一种基于Simpack和OpenSees联合仿真的地震下列车-轨道-桥梁耦合作用分析方法（英文）

列车-轨道-桥梁耦合振动系统在强地震作用下,桥墩和支座容易发生破坏,桥梁结构容易进入弹塑性状态。考虑到强震作用下车-轨-桥耦合振动系统的复杂性和桥梁结构的非线性,单一软件难以满足耦合振动分析的要求。因此,本文首先基于Client-Server架构,提出了一种将多体动力学软件Simpack和地震仿真开源软件OpenSees相结合的车-轨-桥耦合振动分析方法,该方法充分利用了Simpack强大的轮轨分析能力和OpenSees完善的非线性分析功能。继而,采用联合仿真和有限元整体建模仿真两种不同的仿真思路对单跨简支梁桥进行时程分析,验证了基于Simpack与OpenSees联合仿真思路的正确性和准确性。最后,采用本文提出的基于Simpack与OpenSees联合仿真的车-轨-桥空间耦合振动分析方法对地震作用下多跨桥梁的仿真进行了进一步的分析。结果表明：使用本文提出的新的车-轨-桥空间耦合振动分析方法进行地震下高速列车-轨道-桥梁耦合振动分析研究具有通用性强、准确性高等优点,可以很好地进行地震下车-轨-桥耦合振动研究。     

某客车液压互联悬架刚度参数设计研究

针对国内某客车设计开发一种新型液压互联悬架系统,主要根据悬架操纵稳定性和平顺性要求对系统关键部件以及参数进行匹配设计计算并仿真分析.根据上述方法开发安装该系统样车,按照操纵稳定性和平顺性国标试验方法对比原车与设计样车性能,对比表明设计样车在不降低原车平顺性的同时,操稳性能显著提高,验证了该系统刚度参数设计方法的有效性.     

基于碰撞胸压标定试验的仿真假人材料参数优选法

基于实车碰撞试验建立了新型仿真有限元假人模型,并提出了相应的参数优化方法。为了提高假人仿真效果与实车试验结果的一致性,需要对假人主要结构材料参数进行调整。首先,提出了参数优选方案,选择出可以显著影响仿真结构的重要参数。然后,采用优化方法得到与实车试验结果近似的有限元假人修正模型。最后,本文以新型仿真有限元假人模型正碰胸压试验为例,对假人胸部相关材料参数按照参数优选法进行筛选,并用优化方法修改结构参数,从而保证仿真假人胸压峰值和回弹率等几个关键指标与实车碰撞下的假人实测数据较为一致。本文所提方法可以用于完善新型仿真有限元假人模型,以满足整车碰撞仿真的需要。     

缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化

为了降低缸内直喷汽油(Gasoline direct injection,GDI)发动机共轨系统的轨压波动,同时减少共轨系统结构参数实验标定的工作量,提出了基于改进型遗传算法的共轨系统结构参数优化设计方法。首先,在GT-suite搭建了GDI共轨系统模型,该模型主要由高压泵模型、共轨管模型、喷油器模型及低压泵模型组成;其次,通过动力学特性分析了共轨管体积、阻尼孔直径对共轨压力波动及上升时间的影响,并验证了模型的合理性;然后设计了基于前馈和反馈相结合的共轨压力控制系统,在此基础上,以共轨压力波动及上升时间为目标函数,以阻尼孔直径和共轨管体积为优化变量,提出了基于改进型遗传算法的共轨系统多结构参数优化方法;最后,通过仿真实验验证了本文方法的有效性。     

基于灵敏度分析的EPS转向性能试验客观评价指标

基于CarSim和Simulink软件搭建EPS系统与车辆模型联合仿真平台。根据EPS调试经验及实车测量给出EPS系统参数实际取值范围,并定义灵敏度分析的EPS系统参数的3个变化水平值。通过正交设计极差分析法,采用Isight软件对两个转向性能评价指标与EPS系统参数进行灵敏度分析。同时结合动力学分析,深入剖析EPS系统参数与两个指标之间的影响关系,并通过EPS试验车平台进行了EPS系统参数3个水平值下的实车试验。结果表明灵敏度分析结论符合实车的响应特性,能够有效指导EPS系统参数的调试和标定。     

