基于浸入单元法和延迟分离涡模型的Ahmed车模尾流涡旋结构

在浸入单元法(IBM)和PISO算法的基础上,实现了IBM-PISO求解算法,利用延迟分离涡(DDES)湍流模型,实现了对汽车外流场涡旋结构的准确模拟。以2D圆柱绕流算例,从流场的时均特性和涡脱特性验证了IBM-PISO求解算法的准确性。在此基础上,应用DDES湍流模型对Ahmed整车模型的流场进行仿真,得到不同斜背倾角对尾部流场时均特性和瞬态特性的影响规律,同时研究了尾部流场主要涡旋结构输送和演化规律。结果表明:IBM-PISO求解算法能够在外流场分离区得到较为准确的结果,解析出包括回流涡旋、顶部λ涡旋、C柱尾涡、头部马蹄涡以及侧壁涡在内的主要涡旋结构;C柱尾涡和侧壁涡在尾流输送过程中进一步增强湍流强度并主导尾场后部流场;斜背倾角决定了斜背处的分离特性,从而直接影响斜背表面和尾流前部的流场特性。     

35°Ahmed模型气动射流减阻主动控制

使用CFD仿真软件STAR-CCM+,对类车体35°Ahmed模型的尾流场进行仿真,采用主动控制减阻技术,用定常射流的方法研究射流孔的位置、速度等因素对尾部流场的影响。在尾部各个可能减阻的位置布置射流孔,针对不同的射流速度进行分析,并对不同位置采用逐步优化减阻的方法,找到最好的减阻工况。研究结果表明:与原始工况相比,采用射流减阻方案的模型尾流结构得到了明显改善;控制了模型尾部的分离涡;改变了车体的压力变化;降低了模型的压差阻力,使其阻力系数明显降低;实现了超过6%的减阻效果,达到了减阻的目的。     

基于Ahmed模型的外流场数值模拟

使用几种常见的湍流模型,应用Fluent软件对后背倾角为25°的Ahmed模型外流场进行稳态数值模拟,将结果与已有相关文献中的试验数据进行对比,找出最适合进行稳态模拟的湍流模型。采用DES(分离涡模拟)法对Ahmed模型外流场进行瞬态数值模拟,并将结果和稳态模拟进行比较。结果表明:在时均值方面,DES法和RANS(雷诺时均模拟)法差别不大;但在捕捉尾部含能结构方面,DES方法更有优势,能更好地反映类车体的尾流特征。     

槽道内聚合物减阻流动对数层湍流结构的影响

为深入阐明聚合物减阻剂对壁湍流的影响,试验研究了聚合物槽道减阻流中近壁对数层的湍流特征结构。高分子聚合物溶液经过多孔壁面缓慢注入槽道,采用立体粒子图像测速技术测量对数层中流向与展向平面内3个方向的速度分量,采用二维粒子图像测速技术测量流向与垂直壁面方向平面的速度场。基于条件平均的方法,发现在对数层存在低动量流体的大尺度条带结构,在黏弹性聚合物溶液的影响下,条带在展向方向上扩展,在流向方向上拉伸;条带周围垂直壁面方向的脉动速度强度明显降低,类喷射运动被显著抑制。     

基于透明土的盾构隧道模型试验设计研究

鉴于现有盾构模型试验不便获取土体内部的变形信息等缺点,利用溴化钙水溶液和熔融石英合成透明土,在此基础上设计了盾构掘进模型试验的系统方案。模型盾构机刀盘可以旋转,也可向盾构壳内撤回,并且均由螺杆控制,可用于模拟盾构开挖和开挖面支护压力减小工况。盾构施工过程中,通过激光面切割盾构前方透明土体,形成一个明亮的土体内部颗粒切面,利用数码摄像连续获取该切面的有关图像,结合粒子图像测速技术分析土体的内部变形特征,从而实现对盾构施工引起土体变形的细观机理的真正可视化研究。     

基于35°Ahmed模型的外流场仿真精确性与被动控制减阻研究

基于商用CFD计算软件STAR-CCM+,对常见的类车体35°Ahmed模型进行外流场仿真精确度研究,主要从网格类型、湍流模型、网格尺寸3个方面,通过对模型总压差阻力系数、局部的压差阻力系数、模型尾部斜面上方流场选定点的流速3个层级的分析,研究汽车外流场的仿真精确性, 寻找到一种可以接受并能应用于工程的仿真方法,即主体网格是四面体网格、k - w湍流模型、网格尺寸控制在较小量级的高质量仿真策略。在此基础上,通过在35°Ahmed模型尾部斜面添加凸起结构,进行35°Ahmed模型被动控制减阻技术研究,表明35°Ahmed模型的阻力主要来源于模型尾部,在模型尾部添加凸起结构,当附加板与斜面角度为30°时,有最优减阻效果。     

