VMI+)是去除腰椎内固定高密度和低密度金属伪影的显著影响因素(P<0.001)。在对高密度金属伪影的影响中,A与B、A与C、B与C的交互作用显著(P<0.001);在对低密度金属伪影的影响中,A与B、B与C的交互作用显著(P<0.05)。最佳的联合方案为A2B2C2。结论 MBIR、MAR、VMI+是去除腰椎内固定金属伪影的显著因素。MBIR、MAR、VMI+在去除腰椎内固定金属伪影的效果上存在差异:对高密度金属伪影,VMI+>MAR>MBIR;对低密度金属伪影,MAR> VMI+> MBIR。MBIR、MAR、VMI+在联合应用于去除腰椎内固定金属伪影中,存在交互作用,其中以MAR和VMI+的交互作用最为显著。本研究的最佳的联合方案为MBIR 4级、130KeV VMI+、MAR。

微型新能源汽车配套轮胎的设计与优化

以现有燃油汽车用145/70R1269T半钢子午线轮胎为基础进行某微型新能源汽车车型配套轮胎的设计与优化。通过两半模模具中间部位宽度减小6 mm,减小花纹沟深度,相应的带束层等半部件宽度和质量减小,可实现轮胎轻量化、降低滚动阻力和噪声,同时保证磨耗里程、外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、高速性能和耐久性能满足相关标准要求。

风机叶片运输专用装置的结构设计

风机叶片运输车是将风电设备运输到风电场的大件运输车辆,而风机叶片具有超长、超重等特点,对道路要求高,造成运输困难,因此需要一种具有良好通过性和安全性的风机叶片运输车。根据风机叶片运输车设计方案,对低平板模块、动力鹅颈模块和风机叶片运输专用装置进行了详细结构设计,在此基础上建立了风机叶片运输车三维模型。

汽车气动噪声数值计算分析

文中阐述了气动噪声数值分析的两个步骤,即采用大涡模拟(LES)计算汽车外部瞬态流场和采用FW-H声学模型预测其噪声特性。最后介绍了该数值仿真方法在汽车设计中的应用以及降低气动噪声的措施。

基于构件内力优化的车身结构轻量化设计

针对细长杆件的轴向承载能力要远大于其他非轴向的承载能力的特性,提出了基于构件内力优化的车身结构轻量化设计理念。从构件受力合理的角度来实现客车车身骨架轻量化,即通过对整车结构的力流分析,得到车身结构整体及主要构件受力特性,找出整车骨架中的高应力及低应力区域。进一步对高应力或低应力杆件的内力成分和应力成分进行分析。在保证强度的基础上,从结构受力合理的角度出发,挖掘整车轻量化的潜力。最后结合某款全承载式客车进行了相应的轻量化设计,在降低结构最高应力的前提下实现减重220kg。

车内低频噪声声固耦合及试验优化设计

利用某国产轿车的声固耦合有限元模型对车内低频噪声进行了预测、分析和优化,并通过实车道路试验得到动力总成悬置激励、路面通过悬架传递到车身的激励以及驾驶员耳旁声压级响应。将测得的激励施加于模型中的相应位置进行频率响应分析,并预测车内低频噪声。从预测结果与试验结果的对比可以看出,二者具有较好的一致性,证明了轿车声固耦合模型的有效性。分析了驾驶员耳旁声压级对车身结构各壁板的灵敏度,根据灵敏度分析结果,应用涂贴阻尼层的方法对车内噪声进行控制,通过对阻尼层的试验优化设计,优化了涂贴阻尼层的密度及厚度。优化后车内噪声峰值降低了1.13dB(A),总声压级降低了0.62dB(A),阻尼层的总质量降低了1.935kg。

基于声子晶体的车内噪声研究

声子晶体是近年来提出的一种新型功能材料,是一种由两种或多种材料组成的具有周期性结构和弹性波带隙的声学功能材料或结构,并且振动频率在声子晶体带隙范围内的振动会被抑制或禁止传播,它所具有的这种弹性波带隙特性为汽车车内噪声控制,特别是车内低频噪声控制提供了一种新的研究方法。在介绍了声子晶体的概念、基本特征及能带结构的基础上,阐述了声子晶体在振动与噪声控制领域的研究现状,同时对车内噪声的产生机理进行了分析,最后对声子晶体在应用于汽车车内降噪方面的研究做了展望。

