报废汽车回收与再制造信息综合追溯系统模型设计与构建

分析报废汽车回收与再制造产业模式，设计报废汽车回收与再制造过程信息综合追溯模型及框架系统，包括报废汽车信息追溯系统、回收与再制造过程信息管理系统、再制造工艺评价与决策系统、再制造产品信息跟踪系统等模块，利用现代的信息技术实现对汽车从整车到零部件、从生产到报废的信息化管理。

电动汽车轻质复合材料电池架设计与研究

建立电动汽车电池架有限元模型,计算电池架在颠簸、紧急制动与转弯等典型工况下应力、变形分布情况,通过约束模态分析得到电池架前6阶固有频率。提出了几种电池架结构设计,采用复合材料对电池架进行轻质化设计。验证结果表明,采用铝合金箱体、低碳钢加强筋结构的轻质电池架减重42.6%,结构架静、动态特性都能满足要求。

基于改进SVR算法的模具棱线磨损预测方法研究

为研究汽车覆盖件模具棱线几何特征参数及成形工艺参数对棱线磨损的影响,实现对模具棱线磨损的精准预测,提出了一种基于改进SVR算法的模具棱线磨损预测模型.通过利用改进的拉丁超立方抽样(ILHS)方法获取模具棱线磨损有限元计算的实验样本,进而构建预测模型的输入参数集.通过耦合混沌理论、动态权重方法对蝗虫优化算法(GOA)进行改进,利用改进后的蝗虫优化算法(IGOA)对SVR算法关键参数进行寻优.构建了基于IGOASVR算法的模具棱线磨损预测模型,结合粒子群寻优算法(PSO)建立多目标优化模型,实现对模具棱线磨损的高精度预测以及几何特征参数和成形工艺参数优化.对比5种常规预测模型,基于IGOA-SVR算法的预测模型在采样点处的预测误差分别为8.546%、8.497%、8.473%,较GOA-SVR预测模型分别提高25.9%、26.2%、26.4%,预测精度相比于其他预测模型也有不同程度的提高.结果表明改进后的IGOA-SVR算法具有更高的精度.

汽车自动紧急制动(AEB)行人检测系统的开发与测试

开发了一种汽车主动安全技术的汽车自动紧急制动(AEB)行人检测系统。该系统包含软体假人目标、假人驱动装置及其控制系统,可按照2018版中国新车评价规程(C-NCAP)的AEB行人系统测试场景的要求,驱动假人目标行走,并可与操控测试车辆的驾驶机器人实时通讯。开展了对假人目标行走距离、假人目标行走速度和与驾驶机器人的联动实验。结果表明:该系统实验一次成功率达到90%以上,对假人速度控制的准确度96%,对假人与车辆碰撞位置的准确度达96%;该系统可准确复现行人危险工况。因此,该AEB行人检测系统可用于开展C-NCAP(2018)行人测试实验,作为车辆AEB系统功能评测及相关产品开发工具。

基于支持向量机响应面的车身部件声特性优化

针对车身部件声学特性优化中计算设计灵敏度复杂和传统响应面法准确度较低的问题,提出用支持向量回归机方法构造响应面.支持向量机根据结构风险最小原理,具有小样本学习性能.本文用最小二乘支持向量机(LS-SVM)构造汽车地板部件的模态频率、域点声压的响应面,对其优化找到最优点.结果表明:与最小二乘法相比,支持向量机构造的响应面更接近仿真试验,优化结果与实际最优解更为接近.

汽车侧碰移动变形壁障仿真模型的开发研究

汽车侧面碰撞移动变形壁障是进行ECER95法规实验必需的工具,在侧碰仿真研究中必须建立准确的移动变形壁障模型。文中按照ECER95法规的要求,建立了汽车侧碰移动变形壁障的CAD模型,利用Hypermesh软件对所建立的移动变形壁障模型进行了前处理。最后利用LS-dyna软件对模型进行了求解,将仿真结果与法规要求进行了对比,并总结了调整模型材料参数的方法。分析表明模型满足了ECER95法规的要求,证明所开发的移动变形壁障模型可以用于汽车侧面碰撞的计算机仿真研究。

客车车身强度的有限元计算与分析

文章以某国产中型客车车身为研究对象,建立了该车的有限元计算模型,并运用有限元分析软件I-DEAS分别对其在弯曲工况和扭转工况下的车身骨架强度进行了计算和分析,找出了应力最大、位移最大的节点,为后续的轻量化改进设计奠定了基础。