雷诺数对气固两相圆湍射流影响的实验研究

为了探求气固两相圆湍流射流的特性，研究了不同雷诺数对气固两相圆湍射流的影响.在水平圆喷口近场处使用了粒子图像测速技术(PIV)，对雷诺数分别为6 230、10 010时的气固两相湍流射流进行测试.采用3种粒径的玻璃微珠作为示踪粒子.获得了距喷口出口截面轴向距离为3倍喷口内径处的示踪粒子速度矢量分布.分析比较了不同雷诺数下气相拟序结构对于颗粒扩散的影响.结果表明，随着雷诺数的增大，大颗粒受气相流场的作用更大，颗粒沿轴向的运动刚性加强，颗粒跟随主气流前进的趋势更加明显     

基于模型预测的车辆稳定控制

利用三自由度车辆模型设计了模型预测控制器,发动机力矩PI控制器和制动力矩模糊控制器。并针对制动单移线转向行驶典型工况进行了仿真验证,结果表明,所设计的车辆稳定性控制器具有良好的控制效果,能够明显的改善车辆操纵稳定性;开发的制动力矩算法能够充分利用各个车轮的制动力,使得在发动机力矩改变和主动制动压力等输入都较小的情况下,获得较好车辆操纵稳定性。     

基于混合优化方法的UniTire轮胎模型参数辨识

提出一种基于粒子群优化(PSO)算法和修正的Gauss-Newton算法的混合优化方法,对纯纵滑和纯侧偏工况下UniTire轮胎模型的特征参数进行辨识。为充分发挥两个算法的优点,首先,利用粒子群优化算法的全局区域的搜索优势辨识出UniTire轮胎模型的特征参数近似解,然后,利用修正的Gauss-Newton算法局部搜索优势在近似解邻近区域获得UniTire轮胎模型的特征参数的最优解。最后,对辨识结果进行残差分析,结果表明:用辨识数据参数化的UniTire轮胎模型具有较高的精度,可满足构建车辆底盘电控系统硬件在环仿真测试环境的需求。     

一种基于Logistic模型和正交拉丁方变换的图像加密方法

确保数字图像信息的安全,是当前信息处理技术领域的难点和热点.混沌序列具有容易生成且对初始条件和混沌参数敏感等特点,近年来在图像加密领域得到了广泛应用.提出了一种新的图像加密算法,利用Logistic混沌映射,先对图像像素进行灰度置乱加密,然后采用基于正交拉丁方的变换对加密后的图像进行置乱.实验和分析结果表明.此算法具有密钥空间大、不易破解等特点.     

基于环模型的轮胎滚动接触有限元分析

以弹性环模型理论为基础,建立了轮胎面内力学特性的有限元模型.通过不同载荷和速度下的轮胎在转毂上通过障碍物的仿真,分析了载荷与速度对轮胎轴荷响应的影响.计算结果与试验结果的对比验证了有限元模型在轴荷响应预测上的精度.该模型对于汽车的振动噪声分析以及耐久性分析具有重要的意义.     

集聚纺技术中气流速度场的数值模拟

采用标准k-ε湍流模型和有限容积法以及SIMPLE算法对集聚纺装置中负压斜槽周围气流速度场的分布状态进行数值模拟，并根据实际纺纱装置设计出可供测量气流速度场的实验模型，利用粒子图像测速（PIV）技术测量实验模型中的气流速度值，对数值模拟结果进行了实验验证。实验结果表明：在沿着z轴的方向上，越靠近斜槽（即z值越小）的位置，气流速度就越大，而且每个速度平面上的理论模拟值和实验测量值之间都存在一定的差异。但这种差异的总体趋势是相同的，即都是测量值小于理论值。同时，斜槽右侧的速度值要大于其左侧的速度值，而且缝隙左右两侧速度方向的差异很大，左侧气流几乎平行于纤维须条的出流方向，而右侧气流则倾向予垂直于纤维须条的出流方向。这表明数值模拟结果与实验结果基本吻合，可以用标准k-ε湍流模型对集聚纺技术中的气流速度场进行较深入的研究。这一研究结果完善了集聚纺纱技术的成纱机理，为进一步研究纺机制造、纺纱生产和产品开发提供了理论依据和指导。     

