基于数字疲劳传感器的疲劳监测系统及寿命评估

疲劳寿命计是电阻-疲劳响应记忆元件,其电阻值随疲劳而增加,栽荷卸除后电阻变化值保留.通过设计适用于桥梁疲劳栽荷检测的数字式传感器和监测系统,对大桥实施长期实时监测和定期技术状态评估,考察大桥在服役期内完成设计预定功能的能力,提高桥梁的安全性.为解决疲劳损伤及寿命评估问题,通过编制的疲劳评估系统,对东海大桥48个危险截面测点进行疲劳分析,得到实际损伤及损伤度,并进行寿命评估.成功地建立了东海大桥疲劳损伤及寿命评估系统,并可推广应用于其他桥梁.     

基于CAE软件的风电机组齿轮疲劳寿命预测

在复杂多变的外界载荷作用下,风电机组齿轮的寿命难以准确预估是导致风电机组失效的一个重要因素。风电机组齿轮疲劳寿命准确预测对降低故障率有重要的意义。采用计算机辅助工程(CAE)技术来估计风电机组齿轮的疲劳寿命。通过刚柔耦合模型建立和疲劳分析得到风电机组齿轮疲劳寿命的分布情况和最危险点的寿命值,并与风电机组齿轮理论计算年限作比较,验证了改进方法的可行性,对风电机组的齿轮箱的设计和优化具有指导作用。     

基于神经网络的结构疲劳寿命仿真的研究

疲劳是一个相当复杂的过程 ,受大量难以监控的因素影响。目前的疲劳寿命估算基本是采用传统的经验公式 ,计算程序复杂 ,精度低 ,试验成本高。随着人工神经网络的迅速发展 ,使用人工神经网络对疲劳寿命计算成为可能。该文通过对疲劳寿命的影响因素分析 ,采用改进的BP网络对疲劳寿命计算进行仿真 ,仿真结果表明这种方法对疲劳寿命估算是可行的 ,并且有很好的精度。     

实测数据驱动的挖掘机工作装置疲劳寿命预测

以某型挖掘机为研究对象,建立其工作装置刚柔耦合动力学模型,基于实测油缸位移数据驱动该模型,得到其主要性能参数和典型工况危险部位应力.根据强度理论、动力学仿真结果和工程经验,分析挖掘机动臂和斗杆的易开裂部位,得到典型焊缝高危点,并通过实测应力应变数据进行验证.以刚柔耦合动力学仿真所得的铰点载荷作为输入,利用nCode疲劳分析软件仿真预测挖掘机动臂和斗杆的疲劳寿命.结果表明,实测数据驱动的刚柔耦合动力学仿真可以准确获取挖掘机实际挖掘过程的动力学特性,基于该仿真模型提取铰点载荷并用于预测疲劳寿命的方法切实可行.     

基于道路载荷谱的车身焊点疲劳寿命分析

针对目前汽车焊点疲劳分析方法精度低、建模复杂等问题,以某自主SUV车身焊点为研究对象,采集道路载荷谱,通过载荷虚拟迭代得到底盘与车身连接点的载荷.研究结果表明,对车身焊点分别使用基于力(载荷)和应力的疲劳分析,可以准确预测试验样车焊点开裂位置,缩短焊点疲劳分析周期.改进后的样车顺利通过耐久试验场验证.     

基于有限元仿真的特种越野车结构疲劳寿命预测

为缩短新车开发周期、节约样车制造费用,给车辆轻量化设计提供参考,在计算机仿真环境下预测了某特种越野车关键部件的疲劳寿命。基于该车结构有限元模型动力学计算的频响结果,对计算模型施加不同车速下等级路面位移谱,得到了不同车速不同级别路面下该车关键部件的应力响应谱,并在此基础上运用随机疲劳理论预测了该车的疲劳寿命。所研究的内容为车辆的疲劳寿命预测提供了较为可靠的流程和方法,所预测寿命结果在合理范围内,并提供了关键部件疲劳寿命的薄弱位置。     

