客车侧翻的上部结构安全性仿真研究

侧翻是客车道路交通事故的主要形态之一,车顶塌陷、解体等侵入性变形能够造成严重的人员伤亡.利用有限元仿真的方法研究客车侧翻的上部结构安全性,对影响因素进行分析,并提出改进意见.研究的结果对客车的设计、生产以及安全性评价具有指导作用.     

基于SVM模型的车辆侧翻预测方法

车辆侧翻预测需要高精度,本文提出了一种基于多观测变量的侧翻预测算法。该方法将不确定性概率法应用于重型车辆动态侧翻预测算法的设计,建立了基于多观测变量支持向量机(SVM)的重型车辆分类模型。     

客车侧翻碰撞加速度评价的研究

在客车侧翻试验的基础上,研究了客车侧翻碰撞的加速度评价指标.从最大加速度、平均加速度和加速度均方根三个方面对客车侧翻碰撞加速度进行了评价.这三个加速度指标可以作为评价客车侧翻碰撞安全性改进效果的依据.     

高床大客车侧翻结构安全性仿真研究

建立全承载高床大客车车身的有限元模型,并通过仿真试验初步验证其有效性。在此基础上研究大客车在翻滚过程中的耐撞性及其上部结构对侧翻安全性的影响,并参照相关法规对高床客车结构安全性进行了评估。最后根据仿真分析结果,提出上部结构的合理改进方法,进一步的仿真分析验证了结构改进能有效地提高高床客车的侧翻安全性。     

最小二乘支持向量机模型的简化结构研究

针对LS-SVM模型复杂度高的问题．本文提出了一种简化模型的思路。在保证LS-SVM模型性能不变的前提下,通过该模型的少量输入输出样本,利用LS-SVM建模进一步拟合该模型。使得到的新模型的复杂度降低。仿真试验表明。本文给出的模型简化方法是有效的。     

客车概念设计中的结构优化有限元分析

以实例客车为对象,在客车车身结构概念设计阶段,建立以参数化几何模型为基础的有限元简化分析模型.以提高车身的扭转刚度、降低车身骨架的自重为目标,应用ANSYS软件,对早期结构方案进行了优化分析应用研究.研究表明,方法和结果完全可以用来进行早期结构分析和方案评价.     

机械弹性车轮结构参数对汽车侧翻稳定性的影响

为深入研究机械弹性车轮（MEW）的结构参数对汽车侧翻稳定性的具体影响,利用刷子理论模型建立了MEW稳态侧偏简化理论模型,利用理论、试验以及数值仿真等方法,分析了结构参数（包括几何参数和材料参数）对MEW侧偏特性的具体影响。以改进的载荷转移率作为侧翻稳定性的评价指标建立了匹配MEW的整车非线性3-DOF侧翻预测模型,研究了车轮侧偏力学特性对侧翻稳定性的具体影响规律。结果表明：铰链组结构参数对侧偏特性影响较小,适当增大弹性环分布高度、减小輮轮断面高宽比和初始剪切模量可以增大车轮侧偏刚度和侧向力峰值,进而提高匹配机械弹性车轮汽车的侧翻稳定性。     

客车蓄电池托架结构优化设计

针对某些客车蓄电池托架结构设计笨重、灵活性差,导致安装和维修不方便的问题,设计了一款可抽拉式蓄电池托架。该托架主要由异形槽钢、三节式滑轨、内托盘等部件组成,能够实现蓄电池向外抽拉560 mm,大大提升了安装和检修的方便性。为验证优化后托架能否满足使用要求,利用CATIA建立三维模型并导入ANSYS中进行有限元分析,结果表明,结构强度满足工况要求。     

平衡重式叉车防侧翻模型预测控制研究

为降低叉车在高速转向时发生侧翻的概率,设计了一种液压支撑油缸作为执行机构,为叉车提供侧向支撑力.针对叉车行驶过程中的安全域判断问题,提出基于零力矩点的叉车行驶状态划分策略,以零力矩点沿侧向分量与叉车支撑平面的关系作为划分依据,并考虑侧翻过程中叉车支撑平面的变化,将叉车侧倾过程分为安全行驶、危险可控以及临界侧翻3个阶段:...     

