摘要：液冷板流道结构对电池散热效果与均温性有显著影响。在对比不同结构液冷板的散热性能时,约束各种冷板结构的液体质量流量来进行仿真研究。设计了不同的散热结构方案并在相同质量流量的条件下进行了散热仿真,对比各设计方案的散热效果和泵功耗等。探讨了进水口内径、壁厚、水温等对散热效果的影响。结果表明,横向并联式冷板结构散热效果最好,内径、壁厚及水温分别选取36 mm、2 mm和25℃。最终设计的散热方案满足了电池包最佳工作温度范围20~50℃和最大温差5℃的温控要求。

摘要：对电池箱进行轻量化设计时,为选择合适的轻质材料,使其与电池箱不同位置板件进行匹配以充分发挥材料性能,采用基于CRITIC权重的TOPSIS法和正交试验的方法。建立了电池箱常用金属材料各项性能的决策矩阵,使用基于CRITIC权重的TOPSIS法进行标准化处理,消除不同组数据的量纲差异,确定各组数据的客观权重,计算各方案的相对贴合度,从中选出备选材料;使用正交试验设计和极差分析将备选材料与电池箱不同板件进行匹配,得到多材料电池箱,对多材料电池箱进行尺寸优化。优化后的电池箱模型在满足强度、刚度和低阶模态频率等要求的基础上减重5.3 kg,减重率达11.37%。

摘要：对保险杠进行轻量化设计,并保证碰撞安全性,用铝/碳纤维复合材料替换原保险杠防撞梁钢质材料。分别对保险杠各部分厚度及碳纤维铺层角度进行了设计,确定了铝合金和碳纤维的厚度,探讨了铝合金和碳纤维板的厚度对碰撞性能的影响,通过采用对碳纤维铺层角度优化的方法提高碰撞安全性。通过拉丁超立方采样得到的试验样本,用移动最小二乘法建立近似模型并验证其精度,利用多目标遗传算法对近似模型寻优,确定了碳纤维最佳铺层角度,得到优化后铝/碳纤维复合材料保险杠防撞梁。与原钢质材料的保险杠相比,优化后铝/碳纤维复合材料保险杠质量减轻了36.497%,且满足碰撞安全性要求。

摘要：根据某微型电动汽车的实验对标整车模型,建立有效的简易约束系统模型,研究64 km/h小偏置碰的乘员动态响应及约束系统输入条件。通过对约束系统中侧气帘质量流缩放率、安全气囊点火时间及安全带限力峰值等7个相关参数进行单变量乘员伤害分析,确定在小偏置碰撞下约束系统4个主要影响因素。设计四因素九水平的正交试验,计算约束系统不同匹配参数对乘员加权伤害指标(WIC)以及乘员头部、颈部、胸部、腿部等的影响等级,结合等级极差比参数给出小偏置碰约束系统调整及匹配建议。并进一步构建约束系统参数与WIC的高阶多项式代理模型,确定了约束系统的最优组合解。结果表明头部损伤指标HIC15降低了64%,整体加权综合损伤WIC值降低56%。

摘要：从高烟囱余留支撑体截面的中性轴方程出发,推导顺风荷载与横风共振共同作用下,高烟囱定向爆破倾倒偏转角的修正公式,研究不同风级（4～6级）、不同切口角（190°～220°）、不同风向角（0°～180°）对爆破倾倒偏转角的影响规律,并对最大偏转角的绝对值和产生条件进行讨论,最后以南昌电厂210 m高烟囱的爆破参数设计和触地防护过程为例进行验证.计算表明,对于高耸烟囱,考虑横风共振后倾倒偏转角显著增大,是顺风引起偏转角的4～5倍;风级一定的条件下,存在最不利风向角,致使烟囱产生最大偏转角;最大倾倒偏转角随着风力等级的增大而增大,随着切口角的增大而减小.