基于典型工况的高压共轨喷油系统标定

为满足高压共轨系统配机要求,进行了高压共轨喷油系统标定研究．针对柴油机典型工况的喷油参数要求,分析了高压泵流量范围要求,给出了供油量和控制脉宽的关系;进行共轨压力与控制频率、控制脉宽的标定,确定了不同转速下共轨压力的控制脉宽范围：简要分析电控喷油器的均匀性影响因素,提出了压力波动量控制的办法和喷油脉宽修正的办法满足小喷油量均匀性要求．并进行了高压共轨系统装机初步试验,试验结果表明高压共轨喷油系统在试验台架上标定的合理性．     

基于AMESim的柴油机高压共轨系统高压油泵的建模仿真分析

对当前高压共轨系统使用较广泛的径向柱塞式高压油泵的结构及工作原理进行研究,通过LMS公司的AMESim软件对高压油泵液力、机械、关键部件(电磁计量阀)分别进行模块化分析,建立带有电磁计量阀的高压共轨系统高压油泵模型,并进行仿真分析。通过改变高压油泵的结构参数,得出高压油泵进、回油孔直径对燃油输出油压、流量的影响,为整个高压共轨系统及共轨管和喷油机的优化设计提供参考。     

举升机构液压系统的动力学仿真分析

利用Adams软件建立了某大型雷达升降设备的虚拟样机模型，并对该模型中液压系统的动态性能进行了仿真分析．通过控制重要结构参数进行仿真分析，找出了关键参数是负载和油液中的空气含量．仿真结果表明该设备的设计参数合理，动态性能良好，仿真结果同时也为优化设计提供了理论基础．     

基于自适应动态控制的无人车轨迹跟踪控制器设计

针对无人车系统存在干扰和故障影响的问题,文中设计一种基于滑模观测器的自适应轨迹跟踪控制方法。考虑无人车在运行过程中存在系统参数摄动和执行器传动机构加性故障的情况,同时结合系统非线性结构特性,设计自适应滑模观测器估计故障信号,并在此基础上设计自适应控制律对系统时变参数进行在线估计,保证闭环系统稳定且满足给定路径跟踪性能要求。仿真结果表明,在系统时变参数和执行器加性故障影响下,应用文中设计的控制方法可以取得期望的轨迹跟踪性能且鲁棒性较好。     

柴油机高压共轨式燃油喷射系统的仿真研究

为了能在无实验条件下方便地研究高压共轨燃油喷射系统的工作规律,借鉴了电控共轨燃油系统的结构和原理.在建立了共轨系统整体物理模型的基础上,利用计算机软件HYDSIM对某型实验台架上的高压共轨燃油系统进行了仿真,将利用仿真模型计算出来的喷油量MAP图、轨压波动等数据与实测的数据进行了对比.验证数据点的误差和曲线整体走向来判定仿真所得MAP图的准确度.将起喷阶段3个轨压设定下的轨压波动曲线图进行对比分析,考察其波动幅度及相位的变化,分析了误差产生原因.验证发现,仿真模型准确可靠,可用于共轨系统的模拟研究.     

基于极点配置算法的列车横向半主动悬挂自适应PID控制系统设计

为了使PID控制器具备自适应能力,以适应列车受到外部环境扰动时产生的结构参数变化,使用了增量式数字PID控制器,将PID控制器与极点配置控制算法结合,利用极点配置算法在线实时优化kP,kI,kD参数,设计了自适应极点配置PID控制器,实现了kP,kI,kD参数的自动校正.最后给出基于极点配置自适应PID的高速列车半主动悬挂控制系统的设计方案,利用MATLAB-Simulink搭建仿真平台并进行仿真.仿真结果表明：基于极点配置算法的列车半主动悬挂自适应PID控制系统能够有效降低列车横向振动.     

连体裤装结构设计研究

采用主观评价的方式,对32件实验样衣（连体裤装）的静态美观性与动态舒适性进行主观评价.利用聚类分析对主观评价体系中的评价指标进行了筛选,得到胸部造型、臀部造型、裆部造型、裤腿造型4个美观性指标,以及背部舒适性、胸部舒适性、臀部舒适性、裆部舒适性4个舒适性指标.再对上述8个指标进行主成分分析和聚类分析,把32件样衣分成了4类：1）美观性样衣;2）兼顾美观性与舒适性样衣;3）舒适性样衣;4）舒适性比较好,而美观性不够的样衣.最后通过对各类别样衣结构参数的回归分析,建立了连体裤装结构参数之间的回归函数,从而建立了不同类别连体裤装的结构数学模型,为服装结构设计人员从事连体裤装的结构设计提供理论参考.     