虚拟现实技术在汽车造型及工程分析中的应用

介绍了虚拟现实在可视化、CAE工程计算结果处理方面中的相关技术,探讨了它在汽车造型评审、汽车试验、工程分析等设计过程中的应用及技术发展。

6061铝合金汽车保险杠横梁的碰撞性能

基于有限元分析软件LS-DYNA对设计的一种薄壁、中空且带加强筋的铝合金保险杠横梁的摆锤和台车试验进行了有限元模拟;并进行相关试验,与钢制横梁的碰撞性能进行对比。结果表明:在20km·h-1低速碰撞条件下台车有限元模拟与实际试验结果吻合较好;铝合金横梁较原钢制横梁有更好的刚度和吸能性能;在相同的碰撞试验条件下,钢制横梁的吸能性有限,而铝合金横梁能够在较大的速度范围内保持较高的吸能性能。

基于雅克比域零空间边缘化的视觉SLAM

为降低系统求解大规模线性方程时的计算资源占用率、提高系统运行速度,现有基于非线性优化的视觉SLAM框架大多利用增量方程中海森矩阵稀疏性与边缘化策略对问题进行降阶。然而,这些方法仍须占用大量内存以显式构建超高维度的海森矩阵,且由于该方法对数值变化的敏感性,在实际部署时常依赖双精度浮点数进行求解以降低数值误差,限制了其在低算力平台中的应用。为解决这一问题,本文提出基于雅克比域零空间边缘化的视觉SLAM方法,该方法在后端优化模块中将路标雅克比矩阵投影至其左零空间,在避免构建海森矩阵前提下达到降阶效果,提升求解效率,并在代数上证明两种边缘化方法的等价性。从数值分析角度证明本文提出的边缘化方法具备更好的数值稳定性,可支持单精度浮点数求解,进一步提升效率。公开数据集和实车试验表明本文方法相较于基于舒尔消元边缘化的通用优化器具备更好的求解速度和精度。

一种考虑相关性的概率--区间混合不确定模型及结构可靠性分析

提出了一种考虑相关性的概率--区间混合不确定性模型及结构可靠性分析方法,能够处理变量之间具有相关性的混合可靠性分析问题.分别针对概率变量,概率区间变量及区间变量定义了相关角的概念,用以定量描述变量之间的相关性;通过仿射坐标,将相关变量转换为独立变量;给出了其可靠性分析模型,并构建了一高效求解方法获得其可靠性指标和失效概率区间;最后通过分析两个数值算例,验证了方法的有效性.

时域内多源动态载荷的一种计算反求技术

载荷在时域内可用一系列脉冲或阶跃的核函数来表示,系统的响应是载荷与核函数相对应响应的卷积分.在线性时不变的假设下,对系统动力响应的卷积分进行离散,并在此基础上分析载荷识别反问题的不适定性.针对测量的响应数据中存在噪声时载荷识别的困难,探讨了稳定近似识别载荷的一些方法,包括零相位滤波技术、几种正则化方法和优化策略.数值仿真算例表明,所述的载荷识别方法能够在响应数据含有噪声的情况下,有效稳定地实现多源动态载荷的重构.

一种基于证据理论的结构可靠性分析方法

提出了一种基于证据理论的结构可靠性高效求解方法.通过构造优化问题求解极限状态方程的非概率可靠性指标及设计验算点,并构造一辅助区域.通过辅助区域显著减少需要进行极值分析的焦元个数,并基于区间分析方法减少焦元上极限状态方程的计算次数,从而有效降低计算成本.数值算例及工程应用验证了该方法的有效性.

基于信号共振稀疏分解与能量算子解调的轴承故障诊断方法

当滚动轴承出现局部故障时,其振动信号会出现周期性的瞬态冲击脉冲。由于滚动轴承经常运行在复杂的实际工况中,振动信号常伴有轴转频等谐波成分和噪声,因此直接对振动信号作解调分析以诊断滚动轴承故障通常效果不佳。针对这一问题,提出了基于信号共振稀疏分解与能量算子解调的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用信号共振稀疏分解将冲击脉冲从滚动轴承振动信号中分离出来,然后采用能量算子解调方法对其进行包络解调,计算出瞬时幅值后对瞬时幅值的频谱进行分析,获取冲击脉冲出现的周期,进而对滚动轴承故障进行诊断。仿真算例和应用实例说明了该方法的有效性。

