汽车零部件刚度试验中的力加载控制研究

汽车零部件刚度试验是指汽车零部件受力时抵抗弹性变形的能力的试验,力的控制精准是试验的前提。由于汽车零部件种类繁多,而且不同的汽车零部件具有不同的力学性质,因此传统的PID控制无法实现稳定的控制。通过对传统PID控制缺陷的原因进行分析,提出一种基于BP神经网络整定的PID控制方法。基于现有的刚度试验平台,建立刚度试验控制系统和加载系统的数学模型。采用MATLAB进行BP神经网PID控制仿真实验,并和普通PID控制进行比较。仿真结果表明基于BP神经网络整定的PID控制能够在线调整PID三个参数以适应不同刚度的零部件,进而实现稳定的控制。     

二自由度车辆动力学模型的扩展研究

为描述极限工况下车辆动力学性能,该文在线性二自由度模型研究基础上,根据纵向车速、等效侧偏刚度的变化规律,对线性二自由度模型进行扩展,通过仿真总结扩展二自由度模型在对操纵稳定性分析中的作用。实车试验数据验证表明,两种模型可结合以提高对车辆状态的跟踪。     

薄钢板剪力墙结构试验研究及简化模型分析

通过对薄钢板剪力墙结构的低周反复荷载试验研究,分析了结构的受力机理、变形破坏模式、滞回曲线、延性指标、耗能能力等抗震性能指标。针对非加劲薄钢板剪力墙屈曲后受力性能,基于刚度等效、柱最大轴力等效和柱最大弯矩等效,提出一种构造简单又能考虑对边柱不利影响的三拉杆模型TSM(Three Strip Model),并与SM模型,精细有限元模型及试验结果进行了对比,结果表明,TSM模型具有很好的精度,可供工程设计应用。     

低张力缆索有限元模型及其应用

为准确计算缆索在低张力时的运动状态,该文考虑缆索低张力状态时的拉伸刚度、弯曲刚度和扭转刚度,建立了一种适用于低张力缆索的三维有限元模型。首先基于细长杆理论推导了缆索的动力学微分方程,接着以三次样条曲线为试函数,运用Galerkin加权残值法导出了单元刚度矩阵,最后对其进行组合建立了缆索的整体矩阵方程,并采用Matlab编写了求解程序。将其应用于实例中,所得结果与实验结果相一致。研究成果为拖曳缆、系泊缆、潜行器脐带缆等海洋缆索的运动分析与设计提供了理论依据。     

汽车油罐车容积表计算的探讨

本文以JJG 133-2016《汽车油罐车容量检定规程》为依据,简述了三次均匀B样条插值算法对容积表的计算过程;并结合示例数据,利用Excel等软件对其进行油罐容积表计算.同时,对同一组数据采用2005版规程的线性内插法计算数据、绘制曲线、并对图形进行局部比较.最后,对容量比较法提出采用等容加注的方式替代等高加注更具操...     

基于数值分析的压力传感器温度补偿方法研究

现有的压力传感器存在温度漂移和非线性等问题。在-40～80℃工作温度下进行压力传感器标定试验,建立一种基于数值分析的结合三次样条插值、最小二乘法、牛顿插值法的压力传感器温度补偿模型,并基于试验标定数据进行仿真,结果表明:采用该压力传感器温度补偿方法后,最大零点偏移和最大灵敏度误差分别为5.597 Pa和0.2%,最大相对误差为0.19%,极大地修正了压力传感器的温度漂移,该温度补偿模型的可行性和实用性得到验证。     

基于函数连接神经网络的传感器Hammerstein模型辨识研究

针对非线性动态传感器模型辨识问题,提出利用函数连接神经网络算法对非线性系统的Hammerstein模型进行一步辨识的方法。以多项式逼近传感器中的静态非线性环节,同时结合动态线性环节的差分方程,建立关于直接输入输出的离散数据表达式,利用改进FLANN训练求解Hammerstein模型参数。采用变学习因子的方法对FLANN算法进行改进,提高了收敛速率和稳定性。实验结果表明,该辨识方法简单有效且具有更快的收敛速度。     

风洞模型-支撑系统多维振动特性辨识与试验研究

针对风洞模型-支撑系统振动特性不明导致控制有效性差的问题,首先基于风洞模型-支撑系统的结构与原理,设计了系统振动特性辨识整体方案;其次建立了系统的等效动力学模型,通过引入动刚度对系统的俯仰、偏航维度振动特性进行了理论分析;进而提出了“正弦扫频-频谱细化-频响函数”振动特性辨识方法,并依据辨识结果建立了振动状态估计模型,将其引入控制闭环形成了基于辨识的控制方法;最后开展了脉冲响应试验与锤击试验,并对比了传统方法与基于辨识的控制方法的抑振效果。试验结果表明：俯仰、偏航维度频率响应辨识结果的均方根误差分别为0.084 0 g/V、0.007 5 g/V;且基于辨识的控制方法相较于传统控制方法将俯仰、偏航维度的等效阻尼比分别提升了1.48倍、3.00倍,具有明显优势。     

