汽车驱动桥调试作业仿真优化

汽车驱动桥调试是汽车总装配线上的一个重要作业,作业姿势不当会导致操作工人颈部和肩部疾病。利用DELMIA仿真软件对现场工作姿势进行人机工程学分析,并用快速上肢评估（RULA）来确定其风险等级,提出了改进操作的方案,并用仿真软件验证了其效果。结果表明：通过增加工作台阶,可以改善上臂和颈部的姿势,减少了工作紧张的风险;应用DELMIA可以对工作姿势进行量化评估,使分析过程更加直观和科学。     

汽车废催化剂微波加热厚度优化（英文）

为了提高汽车废催化剂在微波加热过程中温度场分布的均匀性,开发加热厚度优化的新方法。采用高斯模型和基于介电损耗正切和反射损耗的数值算法计算汽车废催化剂的微波加热平均穿透深度和厚度。结果表明:汽车废催化剂是一种中等损耗物料,从室温到800℃的过程中平均穿透深度为1.11 m,汽车废催化剂的最优加热厚度约为0.83m或平均穿透深度的0.75倍。工业化应用分析显示:该最佳厚度能提高温度场的均匀分布、减少能耗。     

汽车磁流变阻尼器多目标优化分析（英文）

为了改善汽车的被动安全性能,提出将一种单杆单筒式磁流变阻尼器应用于汽车前部吸能结构中。提出以修正Bingham塑性模型(BPM模型)为理论基础,以最大阻尼力和可调范围为优化目标,运用mode FRONTIER自带的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对所采用的磁流变阻尼器结构参数进行多目标优化分析。优化结果表明:最大阻尼力和可调范围成反比,所用的优化算法不可能使两个优化目标同时达到最优,只能在众多前沿解中选择符合条件的优化解。优化后的磁流变阻力器磁场分布更加集中合理。     

汽车自适应巡航控制系统硬件在环仿真平台的设计与仿真试验（英文）

为了提高自适应巡航控制(ACC)系统的仿真精度,利用实车ACC系统的执行机构建立了硬件在环仿真(HILS)平台。HILS平台由仿真模型和硬件部分组成。仿真模型将运行在d SPACE仿真系统中,包括为了产生雷达模拟信号、ACC控制指令及计算车辆运行状态的雷达模拟器、ACC控制器和车辆模型。硬件部分主要包括电子节气门系统、主动制动系统及其附属的传感器及控制器等。通过串口通信接收来自ACC控制器的指令,HILS平台的硬件可以完成节气门开度和制动压力跟随控制。利用HILS平台进行了不同工况下的ACC仿真试验,仿真结果表明:HILS平台工作状况良好,并可以用于ACC控制器的开发。     

基于多目标优化算法的汽车高强钢零件冲压过程优化（英文）

高强钢的冲压工艺参数对产品成形质量至关重要。文章研究了冲压工艺参数,如压边力(100kN~500kN)、摩擦系数(0.08~0.12)以及冲压速度(10mm·s-1~90mm·s-1)对产品成形质量的影响。为获得具有良好成形性能的冲压零件,基于中心组合实验设计方法设计有限元仿真方案,由此获得不同工况下的成形指标。采用响应面方法,建立优化模型;采用第二代非支配遗传算法(NSGA-II)优化工艺参数,获得帕雷托优化解;基于优化参数进行冲压实验,结果表明,有限元模型预测的成形缺陷符合实际情况。     

海底深部金矿采矿方法优化（英文）

对海底深部金矿开采方法的优化进行研究。首先,综合考虑技术可行性、安全状况、经济效益和管理复杂性4个方面,建立海底采矿方法优化的指标体系。其次,构建一个同时包含实数和三角模糊数的评价矩阵,对定性及定量信息进行综合表征。然后,提出一种模糊理论与TODIM方法相结合的混合模型。最后,以三山岛金矿为例,对该方法的可行性进行验证,并通过灵敏度分析证实该方法具有较好的鲁棒性。结果表明,所提出的混合TODIM方法能可靠有效地用于海底深部金矿采矿方法的选择,并可为其他类似海底矿山采矿方法优化提供参考。     

泡沫金属材料仿真建模的研究进展（英文）

对目前较为常用的6种泡沫金属的计算机仿真模型进行了概述和分析。这6种模型包括:立方胞模型,Gibson—Ashby模型,八面体模型,十四面体模型,Voronoi模型和三维随机球模型。不仅对每一种模型的结构进行了描述,而且对各种仿真模型在应用研究中存在的优缺点进行了综合分析。     