削面/配平翼飞行器的气动计算及分析

带削面 /配平翼的钝双锥外形是高超声速飞行器实现机动飞行的有效途径。该外形具有配平升力大、升阻比大、空间大等特点 ,可以利用迎风翼面及背风翼面进行配平控制 ,而且侧向控制翼不仅可以控制侧向配平及稳定 ,还可以利用不同的扩张角改变飞行器的配平阻力和配平升阻比。研究了此类飞行器的迎风 /背风配平控制效率问题 ,以及飞行器的侧向稳定性问题 。

水下滑翔机原理样机设计与分析

水下滑翔机是一种新型水下航行载体,具有噪声低、航行距离远、续航时间长、成本低等特点。介绍了水下滑翔机原理样机的外形特征和内部整体结构布局以及控制电路设计,分析了水下滑翔机原理样机的驱动机理和运动实现;利用CFX软件,计算得到了升阻力系数随攻角变化关系。

密度感知的3D打印内部支撑结构轻量化建模

为实现3D打印模型符合力学特性的轻量化建模,根据结构分析生成密度可控的内部支撑结构,提出一种密度感知的内部支撑结构建模方案.首先利用基于截面结构分析的方法获得模型在给定载荷条件下的应力状态;然后提出使用泊松重建偏置点来实现模型偏置的解决方案;再根据应力分布,采用隐函数表达的参数化结构作为模型的内部支撑结构,并通过优化局部区域的填充密度来实现整体设计目标;最后从参数化表达的内部结构模型中提取等势面,将其直接转化为三角网格模型.实验结果表明,该方法能构建密度感知的内部支撑结构来满足局部区域的力性能需求,并能够保证内部结构之间的平滑连接,同时避免因大量布尔运算操作产生的错误.

承载式车身结构局部改型的快速耦合参数化优化设计

针对局部改型结构建立参数化模型,并与其余有限元模型耦合,生成车身结构局部参数化耦合模型.根据性能验证该快速耦合参数化建模的可靠性以及基于该方法所建立模型优化设计的合理性.车身局部参数化耦合模型的建模准确度较高,通过试验设计及径向基函数建立的近似模型能够较好地预测车身耦合模型的性能,利用混合方法多目标优化算法求解设计变量,可实现多目标的优化设计.故快速耦合参数化优化方法在满足设计有效性同时可节省建模时间、提高优化效率.

基于组合结构的重车车架建模仿真及断裂分析

该文提出基于组合结构的有限元方法概念,讨论车架组合结构各主要连续体部件之间的物理作用关系及其有限元模型的建模仿真方法。通过对某重型载重货车双层主副梁车架结构位移场和应力场的模拟,阐释多层板件叠合域间的滑移面约束构造特征,比较不同的螺栓等效模型对板件联接计算数值的影响,并将板簧支架结构融入到车架模型;从分析结果中找出车架连接板开裂的原因,并提出强化设计方案,进行了改进前后的车架强度对比,且以路面试验验证了强化设计的合理性。

汽车正面25%重叠率碰撞车身前端结构设计

基于Pam-Crash/Safe软件建立了正面25%重叠率碰撞工况车辆-假人有限元基础模型。简化了前端主要吸能构件弯曲和压溃的性能表达,以结构件侵入量作为约束条件,将总目标吸能量分解到子构件上,根据其可压溃长度计算出所需的平均反力。最后,设计断面参数以满足平均反力和吸能量的要求。结果表明,所设计的前端结构能够满足正面25%重叠率碰撞等3种正面碰撞工况的法规要求。本文方法不仅提高了结构优化效率,还在一定程度上实现了"正向设计"。

考虑疲劳损伤约束的车辆焊接结构轻量化设计

针对车辆焊接结构轻量化与疲劳寿命问题,提出考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计方法。采用国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件的疲劳设计评估标准,基于迈纳尔损伤累积理论,预测焊缝的疲劳累积损伤;以结构质量最小为目标,在应力、位移等常规约束基础上,加入焊缝疲劳累积损伤约束,建立了车辆焊接结构的轻量化模型。研究基于有限元分析的结构轻量化优化设计策略,采用试验设计方法对设计空间合理抽样,以样本数据建立近似响应模型,采用数值优化算法寻优,提高复杂工程问题优化计算的效率。利用该方法对某焊接构架进行了考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计,采用均匀设计法对14个设计变量进行50次试验,以样本数据及响应值建立径向基神经网络近似模型,采用序列二次规划算法进行优化设计,质量减轻12.5%。对实例的计算证明该方法的可行性与实用性。