大型结构的螺栓连接有限元简化方法与验证

优化了一种考虑大型结构的螺栓连接有限元模型的简化方法。简化方法仅需要对有限元模型施加均匀压力,而不需要对所有螺栓完全建模。该简化方法不仅提高了螺栓连接模型有限元计算时的收敛性,而且节约了计算成本。详细分析了该简化方法的假设。为了验证简化方法的准确性和可靠性,对螺栓连接结构的建立了简化模型,计算三种不同载荷作用下模型的多个关键特征量与接触应力云图,并与传统建模的结果对比,得出使用方法的简化模型的适用条件。     

基于变幅油缸油压的汽车起重机防倾翻检测方法

倾翻是汽车起重机最为严重的安全事故之一,为防止汽车起重机倾翻事故的发生,建立合理有效的防倾翻安全检测方法具有重要意义。针对传统力矩限制器未考虑随汽车起重机工作方位(转台回转角度)变化汽车起重机本身抗倾翻力矩能力不同的问题,通过力矩分析分别建立起变幅油缸最大允许油压Fmax与相应的起重臂长度L、变幅角度β、转台回转角度α的关系模型Fmax=fmax(α,β,L),并建立起汽车起重机最大允许吊重Gmax和L、β、α的关系模型Gmax=gmax(α,β,L);基于Fmax=fmax(α,β,L)和Gmax=gmax(α,β,L)两模型分别给出相应的防倾翻安全检测方法;针对起重机几种不同典型工况,以Gmax模型为例进行仿真分析,通过安装相应传感器并以所建防倾翻理论模型为基础构建防倾翻监控器,试验验证结果表明,最大允许吊重理论值与试验检测值基本一致,两者间决定系数R2=0.93。     

基于多目标优化的乘用车后排座椅轻量化设计

提出第二代非劣排序遗传算法(NSGA-II)结合响应面法(RSM)-径向基神经网络方法(RBF)混合近似模型和逼近理想解排序(TOPSIS)方法对某乘用车后排座椅进行结构-材料一体化多目标轻量化设计研究。结合有限元理论建立仿真模型,并通过行李箱碰撞试验验证仿真模型的正确性,根据工程经验和座椅靠背骨架吸能分析确定了6个优化部件厚度、材料的设计变量及取值范围;采用RSM-RBF混合近似模型方法拟合设计变量与响应之间的关系;利用NSGA-Ⅱ算法对优化问题进行求解,得到Pareto最优解集。最后采用基于熵权TOPSIS方法对Pareto最优解集进行排序确定最佳折中解。结果表明:在满足各项安全性能法规的前提下,乘用车后排座椅减重3.57 kg。     

多种群遗传优化的客车防侧翻鲁棒控制方法

为改善客车主动防侧翻能力,提出多种群遗传优化的防侧翻鲁棒控制方法。考虑车轮侧倾外倾、侧倾转向、悬架变形外倾和变形转向对轮胎侧偏特性影响,以及客车垂向与侧倾运动的耦合特性,建立6自由度客车侧翻动力学模型;针对客车的实际干扰及参数不确定性,以最大横向载荷转移率为控制目标,融合差动制动原理设计客车主动防侧翻的鲁棒控制方法;应用多种群遗传理论对控制器的权函数进行动态优化,增强控制系统的抗干扰能力;选取J-Turn及Worst-Case典型侧翻工况进行数值仿真,分析防侧翻控制方法对不同行驶工况的适用性、前轮转向干扰及路面干扰下的抗干扰稳定性以及簧载质量和车速变化时参数摄动鲁棒性。结果表明该方法能将客车侧翻危险速度提高75%以上,有效改善客车主动防侧翻能力;且对不同行驶工况、不同类型干扰及参数变化均有强鲁棒性。     

