车-桥耦合系统迭代解法研究

在已有车-桥耦合研究的基础上,推导了车-桥耦合系统的迭代解法.建立了车-桥系统模型,利用ANSYS软件分析单自由度质弹系统车辆模型在通过简支梁桥时桥梁的动力响应.用无量纲参数分析了在车-桥相互作用下,桥梁的位移响应与常力过桥时桥梁位移响应之间的差异.计算结果表明,迭代解法可方便求解车辆桥梁相互作用下,车-桥耦合系统的动力响应,其计算结果与相关文献结果较为一致.     

考虑驾驶风格的心理场效应分析及跟驰行为建模

为了更准确地解析车辆间跟驰驾驶行为,充分考虑到驾驶人心理因素的影响,引入心理场理论对车辆的跟驰行为进行建模。研究利用车辆历史轨迹数据,提取车辆动力学指标并使用k-means聚类算法进行驾驶风格分类与判别,得到表征驾驶人驾驶风格的感知系数、反应系数和驾驶风格修正系数并将其引入到心理场中,对心理场效应进行分析,基于全速度差(FVD)模型,建立起考虑驾驶风格的心理场跟驰模型。利用MATLAB软件对不同驾驶风格类型的驾驶人分别进行参数标定和仿真试验,结果表明心理场跟驰模型相比原FVD模型、相互作用势模型能更准确模拟车辆的跟驰行为。     

个性化驾驶人驾驶行为操纵模式建模方法

根据个体驾驶人完成一个具体驾驶行为的驾驶操纵动作具有一定内聚性、时序性和个性化的机理,构建了基于有向图的驾驶人驾驶行为操纵模式的建模方法。根据获取的个体驾驶人在不同驾驶行为下的驾驶操作动作数据,并利用MATLAB仿真软件设计驾驶人驾驶行为操纵模式建模与仿真系统,对启动和超车2种典型驾驶行为下的驾驶操作动作数据进行测试。测试结果表明:基于有向图的建模方法可以实现驾驶人个性化驾驶行为的有序驾驶操纵动作建模。研究为驾驶安全辅助系统驾驶人驾驶行为的驾驶操纵底层上预防和干预危险驾驶行为提供支撑。     

铰接车架式多轴线车辆全轮转向的解析算法

通过分析铰接车架式多轴线车辆的全轮转向特性,讨论铰接车架对多轴线车辆全轮转向过程的影响。依据车辆无侧滑转向原理,提出在铰接车架产生折角情况下多轴线车辆全轮纯滚动转向的计算模型;建立各轮转角与轴距、轮距,车架轴线偏转角等参数的关系式;计算出不同转向模式下的各轴线内轮、外轮的相对转角和绝对偏转角。所给出的模型和公式可为多模块、多轴线车辆全轮纯滚动转向研究提供理论基础。     

行星转向机操纵控制改进

将退役装甲车辆改装为靶车,为解决人身安全问题,需实现车辆的遥控操纵。为适应转向制动的电控要求,分析该型装甲车辆二级行星转向机的工作原理和操作方式,在保持该型装甲车辆传动系统不变的情况下设计电控气动转向制动操纵系统,并分析电控气动系统的工作原理,简述关键元件的确定原则。在此基础上对实车进行改造和试验,并与原车辆操纵装置进行比较,结果表明,改进后的电控气动转向制动操纵系统能够较好地满足高速履带车辆行驶的转向、制动要求。     

基于实测车流的大跨度悬索桥振动响应研究

以江阴长江公路大桥为工程背景,对大桥收费站实测交通流数据进行统计,建立典型车辆的等效荷载模型,模拟具有实际车流特性的6车道随机交通流。基于数值仿真技术编制程序,并考虑车-桥耦合效应,应用所模拟的6车道交通流和大桥有限元模型,计算大桥在实测车流作用下主梁不同位置位移和内力的振动响应以及动力放大系数。通过对位移和内力的变化规律分析,研究实测车流作用下大跨度悬索桥的振动响应特征。研究结果表明:不同地区典型车辆荷载存在一定差异;车流作用下大桥主梁1/4跨位置位移振动响应最大,而内力振动响应极值出现在大桥跨中位置;位移动力放大系数与现行规范规定符合程度较高;考虑车-桥耦合效应的内力动力放大系数与规范相比偏差较大,内力动力放大系数对局部范围内的车辆振动更加敏感。     

基于线控四轮转向系统的车辆横向控制策略

线控四轮转向系统具备既可以提高车辆低速行驶的灵活性又可以保证高速行驶的稳定性的优点。针对车辆参数时变特性和环境的随机扰动降低了线控四轮转向系统性能的问题,提出一种自适应滑模控制策略来提高车辆的横向稳定性和轨迹跟踪能力。首先建立多自由度车辆横向动力学模型及理想的横向响应参考模型;然后考虑车辆模型的非线性,采用扩展卡尔曼滤波和改进积分法融合的方法观测车辆的质心侧偏角,以前后轴刚度作为自适应参数,采用自适应滑模控制策略降低参数时变和环境扰动的影响,达到提高参考模型跟踪性能的目的;最终以驾驶员模型进行Carsim/Simulink联合仿真。仿真结果表明所提出的线控四轮转向横向控制策略能够降低横向跟踪偏差及减小质心侧偏角的峰值。     

车流速度离散对运行安全的影响研究

车流运行速度和需求安全距离存在着动态的对应关系,需求安全距离与实际车辆间距之间的随机动态关系是车辆速度离散在空间上的物理表征．引入“格林希尔治”交通流模型,建立实际车辆间距与需求安全车距差值计算模型,并推导出不同运行速度下车辆问距与需求安全距离差值对车辆运行安全的影响程度计算模型．结果表明,运行速度对运行安全的影响范围在车辆间距小于需求安全距离的速度范围之内,车流的运行速度并非越大越不安全,而是随着速度的增加危险程度先增加后减小．最后运用试验数据对模型进行了验证分析．     

履带拖拉机多体动力学建模及转向性能仿真与验证

运用RecurDyn软件中的Track_LM建模工具箱,建立了东方红1302R型履带拖拉机多体动力学模型。基于地面力学理论,建立了典型地面与履带拖拉机作用关系模型,并分析了其利用RecurDyn软件实现方法。在参照东方红1302R型履带拖拉机结构参数和两种典型地面参数进行建模的基础上,对拖拉机模型的转向角速度、转向角加速度及转向运动轨迹进行了仿真,对比分析了不同地面条件下转向性能的变化趋势,并通过实车试验对仿真结果进行了验证。验证结果表明:仿真结果相对误差小于10%,仿真方法及结果可为履带拖拉机转向动力学研究提供参考。     

某高速铁路钢-混连续结合梁桥车桥动力响应分析

考虑栓钉连接件的柔性,针对一座3跨钢-混凝土铁路连续结合梁实桥建立有限元模型,对其自振特性进行分析,并与试验结果进行对比。经研究发现:柔性栓钉连接件所引起的滑移对结合梁的动力响应有重要影响。基于上述分析,进行了高速列车荷载作用下结合梁动力响应分析,计算了桥梁和车辆的各种动力指标的最大值:包括冲击系数、桥梁的竖向和横向动位移及动加速度、机车和车辆的脱轨系数、轮重减载率、横向和竖向加速度及横向和竖向平稳性指标(Sperling指标),并与实测结果进行了对比,结果吻合较好。