基于ANSYS ACP的复合材料潜水器结构设计

基于ANSYS Composite Prep/Post复合材料分析模块研究了潜水器在起吊工况下的结构强度。采用Hill-Tsai强度理论和Tsai-Wu强度理论,对比了两种不同失效准则下的潜水器结构失效形式。对潜水器不同结构区域处碳纤维编织材料的铺层数量进行参数化设置,结合试验设计方法,用合理有效的计算样本得到了复合材料潜水器载体结构的最优设计方案。文中采用的复合材料结构有限元计算与试验设计相结合的方法,对于复合材料工程结构的直接优化具有一定的参考价值。

临近空间飞行器总体设计对固体发动机特性需求分析

从内弹道性能、气动防热、绝热结构设计和后效推力预示等方面研究了临近空间飞行器总体设计对固体发动机的需求。内弹道性能方面,在总冲一定的情况下,发动机采用"长时间小推力"的工作模式、"前高后低"的推力曲线形式,对提高分离点高度和关机点速度、减小分离点动压有利;气动防热方面,临近空间飞行器发动机外壁热环境远比传统弹道式严酷,需要采取相应的防热措施;绝热结构设计方面,分析了过载条件下燃烧室中粒子的受力情况、粒子沉积分布位置以及对绝热结构的影响,提出了过载条件下发动机绝热裕度设计校核的需求;后效推力预示方面,发动机下降段高空推力的预示精度对分离安全性及分离时序的设计有着非常重要的作用,需要提高后效推力预示的准确性,以满足分离设计的要求。文章研究总结的方法、规律和结论,对临近空间飞行器固体发动机的设计具有重要的参考意义。

电磁引导智能汽车设计与关键技术研究

基于电磁引导的局部运输系统在工业自动化领域已经广泛应用,然而将这种智能引导技术应用到汽车参与的真实道路交通领域还缺乏充分的安全性保证,尚需要深入的系统性研究来提高在现实交通路况下的适应能力。基于经典的电磁场原理、结合经典控制理论与方法,研究了基于电磁导引的智能汽车在智能交通领域应用的关键问题,并在模型汽车上实现了一种可行的自动导引控制系统和节体转向机制。控制软件应用离散型半模糊控制的PID控制算法以及分段等级棒棒PID控制算法实现了整个系统的最优控制,样机在实验室模拟道路上进行了验证,行驶表现与现实路况较接近,整个控制过程平稳顺畅。

基于迭代更新近似模型的车内噪声优化

基于声固耦合分析与迭代更新近似模型对车身板件进行了优化。首先通过板件声学贡献量分析,确定影响车内噪声的关键板件,将其厚度作为设计变量,在减少计算量的同时去除了无关变量的干扰。然后建立不同激励下驾驶员右耳处最大声压与关键板件厚度之间的组合近似模型,对其进行多目标优化并采用序列二次规划和K均值聚类算法对近似模型进行更新,使得采样样本逐渐靠近Pareto前沿,从而提高近似模型在Pareto前沿上的精度。优化结果表明,迭代更新近似模型能够有效优化车身结构,在保证轻量化的同时,降低了车内噪声。

单囊式空气弹簧建模及其固有特性仿真研究

利用Pro-E与Ansys软件对单囊式空气弹簧进行实体建模,讨论模型有限元处理方法,验证网格划分的可用性.采用Ansys软件求解出单囊空气弹簧分别在初始充气压强为0.2、0.3和0.4 MPa时的各阶固有频率值,结果表明,随着初始充气气压的增高,空气弹簧的各阶固有频率均有所提高.由此可通过改变空气弹簧初始充气压力来调节空气弹簧工作时的固有频率,充分利用空气弹簧的特性为工程应用服务.进一步对单囊空气弹簧进行模态响应仿真分析,给出初始气压为0.2 Mpa下1～4阶空气弹簧振型图,找出所建空气弹簧模型的薄弱点,该研究对深入开展空气弹簧结构优化设计有借鉴意义.