基于故障特征频率的阶比双谱方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

当滚动轴承出现故障时,其产生的振动信号往往表现出较强的非线性、非高斯和非平稳特征。为了实现非平稳转速下滚动轴承的故障诊断,提出了一种基于故障特征频率的阶比双谱分析方法(order bispectrum analysis based on fault characteristic frequency,OBBF)。该方法先对滚动轴承故障振动信号进行包络解调,利用线调频小波路径追踪算法估计出轴承振动包络信号中的故障特征频率,再基于故障特征频率对包络信号进行等角度重采样,将非平稳的时域信号转化为平稳的角域信号;最后对重采样后的信号进行双谱分析,并取其对角切片,得出故障结论。诊断实例表明,该方法能有效地提取滚动轴承故障振动信号的特征,对滚动轴承故障进行正确的诊断。

GPU通用计算平台上中心差分格式显式有限元并行计算

显式有限元是解决平面非线性动态问题的有效方法.由于显式有限元算法的条件稳定性,对于大规模的有限元问题的求解需要很长的计算时间.图形处理器(GPU)作为一种高度并行化的通用计算处理器,可以很好解决大规模科学计算的速度问题.统一计算架构(CUDA)为实现GPU通用计算提供了高效、简便的方法.因此,建立了基于GPU通用计算平台的中心差分格式的显式有限元并行计算方法.该方法针对GPU计算的特点,对串行算法的流程进行了优化和调整,通过采用线程与单元或节点的一一映射策略,实现了迭代过程的完全并行化.通过数值算例表明,在保证计算精度一致的前提下,采用NVIDIA GTX460显卡,该方法能够大幅度提高计算效率,是求解平面非线性动态问题的一种高效简便的数值计算方法.

基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

提出了一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的广义解调方法,并将其应用于非平稳转速下的滚动轴承故障诊断。该方法先采用基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法分解频率呈曲线变化的多分量信号,得到瞬时频率和瞬时幅值都具有物理意义的单分量信号及其相位函数,再基于获取的各分量信号的相位函数对原信号进行广义解调处理,从而将非平稳信号转化为平稳信号。当转速变化时,滚动轴承故障特征频率为曲线变化的非平稳信号,对其包络信号进行基于多尺度线调频基的稀疏信号分解,提取包络信号分量,再对包络信号分量进行广义解调,根据广义解调后分量信号频率成分与转频的关系即可判断滚动轴承的故障部位和类型。仿真信号与轴承内外圈故障振动信号分析结果表明,该方法比传统的包络信号分析方法能更有效地提取滚动轴承故障振动信号特征。

一种基于耗散能计算的高周疲劳参数预测方法

在热力学框架下,基于薄板假设,建立金属材料薄板试样在高周疲劳载荷作用下的热传导方程,将试样温度场数据和实时载荷信号导入,准确计算与高周疲劳损伤相关的单个循环内耗散能.基于该方法,以316L不锈钢材料为例,通过实时监测试样不同应力水平下高周疲劳破坏全过程中耗散能的变化,拟合出耗散能--疲劳寿命曲线,呈现与传统的应力--疲劳寿命曲线相同的规律;提出一种新的预测高周疲劳极限的能量法,确定的疲劳极限与实验值相近.

基于HMM-SVM的驾驶员换道意图辨识研究

为了提高驾驶员换道意图的辨识率,提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)和支持向量机(SVM)的混合模型。通过驾驶员在环仿真实验平台采集1.2 s时间窗内的驾驶员方向盘转角、油门踏板操作信息,匹配时序性良好的各个HMM模型(紧急左换道、正常左换道、紧急右换道、正常右换道和车道保持五种HMM模型)。然后结合各个HMM模型输出的最大似然估计值,由SVM进行分类,从而辨识出驾驶员当前的换道意图。仿真结果表明:相比单独的HMM或SVM,该混合模型能够更准确地辨识驾驶员的换道意图,辨识率高达98%,且耗时仅需0.006 s,具有较好的实时性。

基于减基法的层合板瞬态响应快速分析方法

用混合数值法分析复合材料层合板结构的瞬态响应时,在波数域中引入减基法、构造减基空间,把原大型特征值问题映射到减基空间进行降阶,在保证精度的前提下快速近似求解原大型特征值问题,从而快速得到结构的时域响应.算例表明,引入减基法后的混合数值法能更有效地解决结构瞬态响应问题.该方法可以推广用于快速解决大型结构动力优化设计和结构动力反问题等结构动力分析问题.