路面不平度的测量与重构

路面不平度在越野汽车平顺性和操纵稳定性中起着重要的作用.利用试验法和软件重构法对路面不平度进行了论述;试验法能够建立中国典型道路谱原始数据库,对以后进行道路方面的工作具有重要的指导意义;重构法是用matlab软件运用谐波叠加法对路面不平度进行重构.重构的数据既可作为相应道路谱的期望数据,也可为室内道路模拟试验台提供预期的驱动信号.     

车辆行驶路面的数字化建模方法研究

为提高车辆虚拟试验结果的准确性,对车辆行驶路面数字化建模方法进行了研究。利用双轨真实路形计对中波和长波起伏路面进行测量,并将测量结果与依据路面外形设计参数建立的波形曲线进行对比,验证了测量方法的准确性和可信性;利用双轨真实路形计分别对渣土路、砂石路两种随机路面进行测量,获取了路面不平度实测数据,并采用基于周期图法改进的Welch算法对实测数据进行了功率谱密度估计,依据相关国家标准GB/T 7031—2005评定了路面等级。采用谐波叠加法建立了三维随机路面模型,通过与实测数据作功率谱密度对比,表明二者具有较好的一致性,验证了三维随机路面模型的可信性。     

基于CUDA实现经典功率谱估计

针对目前通常使用Matlab等软件调用CPU进行功率谱估计的现状,提出了一种借助于CUDA平台调用GPU并行计算功率谱的方法;根据经典功率谱估计方法的原理,实现了GPU进行功率谱估计,通过Matlab的C语言接口输出结果,并给出了程序执行流程;最后通过数据对比,显示了CUDA并行计算带来的性能优势.     

车辆多体动力学仿真中的路面模型构造方法的研究

讨论多体动力学仿真软件中车辆试验路面的生成原理及3种具体的三维路面模型的构造方法 .介绍双轨路形计的工作原理,并用其测量了某试验场路面的不平度数据.依据此数据分别利用3种路面模型构造方法建立了所测路面的模型,通过对所建路面模型的讨论和比较,总结了各建模方法的优点和不足.     

牵引火炮行军随机振动响应研究

对牵引火炮列车行军状态下的系统随机振动进行了研究,建立了15自由度振动动力学数学模型,运用随机振动和车辆动力学的有关理论,研究了它的振动特性,以路面不平度为激励,导出了牵引火炮列车位移响应谱、加速度响应谱和加速度均方根值计算公式,编制了相应的计算程序,结合计算实例提出了改善其平顺性的措施。     

基于SVD-TLS的ARMA谱估计及应用

提出了基于SVD-TLS法估计ARMA信号模型的AR阶数和参数的方法, 并利用Cadzow谱估计子计算ARMA功率谱.在对包含两个非常接近的频率成份的模拟数据进行计算机仿真的基础上, 提出了利用SVD-TLS法计算ARMA功率谱存在的问题和建议.对真实的动态观测数据计算ARMA谱, 并与Burg最大熵谱法和传统的周期图法进行了对比分析.计算机仿真结果表明, SVD-TLS法可以用较少的AR阶数实现高分辨率的ARMA功率谱估计.     

履带对路面不平度的滤波作用

履带车辆在路面上行驶时,受到路面不平度的干扰,车辆履带对路面几何形状有一定滤波作用。本文通过对实际路面和在该路面上铺履带后测量的原始数据统计分析,定量地说明了履带对路面不平度的滤波作用。     

自行火炮行进间三维路面建模及振动特性分析

为研究某履带式自行火炮行进间的振动特性,采用谐波叠加法给出了路面不平度的数学表征方法,利用Matlab编程获得了标准路谱数据。在对Adams/ATV三维路面数据格式进行剖析的基础上,将标准路谱数据进行转换,形成三维路面模型。结合在ATV中建立的某履带式自行火炮行进间动力学模型,对自行火炮行进间的振动特性进行讨论分析。     

基于机器学习的车辆路面类型识别技术研究

当车辆在各种不同的路面上行驶时,获知路面类型信息将有助于提高乘车人的安全性和舒适性,不同的路面类型将对车辆的加速、制动及操控等驾驶策略产生影响。基于机器学习的基本原理,提出一种使用加速度传感器和相机特征数据融合对路面类型进行分类的方法,并与单独使用其中一种传感器进行了比较。使用垂直加速度和车速数据并利用车辆动态模型还原路面轮廓,进而完成特征提取和路面类型分类;对相机采集的路面图像数据进行特征提取和分类;将两类传感器的数据特征进行融合,完成路面类型识别任务。实验结果表明：使用两种传感器数据特征融合的方法,不但识别精度有所提高,而且其可靠性和适应性也都优于单独使用加速度数据或路面图像数据。     

坦克对随机路面扰动的反应分析

<正> 前言坦克在不平路面上行驶时的反应分析是一个多点输入随机振动问题。各种路面资料的分析表明,路面随机不平度基本上服从高斯分布。我们假定路面不平度为平稳的高斯随机过程。过去的研究也表明,对于有实际意义的速度和加速度来说,可以忽略由车辆的加速引起的非平稳效应。因此,我们限于考虑车辆以恒定速度直线行驶的情形。在这种情形下,对于线性系统来说,其反应也将是平稳的高斯过程。车辆的悬挂弹簧和缓冲阻尼器通常都是非线性元件,并且在悬挂系统中存在干摩擦。由于非线性系统随机振动的分析比较复杂,而且目前还缺乏非线性元件的参数,因此,假定车辆为线性系统。根据过去的研究,这种解可以给出车辆的基本性     