基于NN-GA的优化设计方法

针对优化设计中,传统的建模方法无法建立复杂系统的精确模型和传统优化算法无法获得满意优化效果的问题,将神经网络(NN)和遗传算法(GA)应用到设计中,构成一种基于NN-GA的优化方法.利用神经网络建立系统的数学模型,用遗传算法对参数进行优化,得出系统的最优值,并经过计算实例验证取得了较好效果.     

北京石景山体育馆结构相似模型设计的若干问题讨论

本文对北京石景山体育馆结构相似模型的设计制作的可能性和必要性进行探讨,此模型是为进行该馆屋盖结构体系的试验研究而准备的,并根据相似理论和结构体系本身的工作特点,讨论确定了结构相似模型设计的主要技术参数,使模型试验尽可能反映结构体系的实际工作性能.这对于大型、重要和复杂的结构体系的试验研究,无疑是一次有益的尝试。     

干线公路沥青路面设计参数对结构应力的影响

为了合理选择干线公路沥青路面结构设计参数,提高其在使用年限内的性能,应用BISAR程序,选取代表路段,分析了干线公路沥青路面结构参数对基层底面应力的影响,并采用正交试验法进行了结构层参数变化的敏感性分析.研究结果表明:面层底部压应力与基层底部拉应力随着各结构层厚度的增大均逐渐减小,而路面各结构层模量的变化对结构层应力影响不同,面层底部压应力与基层底部拉应力基本随着面层与基层模量的增大而上升,而随着底基层与土基模量的增大则减小.对基层层底应力,各因素影响显著性程度不一样,基层与底基层厚度与模量的变化对其影响显著.因此在干线公路沥青路面设计与施工中,应注重基层与底基层的厚度与刚度.     

系统可靠度约束下平面框架结构的优化设计

以结构系统的可靠度作为结构优化设计的控制参数，用分枝限界法判认主要失效模式。用ＰＮＥＴ法计算结构系统的可靠度，导出了平面框架结构系统可靠度的敏度分析表达式。     

基于神经网络与遗传算法的结构优化设计方法

从神经网络和遗传算法的原理出发,利用遗传算法和神经网络相结合的策略对结构参数进行优化.在确定结构优化的目标函数和设计变量集合的基础上,用神经网络学习算法建立货架结构设计参数与结构重量、结构最大应力、最大位移等的非线性全局映射关系,获得遗传算法求解结构优化问题所需的目标函数,用遗传算法进行优胜劣汰的寻优搜索运算,从而求出所需最优解.以货架结构的优化为例说明了上述方法的应用.遗传算法和神经网络的优化结果是在正交设计法确定的训练样本足够大的基础上得出的,具有较强的可靠性.     

基于系统可靠度指标的建筑框架结构设计

现行建筑结构设计规范是基于结构构件的可靠度计算,没有很好的考虑结构的系统性,不能准确地反映结构整体的可靠性．为此,本文提出了结构体系抗力调整法．该方法把结构体系可靠性分析和结构体系可靠度调整分2步来完成,根据结构各失效模式的可靠指标和相应的目标可靠指标的比值作为确定抗力调整的主要依据,进行结构各失效模式可靠度的分配和调整,从而以结构体系可靠度指标为参数直接进行建筑结构设计．该方法有效克服了结构设计调整过程中的盲目性,简化了可靠度的计算方法,是一种比较简便实用的结构可靠性设计方法．通过对框架结构体系的可靠性进行分析可以看出,只需要少数主失效模式就能计算出该体系的失效概率,计算结果误差小,能够满足工程设计要求．     

基于图像处理的嵌入式织物悬垂性能评价系统

织物的悬垂现象是指织物因自重而下垂的一种形变现象,是决定织物视觉美感的重要因素。本文介绍了一种基于图像处理的嵌入式织物悬垂性能的评价系统,能快速、简便的测定各种悬垂参数,同时具有移动便携的特点。实验结果证明系统能有效评价织物的悬垂性能。     

基于神经网络的纳米光子结构逆设计

同扫描参数优化的方法相比,神经网络模型可以在设计误差很小的情况下大大提高结构逆设计的效率。在模拟器与发生器串联的复合模型基础上,提出了2种有效的神经网络复合模型:基于生成对抗思想引入评价模块的复合模型和基于多任务学习增加模拟器模块的复合模型。在传输矩阵法模拟的数据集上进行有效训练后,将2个模型应用于多层薄膜吸收光谱的逆设计,并用具有特殊形状的目标光谱验证了2个模型的逆设计结果。最后,利用多任务串联网络模型设计了多层太阳能吸收器结构参数,在300~1500nm范围内,平均吸收率可达96%。