基于MATLAB的轿车悬架系统模型简化

悬架系统是汽车系统中非常重要的一部分,它在汽车行驶平顺性和操作稳定性方面起着至关重要的作用。通过对轿车悬架模型的简化,得出独立悬架传递函数。为验证传递函数的正确性以及模型简化的合理性,在参数取值范围内,任意选取一组参数值,应用MATLAB中M 函数进行测试。测试结果证明,该传递函数正确,该模型合理,可作为今后研制、开发轿车悬架系统的一种测试、检验模型。     

基于灵敏度分析的乘用车气动噪声优化

以某乘用车气动噪声为研究对象建立了整车流体动力学模型,并用该模型提取车窗脉动压力,然后将该压力作为激励加载到车内声腔模型中对驾驶员耳旁噪声进行仿真分析,仿真结果与试验数据吻合.将车身表面Curle噪声源强度作为优化目标,采用离散伴随法进行灵敏度识别,进而确定后视镜、A柱截面、引擎盖为优化区域.采用哈默斯雷试验设计方法构...     

螺栓连接结构有限元计算模型简化研究

为了减少螺栓连接模型的模拟计算量并提高模拟计算精度,以螺栓连接L梁模型为研究对象,对其进行了螺栓连接结构有限元模型简化研究。螺栓简化模型由等壁厚面体组成,通过调解简化模型的密度,使简化模型质量与三维实体模型保持一致。将简化模型模态计算结果与三维实体螺栓模型进行比较,验证了简化模型的有效性。为了进一步提高螺栓简化模型的计算精度,针对简化模型的重要参数—弹性模量进行了单目标优化,优化结果显示,螺栓简化模型的计算精度得到了进一步提高。     

基于MDO方法电子设备关键结构的优化设计

利用VC++和iSIGHT构建了一套参数化建模和综合设计优化的平台,实现了基于MDO方法的某电子设备关键结构优化的整个流程。以某型号电子设备的关键结构的散热性能、振动性能和结构轻量化等建立多学科设计优化模型,并考虑各学科之间的耦合效应,采用连续二次规划(SQP)算法,优化求得结构参数全局最优解。     

基于25%小偏置正面碰撞的某乘用车前端结构改进设计

对比分析25%小偏置正面碰撞车体结构变形与正面全宽和40%偏置碰撞车体结构变形异同点。针对小偏置碰撞车体结构变形特点提出车体前端结构优化措施,优化措施包括结构改进与材料加强两个方面。对优化后的整车模型进行25%小偏置碰撞虚拟实验,结果表明车体结构优化效果显著,乘员舱侵入量明显减小。进行了正面全宽和40%偏置碰撞工况下的减速度波形验证,证明改进整车模型刚度配置合理,不会影响乘员约束系统的匹配。     

基于行人下肢保护的SUV车型前端结构多目标优化设计

当行人与车辆发生碰撞时,汽车前端结构的设计是满足行人腿部保护要求的关键。然而针对SUV车型由于其前端结构特点与普通轿车不同,在应对行人下肢保护要求已呈现明显的局限性。为了提高SUV车型前端结构的行人保护功能,结合试验设计技术、近似建模技术、多目标优化算法,以行人腿部的伤害值指标胫骨加速度及膝部剪切位移最低为优化目标,以膝部弯曲角为设计约束,对车辆前端结构参数进行了多目标优化设计。研究结果表明:优化后的车辆前端结构与原设计相比,有效降低了行人下肢伤害,为车辆前端结构的设计与开发提供了有效的参考。     

基于Kriging近似模型的某轿车前悬架不确定性优化

针对前悬架确定性优化没有考虑参数不确定性时存在的问题,提出了一种考虑不确定性因素的前悬架不确定性优化方法。应用ADAMS/Car建立了某轿车麦弗逊式前悬架模型,在ADAMS/In-sight中进行了悬架设计硬点参数的灵敏度分析,针对灵敏度较大的设计硬点参数和所考虑的不确定性量,建立了车轮定位参数在车轮跳动过程中的Kriging近似模型,简化了优化过程。针对该近似模型进行了动力学分析,运用经过改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和隔代遗传算法(IP-GA)进行了多目标不确定性优化求解。优化结果表明,该不确定性优化方法具有较高的有效性和精确性。与确定性优化结果的对比表明,不确定性优化具有更好的鲁棒性。