基于传感布置优化的履带车辆振动测试系统

针对大型结构振动测试传感布置优化问题,开发了集传感布置优化于一体的履带车辆振动测试系统。基于传感布置优化理论,提出一种惯性权值协同学习因子非线性动态调整粒子群优化算法;通过履带车辆有限元模态分析,获取节点不同阶模态振型值,依据模态置信准则开展履带车辆振动测试加速度传感布置优化计算;采用MATLAB和LabView混合编程搭建振动测试系统,开展履带车辆行进速度15 km/h的戈壁路、砂石路、铺面路以及起伏路4种典型路面谱激励下的车身振动测试试验。研究结果表明,试验测得的振动加速度最大值、最小值、均值以及均方根值与商用LabGenius振动测试软件结果基本一致,误差小于1%,验证了传感布置优化计算结果有效性及测试系统功能可行性,可为履带车辆振动测试传感优化及测试系统设计提供理论基础和实践指导。     

运输过程火箭战斗部装药振动疲劳的数值分析

为深入了解运输环境下火箭战斗部装药的结构可靠性,利用频域方法对其随机振动特性及疲劳损伤情况进行了研究。建立了发射车简化动力学模型,由传递函数及路面载荷求得装药基础激励功率谱;根据装药有限元模型,利用模态叠加法求出了结构随机振动响应,并通过Steinberg 3-σ法则估算疲劳损伤量。计算结果表明:运输过程中装药会发生随机振动,结构内部会产生动应力,危险点位于顶部圆孔内侧,应力峰值为4.86 MPa。当加载时间达到250 h时累积损伤量为1.12,表明装药已经发生结构破坏。路面激励会引发装药疲劳损伤,影响其结构可靠性。     

二维路面不平度的分形构造方法

精确的路面不平度模型是车辆动态性能仿真研究的关键。根据Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数,按照功率谱及相干函数的定义,推导出左右轮分形模型组分中相位角的解析相干关系;结合W-M分形函数以及不同轮辙路面谱阵的Cholesky分解,分别构造考虑相位角相干性以及基于轮辙路面谱阵Cholesky分解的二维路面分形模拟模型。理论研究发现,当分形尺度参数γ→1时,根据W-M分形函数推导出的路面分形模拟法等价于谐波叠加法,且基于轮辙路面谱阵Cholesky分解的分形模型更具普遍意义,考虑相位角相干性的分形模型只是其一种特例。仿真结果表明,当γ→1时,所构造两个模型的轮辙自功率谱及左右轮相干函数均与对应参考标准吻合较好,验证了两个模型的精度和可信性。     

履带式车辆路面反应谱测试的可行性研究

通过测量车辆的振动加速度响应信号获取路面谱的方法具有很好的实用性。通过履带式车辆动态行驶过程中获得的振动响应信号，经过小波降噪预处理和系统辨识后可以得到履带式车辆悬挂系统的固有参数，说明实验方法具有较高的可行性，可以合理的反映出车辆的真实性能。实验中获得的采样数据具有一定的实用价值。     

人工合成爆炸震动时程的拟合目标谱方法

为研究地下防护工程中爆炸震动的抗震与隔震问题,提出了人工合成爆炸震动时程的拟合目标谱方法,阐述了拟合目标谱法的计算方法和过程。在生成非平稳加速度时程时,采用了近区和远区两种类型爆炸震动加速度的波形函数,导出了爆炸震动近区和远区的包络线函数。介绍了爆炸震动设计反应谱的构造方法,给出了修正的爆炸震动设计反应谱函数。针对一掘开式工程,采用拟合目标谱方法人工合成了感生地震动的加速度时程。算例表明,经过迭代调整后的计算反应谱可以在给定拟合精度内接近目标反应谱,合成的爆炸震动时程满足频谱设计要求,能够反映出爆炸地震动的频谱特性和强度非平稳性。     

小波分析在路面反映谱中的应用

小波分析处理车辆振动响应信号,可有效降噪,通过路面反映谱分析路面不平度.用3阶Daubechies小波滤波器对采样信号多尺度一维小波进行分解,再对信号中的低频部分单支重构.当尺度为9时,得到降噪后的信号.该信号既维持原信号采样点数目,且时域空间具规律性,时域响应具平稳随机特征.     

高速机动条件下坦克行进间火炮非线性振动动力学研究

为研究高速机动条件下坦克行进间非线性振动情况,基于动态协同仿真方法,建立了坦克行进间机械、电气与液压联合仿真模型。分别在机电一体化仿真软件Amesim中建立液压子系统模型,在仿真软件MATLAB/Simulink中建立控制子系统模型,在多体系统动力学软件RecurDyn中建立考虑身管柔性等多个非线性因素的坦克机械系统模型。运用谐波叠加法分别编写了考虑左右履带不平度相干性的D级、F级三维路面不平度计算程序。动力学计算结果表明：身管柔性会造成炮口振动的振幅大于摇架处;当路面不平度较小且行驶速度较低时,炮口相对于摇架整体向下弯曲;随着路面不平度的增大和行驶速度的提高,车体及摇架稳定性急剧恶化,稳定器无法保证稳定精度,此时,身管柔性造成的炮口与摇架处高低角位移差异显著减小;身管柔性因素对于射击精度的影响难以通过简单的静态修正得以解决,还需综合考虑坦克的行驶工况。