摘要：为了提高分布式电驱动汽车的横向稳定性,基于滑模变结构控制理论提出一种四轮转向和直接横摆力矩结合的横向稳定双层控制策略,并基于“人-车-路”闭环系统,对控制系统的有效性进行了仿真分析。首先,基于预瞄偏差理论和恒定横摆角速度假设,设计了一种三点预瞄滑膜驾驶员模型;其次,以质心侧偏角和横摆角速度偏差为控制目标,基于滑模变结构控制理论提出了一种四轮转向和直接横摆力矩结合的横向稳定双层控制策略,上层控制器对车辆进行后轮转角和直接横摆力矩控制,下层控制器对四个车轮的驱动转矩或制动力矩进行分配。最后,选取低速低附着路面和高速高附着路面两种工况,基于“人-车-路”闭环动力学系统对设计的横向稳定性控制策略进行了仿真验证。结果表明,设计的横向稳定双层控制策略能够有效改善车辆的横向稳定性,提高了车辆的轨迹跟踪能力和行驶安全性。

摘要：为了提高重型半挂汽车列车的高速操纵稳定性,基于模糊控制和PID理论,提出了一种牵引车加挂车主动转向控制策略。首先,在MATLAB/Simulink软件中建立三轴重型半挂汽车列车的三自由度线性模型,并对模型有效性进行验证;其次,以三自由度线性模型与TruckSim非线性模型的牵引车横摆角速度偏差及偏差变化率为输入,设计了牵引车后轮主动转向模糊控制器,同时,以挂车横摆角速度偏差设计了挂车车轮主动转向PID控制器;最后,利用MATLAB/Simulink与TruckSim进行联合仿真,分别对牵引车加挂车主动转向控制、牵引车主动转向控制和传统无控制车辆进行双移线工况及重型铰接式车辆后部放大(Rearward Amplification,RWA)性能测试。结果表明,所设计的牵引车加挂车主动转向控制策略相比传统无控制车辆优势明显,有效减小了车辆横摆角速度、质心侧偏角和铰接角等值,牵引车与挂车最大横向位移偏差分别降低了13.75%和29.17%,且RWA比率降低了13.32%,显著提高了重型半挂汽车列车的高速路径跟踪性能及操纵稳定性能。

摘要：基于虚拟样机技术对FSAE赛车进行操纵稳定性仿真优化是缩短赛车开发周期、提升赛车操纵稳定性的重要方法。基于ADAMS/Car建立FSAE赛车各系统模块,并装配成符合要求的整车虚拟样机,在前后悬架运动仿真分析的基础上,以前悬架硬点坐标为设计变量,以前轮定位参数和侧倾中心高度为优化目标进行多目标优化设计。为了对优化后的虚拟样机进行验证和整车操纵稳定性评价,分别选取75 m直线加速和整车稳态回转试验进行仿真,分析发现,直线加速仿真时间与实车试验数据偏差较小,侧倾角增益为0.65(°)/g,转向半径比大于1,整车稳态响应特性良好。

摘要：为实现正面碰撞条件下驾驶员安全气囊的匹配优化,建立了某小型纯电动汽车的安全气囊有限元模型及其简化乘员约束系统模型,利用静态展开试验验证了模型的准确性,通过对安全气囊的气体质量流量缩放率、点火时刻等 7 个参数对乘员加权伤害指标(WIC)的灵敏度进行分析,确定了气囊主要优化参数。设计三因素七水平的正交试验,考察优化参数对 WIC、头部伤害指数(HIC)、胸部 3 ms 合成加速度及胸部压缩量的影响等级,利用极差分析确定气囊初步及局部匹配时参数调整优先顺序。构建气囊变量与 WIC 的高阶多项式代理模型,确定了气囊最优参数组合。结果表明,优化后 WIC 下降14.92%,乘员保护效果明显提高。

摘要：为了提高四轮转向(4WS)汽车的操纵稳定性和主动安全性,建立汽车二自由度四轮转向模型和系统状态方程,应用LQR最优控制理论建立了以横摆角速度和质心侧偏角为优化目标的四轮转向线性控制二次型最优控制模型,并基于路径跟踪策略建立预瞄驾驶员方向控制模型。基于"人-车-路"闭环控制系统,在Matlab/Simulink、CarSim联合仿真环境下对普通前轮转向、前后轮转角比例控制、LQR控制的控制效果进行验证。结果表明:LQR控制器能够很好地改善汽车质心侧偏角和横摆角速度的动态响应特性,高速控制效果最佳,基于LQR控制的4WS汽车具有更好的道路循迹能力、高速稳定性和主动安全性。