汽车进气格栅多目标优化设计（英文）

基于kriging模型和NSGA-Ⅱ算法,采用多目标优化设计的方法研究了进气格栅对汽车气动性能和发动机舱散热性能的影响,并通过数据挖掘技术研究设计变量与目标函数间的影响机制。进气格栅优化变量有3个:格栅倾角、格栅条数量和格栅条宽度。优化目标为汽车的气动阻力系数、气动升力系数以及进入发动机舱的气流质量流量。通过总变差分析和自组织映射图分析,得出了各设计变量对不同目标的影响程度以及变量与目标之间和目标与目标之间的相互关系。最后对比分析了优化后的模型和原始模型的气动性能和发动机舱散热性能。     

同步永磁耦合器动力学特性仿真研究（英文）

针对同步筒式永磁耦合器,通过仿真软件计算了其主动永磁转子与从动永磁转子之间的转角差与所传递转矩的关系曲线。在扭矩曲线工作点附近,采用线性化处理,定义了永磁耦合器的等效扭转刚度K。采用合理的假设与简化,建立了同步永磁耦合器在工作过程中的动力学微分方程,然后进行拉普拉斯变换获得系统传递函数。永磁耦合器在工作过程中会经常遇到冲击性负载或正弦波负载,分别采用单位脉冲信号与正弦波信号进行模拟,求解系统的时间响应曲线,验证同步永磁耦合器的抗冲击性与减振性。研究结果表明:永磁耦合器在工作过程中遇到冲击性负载时,转角差增量会随着系统固有频率不断衰减振荡直至消除;当遇到周期性正弦波负载时,转角差增量的瞬态响应会随着系统固有频率不断衰减振荡直至消除,转角差增量的稳态响应表现为伴随着激振源持续振荡,但相位角滞后于激振源,稳态响应频率与强迫振动的频率相同,稳态响应振幅与永磁耦合器扭转刚度有关,最终验证了同步永磁耦合器具有优良的抗冲击性与减振性。     

柔性制造系统实时调度与优化研究（英文）

在FMS物流系统的实时调度优化方面,主要是针对AGV运输展开的调度研究。简要介绍了两种形式的AGV调度策略:基于遗传算法(GA)的AGV调度、基于粒子群算法(PSO)的AGV调度;将模型及调度优化思想以具体的实例进行验证,以已开发出的仿真程序为基础,在其中融入调度模块,通过实时运行的假定加工任务数据,证实实时调度优化后系统的任务完成时间有明显缩短,提高了整个系统的任务加工处理效率。     

负载敏感系统建模与仿真研究（英文）

针对负载敏感系统建模与计算机仿真问题,基于流量连续性方程和力平衡方程建立了负载敏感系统变量泵、负载敏感阀、高压卸荷阀和变量缸的动力学方程;并在此基础上得到了负载敏感系统低压卸荷、高压卸荷和负载敏感3种工况的稳态方程;最后用EASY5软件搭建了负载敏感系统模型、根据各工况稳态方程确定了各元件的取值范围、并进行了仿真验证。仿真结果表明:用以上步骤建立的负载敏感系统模型运行稳定,各元件参数匹配合理,可以准确模拟各工况特性。     

汽车驱动桥壳冷冲压模具设计

分析了驱动桥半桥壳的成形工艺,通过Dynaform软件对冷冲压工艺参数及模具设计进行数值模拟分析对比,确定了最合理的冲压工艺结构,并设计了桥壳压形模具。同时,按设计图纸制造了桥壳压形模具,通过模具试冲获得了合适的制件。该弯管模的试制成功,可为类似制件的加工提供参考。     

数值仿真法在铝型材挤压成形模具设计与优化中的应用研究（英文）

针对某一截面较大、形状较为复杂的铝合金型材,研究了该铝型材的挤压工艺、并进行了模具设计。基于ALE的有限元软件Hyper Works,建立该铝型材挤压成形有限元数值仿真模型,对挤压过程进行数值仿真研究,从而获得型材挤压过程金属流动规律。根据仿真结果,分析了焊合室各层高度、尺寸形状和模具结构参数对型材挤压速度分布、材料粒子运动轨迹以及应力应变分布等金属流动行为的影响规律,并对模具结构参数进行优化设计。计算结果表明:优化设计后的模具可以使模具出口处金属流动的速度相对比较均匀,减小产品扭曲变形程度,较好地满足该型材截面形状和尺寸精度方面的要求。     