偏最小二乘回归神经网络模型在爆破振动峰值速度预测中的应用

神经网络方法是处理非线性问题的有力工具,但当输入变量较多,输入变量间存在的多重共线性性会使得网络的建模效率下降。偏最小二乘回归方法通过提取对因变量解释性较强的成分,能较好地克服变量间的多重共线性。将两种方法相结合,建立了爆破振动峰值速度的偏最小二乘回归BP神经网络预测模型。利用偏最小二乘法对影响爆破振动的因素进行分析,提取出3个新综合变量,使BP网络的输入层节点数目由9个减少到3个,简化了网络结构,提高了计算速度,增强了网络稳定性。分析结果表明,耦合模型的平均预测误差为7.62%,相较于传统的萨氏公式及标准的BP神经网络模型其预测精度有了明显提高。     

带耗能减震层框架-核心筒结构的简化模型与减震机理研究

提出带耗能减震层框架-核心筒结构的简化模型,将减震层等效为抗转刚度弹簧和抗转阻尼弹簧,构造减震层上部和下部的振型函数,采用假定振型法和虚功原理,推导带耗能减震层框架-核心筒结构在地震作用下的振动控制方程。以典型带耗能减震层框架-核心筒结构为例,采用MATLAB语言编制该简化模型的振动控制方程程序,并与ETABS软件建立的有限元模型进行相互验证,研究带耗能减震层框架-核心筒结构的地震反应和减震机理。研究结果表明:提出的带耗能减震层框架-核心筒结构简化模型有效、可行;利用振动方程的显示表达式揭示了带耗能减震层框架-核心筒结构的减震机理;由复模态分析方法进一步确定了不同减震层位置时结构阻尼的变化规律,优化设计的复模态阻尼比及阻尼器的优化阻尼系数可用于该类结构的初步设计。     

基于圆/柱度仪的回转体两点尺寸测量方法研究

提出了一种基于圆/柱度仪的回转体两点尺寸测量的方法。建立了基于标准圆柱直径的圆/柱度仪径向尺寸测量系统误差模型;以最小二乘圆圆心为坐标原点和最小二乘圆圆心与第一个采样点的连线为x轴向,建立新的坐标系。通过坐标平移和旋转,将原坐标系中各采样点的坐标转换到新的坐标系中的坐标,并将其转换成相应的极坐标值;基于这些极坐标值,建立其三次样条插值方程,并由其确定圆柱体的两点尺寸。给出了回转体两点尺寸测量与评定的流程,用所编制的程序对在圆柱度仪上提取的圆柱体要素的轮廓进行了两点尺寸评定与统计分析。该研究将为符合GB/T 24637.3定义的回转体两点尺寸提供一种可行的测量方法。     

基于参变量变分原理的三维Cosserat体模型弹塑性分析与应变局部化模拟

基于参变量变分原理,该文发展了三维Cosserat连续体模型弹塑性有限元分析的二次规划算法。由于Cosserat连续体模型的本构方程中存在材料内尺度参数,该模型可以解决经典连续介质理论在分析应变软化问题时病态的有限元网格依赖性问题。数值结果表明所发展的三维Cosserat连续介质弹塑性有限元模型可以有效的模拟应变局部化现象并且该算法具有很好的数值稳定性,同时获得的数值结果具有良好的非网格依赖性。     

基于显式模型预测控制的轮毂驱动电动车垂向振动研究EI北大核心CSCD

针对轮毂驱动电动车非簧载质量增大而引起的行驶平顺性和操纵稳定性恶化问题,提出了基于显式模型预测控制(EMPC)理论的主动悬架控制方法。建立由刚性环轮胎模型和空气悬架模型组成的四自由度系统模型,并确定车辆平顺性、稳定性和电机性能多目标函数及约束条件;基于多参数二次规划理论,将隐式模型预测控制系统转换为与之对应的显式多面体分段仿射(PPWA)系统,离线求解状态变量间的最优控制律,并运用参数分区上的显式控制律求得最优主动力。仿真结果表明:相较于被动悬架和运用天棚控制策略的主动悬架,基于EMPC理论控制的主动悬架对车身垂向加速度、轮胎动载荷和轮毂电机偏心距均方根值提升效果明显,改善了轮毂电机驱动电动车的行驶平顺性、操纵稳定性和电机性能。     

汽车用先进高强度钢板的可镀性与Wagner模型预测效果研究现状

先进的高强度钢板(AHSS)是汽车减重降耗的理想材料,但在连续热浸镀锌生产线上,这类钢容易因表面氧化而产生漏镀点,对防腐蚀不利.鉴于Wagner模型可用以预测钢的表面氧化情况,对该模型进行了分析,结合钢的成分和退火工艺,探讨了影响AHSS可镀性的主要因素,并且指出完善Wagner模型可以指导AHSS合金化设计与镀锌工艺制定.     

基于降阶模型的水下结构振动主动控制仿真及实验研究

基于降阶模型对水下结构振动的主动控制进行了仿真及实验研究,并取得了较好的抑制振动的效果。基于结构在可压缩流体加载下的无阻尼实模态矩阵建立了水下结构的降阶模型,由于维数的降低,进而能够设计出相对简化的主动控制系统,减少传感器和作动器的数量。通过线性二次型最优控制和结构主动变刚度控制两种方法对水下结构振动进行了主动控制仿真,均使结构振动有所下降。仿真结果显示线性二次型最优控制能够降低结构振动的峰值,而结构主动变刚度控制能够将结构的固有频率按照需要进行改变。还通过水下平板振动主动控制模型实验,验证了主动控制技术对水下结构的减振效果。