燃料电池轿车变速器齿轮接触应力分析及疲劳寿命计算

为有效分析燃料电池轿车变速器齿轮接触应力以及更精确地计算齿轮的疲劳寿命,满足齿轮的使用要求,建立齿轮三维模型,应用有限元方法结合变速器实际载荷谱对齿轮接触应力进行仿真计算.根据计算结果,应用齿轮有限寿命设计理论对齿轮疲劳寿命进行计算,得到齿轮的接触应力和疲劳寿命.该方法可以为燃料电池变速器齿轮接触应力分析和疲劳寿命计算提供参考.     

风力发电齿轮箱加速疲劳寿命试验方法分析

风力发电齿轮箱加速疲劳寿命试验结果影响风力发电机组整体性能.针对风力发电机齿轮箱高可靠性要求,阐述了一种基于Miner准则及多级载荷等效理论的风力发电齿轮箱加速疲劳寿命试验方法的分析.该方法通过应用删小量法及线性强化法,在保持总疲劳损伤量不变的条件下实现了对原LDD载荷谱的简化及强化,短时间内验证了风力发电齿轮箱20年...     

履带式装甲车辆车体疲劳寿命预测仿真研究

装甲车辆薄壳车体的疲劳寿命是车辆维修性和保障性的重要指标,关系到车辆的使用安全性.针对明确预测装甲车辆薄壳车体的疲劳寿命主要依因素,传统采用试验方法周期较长、费用高且不准确.为解决上述问题,提出一种基于虚拟样机技术的新方法.先建立装甲车辆的刚-弹耦合动力学模型,然后提取任务剖面内各工况下车体薄弱部位动态载荷时间历程,并按照任务剖面编制载荷谱.采用名义应力法对车体的疲劳寿命进行预测.预测结果与车体疲劳寿命统计资料基本相符,证明了所提方法的可行性.研究成果为科学地制定车体维修保障标准提了供理论依据.     

基于VRMLScript的装配生产虚拟现实仿真控制研究

提出一种使用VRMLScript直接控制VRML场景的新机制,较好地解决了如装配生产等场景实体较多且控制逻辑复杂时存在的场景抖动、易产生仿真逻辑错误的问题,给出了装配生产中非匹配工序的仿真控制以及匹配工序的仿真控制的一般方法,并在基于VRMLScript的飞机部件装配生产虚拟现实仿真系统中验证了本控制机制的有效性.     

基于FLUENT的天然气扩散模拟软件研发

FLUENT程序能精确模拟天然气的泄漏扩散,但由于此类计算软件对使用者要求高且参数设置复杂,因此应用并不普遍.对FLUENT进行二次开发,通过Scheme界面编程实现了FLUENT和高级程序语言VB的通信,并整合地形地貌、环境条件及气体组成等多种信息,建立相关扩散模型和数据库,开发出一套天然气扩散模拟软件.软件实现了在交互界面进行参数设置后,调用FLUENT程序在后台模拟天然气的扩散,并把模拟结果输出显现到用户界面.该应用软件结合工程实际,界面友好简单实用,可节省一般工程技术人员的时间,增强数值模拟软件在气体泄漏扩散中的通用性和快捷性.     

基于MapX的河道输水动态模拟系统的研究与实现

通过对可视化技术的研究,以水力模型为基础,采用Visual Basic、MapX和SQL Server相结合的可视化开发环境研发了河道水流演进动态模拟系统,实现了模拟河道水流在不同边界条件下的演进过程,提供了任一时刻、任一断面的水位和流量,进而通过时间序列,在计算机屏幕上以图示的形式反映各断面水位和流量的演化过程.     