基于一维、三维耦合仿真的歧管式催化转化器结构优化（英文）

利用BOOST和FIRE软件建立了某发动机进排气系统的热力学模型和三维排气歧管CFD模型,通过实验进行了仿真分析的初始标定和边界条件数据融合,并采用一维和三维耦合方法分析了低速和高速工况下排气歧管的压力损失和瞬态流场分布。根据评价试验结果显示:优化后的结构显著提高了各管内部流场的流畅性和排气一致性,在一定程度上降低了背压,缩短了起燃时间,提高了发动机的最大转矩。     

磁流变阻尼器可调Sigmoid力学模型仿真分析（英文）

采用磁流变阻尼器(MR damper)进行半主动控制分析时,建立较为精确的MR damper力学计算模型是关键因素之一。目前常用的MR damper力学计算模型有Bingham模型、Sigmoid模型、双Sigmoid模型与通用Sigmoid模型等,但这些力学计算模型均不能同时描述MR damper的惯性效应、剪切稀化现象和蓄能器刚度影响等。基于此,提出了一个新的MR damper力学计算模型——可调Sigmoid模型,并与现象模型试验结果进行对比研究。仿真计算结果表明:可调Sigmoid模型简单易理解,且能很好地描述MR damper的惯性效应和剪切稀化现象,在描述低速区和高速区的非线性滞回特性时,所运用的物理概念更为清晰,具有很强的可调通用性。     

远距离采集图像损伤区域三维重建仿真研究（英文）

远距离采集图像的损伤区域形状基属性形变和噪音难以消除,三维重建难度大,传统重建方法不能有效修复损伤区域。提出基于体像素插值的图像损伤区域三维重建方法,在远距离图像采集中形变不规则的前提下,利用产生奇异点的规律进行奇异点插值补偿,提取到图像仿真投射映像属性点的非齐次矩阵后,利用体像素补偿损伤区域奇异点,并通过边缘冲突原理进一步消除奇异点,获取到更加真实的远距离采集三维重建图像。实验结果证明:所提方法增强了远距离采集图像损伤区域三维重建的信息量。     

汽车发动机振动及噪声辐射特性研究（英文）

以某汽车V型发动机为研究对象,采用有限元和边界元法对其结构振动和辐射噪声进行研究。通过模态试验数据修正发动机结构的有限元模型,确保模型的准确性。基于表面振动测量数据,采用边界元法预测发动机表面所辐射的噪声分布,并与采用九点声压法测得的整机噪声结果对比。结果表明:基于表面振动法所预测的噪声辐射与实验测量的结果相吻合,为发动机的低振动噪声设计提供一种简单有效的计算方法。     

基于PZFlex的材料超声检测仿真研究（英文）

为了将抽象的声场传播变成可见的图像,更有利于探伤人员准确的定位缺陷的位置和大小。主要针对超声在材料中的传播进行研究,根据经典波动方程,研究超声在材料中传播的原理,并利用原理对超声波的横波纵波进行解释。在探究超声探伤成像方法上,使用有限元软件PZFlex基于时域/瞬态分析方法对其进行谐响应分析,建立出对应的超声探伤的数学模型。再根据所建立的模型,进行超声在材料中的仿真研究。最后,通过具体的超声探伤实验来证明仿真模型对缺陷的位置与大小定位的准确性。     

小型液压压力机液压控制系统设计及仿真（英文）

设计了一种采用PLC控制的小型液压压力机的液压系统,主要进行了系统设计、液压缸内径的确定、PLC系统配置和选型以及控制程序设计,该系统主要特点在于响应快,高效率,操作方便,工作可靠。同时采用AMESim液压机械仿真软件对该液压系统进行了仿真分析。仿真结果表明:在压力机液压系统设计中采用辅助缸来实现快速上下行,响应速度快,工作效率高,功率损失少,为液压压力机的液压系统设计及其半自动化控制提供了一定的理论参考。     

功能梯度材料板安定区域优化（英文）

采用遗传算法优化功能梯度材料陶瓷相体积分布并考虑了金属相材料的强化,得到了循环力/热耦合作用下的功能梯度材料板的最佳安定区域,其中功能梯度材料热物参数空间分布规律采用一个指数函数描述,并给出了Al/SiC功能梯度材料板优化后的安定区域图。