基于高斯混合模型的驾驶员个人特质辨识

为实现不同类型驾驶员个人特质辨识,基于d SPACE实时仿真平台搭建了驾驶员使用模式信息采集系统,对30名被测驾驶员在典型工况下的使用模式进行了信息采集;采用高斯混合模型建立了驾驶员个人特质辨识模型,选取三类典型驾驶员模本对模型进行了参数训练;利用得到的优化参数对测试驾驶员进行了个人特质类型识别测试,并应用试验设计方法对辨识方法进行了优化分析。测试结果表明,提出的基于高斯混合模型的驾驶员个人特质辨识方法能够有效辨识驾驶员类型。     

基于总成特性的转向系统模型开发

建立了一个基于转向系统总成特性的实时动力学模型,由于该模型基于阿克曼转向机构的角位移传递比、扭矩传递比、机构柔性等特性,不需要过多的硬点位置参数,因此,适用于汽车预开发阶段的建模。模型中考虑了转向系统关键部件的动力学自由度,能够反映其瞬态变化过程。将其嵌入到14自由度整车模型的仿真代码中,进行某A级车操纵稳定性工况的仿真,并将仿真结果与场地试验数据进行对比,验证了模型的有效性。     

基于ISM模型的电子政务信息系统风险分析

以系统安全工程能力成熟模型作为理论依据,构造出基于模型的风险因素,采用解释结构模型对电子政务信息系统的风险进行了科学的分析与评价,并结合具体实例,重点探讨了方法的应用与结果的分析,给出了预防电子政务信息系统风险的思路和方法。     

基于利益相关方视角的电网企业价值模型及认同度实证研究

从利益相关方视角看电网企业价值，在国内外还鲜有实证研究。文章通过对电网企业六个重要利益相关方共计一千多个对象的问卷调研的实证研究，分析归纳出基于利益相关方视角的企业价值模型，同时统计得出各相关方对企业价值的认同度，最后分析出本次研究在企业价值创造和价值传播中的重要意义。     

一种基于模型预测复合控制的车辆避碰控制方法

为减少日益增长的交通安全问题,车辆碰撞预警及避碰控制系统必不可少.本文提出了一种结合车辆横纵向动力学的复合控制避碰方法,以达到减少交通事故发生的目的.首先,分别建立了车辆逆纵向和横向动力学模型,纵向控制器通过安全距离模型来判断车辆是否处于危险状态并进行碰撞预警,采用分层控制方法设计了上层模型预测控制器和底层单神经元PI...     

基于粒子图像测速的高含水率软土真空预压试验

为了更加直观地研究真空预压过程中土体的固结变形规律,采用粒子图像测速技术（PIV）,开展高含水率软土真空预压模型试验,观测真空预压过程中塑料排水板（PVDs）周围土体位移场的变化. 结果表明：排水板周围土体产生了水平方向的位移,且随着真空预压的进行,产生水平位移的范围不断扩大;排水板近处的土体以水平位移为主,主要发生径向固结,距排水板远处土体以竖向位移为主,主要发生竖向固结,并因此形成了排水板处土体凸起而远处下沉的“土桩”现象. 结合孔隙水压力值监测结果,认为土体中不同区域的径向固结存在差异,距离排水板近处的土体排水固结更快. 另外,对于距离排水板15 cm范围内的土体,通过径向位移计算得到的固结度大于通过孔隙水压力值计算得到的固结度.     

基于模型预测的重型商用车侧翻预警算法

在建立商用车侧倾简化模型和确定动态侧倾阈值的基础上,开发了基于侧翻时间预测的重型商用车侧翻预警算法和一套能觉察翻车危险的实时侧翻预警控制器,并进行了实车场地试验验证。试验结果表明,本文算法可在控制器上运行,并能在车辆接近侧翻时及时提醒驾驶员采取相应措施,从而避免侧翻发生。     

基于模型预测控制的汽车底盘集成控制

为了实现汽车底盘的集成控制,提出了模型预测控制(MPC)方法。在紧急避障操纵时,利用四轮差动制动和主动前轮转向集成控制的方式实现对汽车理想操纵特性的跟随。上层集成控制器通过模型预测控制方法决策下层子控制器所需的附加横摆力矩和前轮附加转角。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。在Carsim中的虚拟试验对模型预测控制方法的控制效果进行了验证。