基于OpenCL的GPU加速三维时域有限差分电磁场仿真算法研究

提出了一种基于开放运算语言（OpenCL）的GPU加速三维时域有限差分（FDTD）电磁场仿真计算的方法．该方法利用图形处理单元（GPU）的并行处理特性并结合OpenCL接口标准实现了时域卷积完全匹配层（CPML）吸收边界条件的三维FDTD的高性能加速计算．首先设置FDTD仿真参数并动态申请内存空间,然后初始化OpenCL的计算参数,对三维电磁模型基于OpenCL进行FDTD加速仿真．本方法显著提升了FDTD电磁场仿真速度,与利用CPU计算相比速度提升可达5-8倍,且具有CPML吸收边界条件,可以模拟电磁波在自由空间的传播;基于OpenCL编译的语言程序可以运行在CPU或GPU硬件上,并可充分发挥多核CPU的并行计算能力,使得FDTD电磁场仿真具有更广泛的实际应用．     

基于HLA的作战模拟系统开发应用环境研究

在开发专用的作战模拟系统时,使用基于HLA的作战模拟系统开发应用环境,可以方便模型重用,节约网络资源,避免聚合解聚带来的效率消耗和失真,降低开发的技术门槛,并帮助其纳入HLA仿真体系。本文给出了开发应用环境的设计,并对其特点和局限进行了论述。     

基于GPU加速的粒子流体动力学流血模拟算法

流血模拟是虚拟手术训练系统的重要组成部分。然而,流血模拟的真实性和庞大的计算量对手术训练系统具有很大的挑战。提出一种基于GPU加速的方法以解决虚拟手术中的流血效果模拟的实时性问题。该方法利用网格法实时划分问题区域,创建以支持域为边长的空间网格。通过临近网格搜索最近相邻粒子,并且通过并行计算架构(CUDA)多线程并行加速技术完成粒子控制方程的求解以及血液与固体交互的计算,大大提高了运算效率,从而提高了手术训练的实时性。一种改进的移动立方体算法(marching cube)用于流体表面的渲染,大大提高了手术训练的真实性。实验结果表明,该方法能够满足虚拟手术过程中流血的模拟需求,相比于CPU的实现,速度明显提升。     

基于L系统的虚拟植物仿真研究

虚拟植物仿真是指利用计算机在三维空间中模拟植物的具体形态.主要介绍在采用目前比较流行的L系统对二叉树的描述的基础上,结合利用OpenGL对树木进行仿真的过程,针对改进模拟树木的视觉效果所进行的一些工作.     

基于五因素人格模型的人群仿真研究

针对目前人群仿真在群体行为表达方面缺少个体间差异、多样化表达的问题,特别是个体的心理差异对群体行为的影响,提出一种基于人格模型对人群进行仿真的方法。首先,引入心理学中描述人格的五因素模型,对Agent进行人格建模,并制定人格与行为参数的映射关系;然后,设计由人格驱动的路径规划算法和动作姿态实现方法;最后,构建三维仿真系统,实现多种场景中人格因素对人群行为影响的模拟。实验结果表明,该方法能有效地表达个体的心理差异对人群行为产生的影响,使人群仿真更加真实可靠。     

基于ADAMS和MATLAB的空投火箭联合仿真研究

为了有效模拟空中发射运载火箭过程和提高其安全性,搭建了空投火箭的虚拟仿真系统。首先在Solidworks中建立运载火箭、载机以及阻力伞的实体模型;然后将其导入动力学仿真软件ADAMS中,并对其进行动力学以及运动学仿真;最后通过MATLAB与ADAMS的接口模块ADAMS/Control,利用MATLAB/Simulink模块搭建火箭的气动数据计算系统以及联合仿真的控制系统,实现基于MATLAB和ADAMS的空投火箭联合仿真。仿真结果验证了该方法建模的正确性和可行性。     

采掘机器人的模糊监督——神经网络控制器技术

介绍一种基于规则的自学习神经网络控制器在采掘机器人上的应用。它根据实时执行的结果，采用多步学习－模糊监督学习方法，修正神经网络的教师信号，使控制算法简化，提高了计算的实时性，加快了学习速度实验验证了采用该方法取得的一些结果。