摘要：针对现有的驾驶员不满度模型未考虑驾驶风格而导致换道决策难以适应不同类型驾驶员的问题,改进基于前车车速的驾驶员不满度模型,并结合基于椭圆车辆模型的最小安全距离模型,建立基于驾驶风格和驾驶员不满度的换道决策模型.选取15个问题作为驾驶员行为问卷(driver behavior questionnaire, DBQ)调查内容,利用主成分分析和K-means聚类将驾驶风格分为激进型、谨慎型和普通型3类.设计驾驶模拟器试验,采集不同驾驶风格的驾驶员换道数据,得到不同驾驶风格的驾驶员不满度阈值.通过MATLAB/Simulink和Carsim仿真平台验证换道决策模型的有效性.结果表明:换道决策模型可根据驾驶员不满度正确产生换道意图,保证换道过程的安全性,同时还可以适应不同驾驶风格的驾驶员,使基于驾驶员不满度的换道决策模型更符合驾驶员的实际驾驶习惯.

摘要：针对某卧式五轴数控加工中心电主轴动态特性较差、测试过程中振动量大的问题,对其建立动力学模型,利用Ansys Workbench对其进行模态分析,解得固有频率及模态振型。基于仿真结果及电主轴结构原理,诊断为电主轴后端悬伸量较大,外部连接法兰与主轴后轴承盖及冷却水套间隙量较大,导致机床固有频率低,动态特性差。针对上述原因对电主轴后端悬伸部增加辅助支撑优化设计,进行模态仿真分析,通过优化前后固有频率及临界转速数据对比验证其可行性。将优化设计应用于实际,并对电主轴进行振动测试,试验表明:电主轴振动量大幅减小,优化设计合理。研究结果为卧式五轴数控机床电主轴系统动态特性的改善,提供了优化思路和设计方法。

摘要：钛合金抽芯铆钉为航空航天用高端紧固件,针对铆接过程中钛合金抽芯铆钉强度匹配关系不明晰的问题,研究了基于deform软件的铆接过程分析方法。在结构尺寸、材料参数标定基础上,建立了抽芯铆钉铆接过程仿真模型;通过分析铆接过程中铆接力变化规律,将铆接力变化区间划分为四个变化区域:钉套影响区、驱动环断裂区、锁环锁紧区以及钉杆断裂区,四个区域的合理分布是保证钛合金抽芯铆钉高成功率研制的重要基础。通过改变各零件材料变量属性,进一步确定了钛合金抽芯铆钉各组件强度/强度分布对四区域峰值的影响规律。相关研究为提高钛合金抽芯铆钉铆接成功率提供了技术基础。

摘要：针对传统机器人在水陆工作环境下运动模式转换的适应性问题,以海龟的水陆行进方式为出发点,分析了水下扑翼动作、水下转向和沉浮动作以及上岸后水翼折叠动作的实现方式,提出了一种采用扑翼传动机构、可变形自锁水翼机构、后腿机构和重心调节机构来实现水陆行进的水陆两栖仿生海龟机器人设计方案。建立了扑翼传动机构运动模型和仿生机器人整体重心仿真模型,分析了仿生扑翼运动特性并计算了固定配重安装位置。对仿生水翼进行力学分析,表明机器人能够实现可靠的水下扑翼运动。对仿生机器人关键零部件进行了流固耦合力学仿真分析和方案优化。试制了仿生机器人样机并进行了试验测试,实现了仿生机器人的基本功能。

摘要：为了提高蜗轮蜗杆式精密型回转工作台的工作精度需求,文章基于多体系统动力学理论,结合该转台的结构及运动机理,建立了蜗轮蜗杆精密转台误差传递的数学模型,分析了各项误差对精度的影响,提出了蜗轮蜗杆精密转台误差灵敏度的分析方法,通过函数微分法,识别了蜗轮蜗杆精密转台的主要误差源,为后续的误差设计和精度分配提供了坚实的理论支撑,促进了精密转台的产业化应用。

摘要：为了尽可能避免因车轮形成中央凹陷踏面磨耗而使铝合金车体产生振动疲劳问题,有必要以有效的有限元模型修正技术来合理构建高铁车辆的刚柔耦合关系。针对德国ICE3原型及一次蛇行现象,提出一种高速转向架动态设计方法,以整车稳定性态分析图来明确自适应改进方向,即λ_(eN)≥λ_(emin)而λ_(emin)=(0.03-0.05)。借用(半)主动车间减振技术,跨越不同速度等级的铁路专线运行亦可实现对中央凹陷踏面磨耗的自清理。拖车TC02/07刚柔耦合仿真与两次跟踪试验在抖车形成机制上得到了具有一致性的分析结论:牵引变流器产生主频约9.2/9.3Hz的横向耦合共振,对车顶的横向角焊缝造成了严重疲劳损伤,但是只要牵引变流器横移模态频率>12 Hz,最好14 Hz,转向架振动报警的安全阈值则可适度提高。

摘要：电动伺服加载系统中非线性摩擦的存在是不可避免的,具有较强非线性的摩擦干扰严重影响系统的加载精度。针对电动伺服加载系统中摩擦扰动问题,首先提出一种改进Stribeck摩擦模型对加载系统摩擦特性进行描述;其次基于反步控制理论设计控制器抑制非线性摩擦扰动;最后针对摩擦模型参数易受系统内外部环境变化影响的问题,结合自适应控制对参数变化的摩擦干扰进一步抑制。根据仿真结果表明:相比于传统PID控制,采用自适应反步控制器的系统扭矩误差降低了80.2%,有效抑制了系统中的非线性摩擦扰动,提升了加载系统控制精度。

摘要：金属冷塑性成形在工业制造中的应用十分广泛,对社会多个行业和领域的发展起到了重要作用。目前高校工程训练课程中关于金属冷塑性成形的加工实训内容,普遍存在内容偏少或缺失、知识点不完整以及教学方式单一等问题。为使学生在工训课程中掌握相关内容,设计了“金属盒制作”项目,利用学习通网络平台和自主开发的视频互动网络平台,采用线上线下混合式教学模式实施,以全过程评价、师生共评,实现了对学生知识、能力、素质一体化的培养。

摘要：电机控制器关键结构的连接大多采用螺栓作为紧固件,而连接部位是整体结构的薄弱部位,在振动工况中连接结构容易发生应力集中、疲劳断裂等问题。因此螺栓连接在电机控制器中尤为重要,螺栓连接疲劳破坏会影响设备整体的可靠性。针对这一需求,基于高斯分布和Miner线性累计损伤理论,根据Steinberg提出的三区间法利用应力幅值计算螺栓结构疲劳寿命,对电机控制器螺栓连接结构进行了随机振动疲劳分析,发现原有结构疲劳寿命不能满足需求,通过Workbench仿真计算验证了该方法对螺栓结构随机振动疲劳寿命计算的可行性。对原有结构进行改进,减小了螺栓长径比,通过Steinberg提出的三区间法与仿真计算,得出改进后的结构疲劳寿命提高了1011倍,并通过试验对结构改进的可行性进行了验证。

摘要：构造传动机构动态静力学模型,获取机身拓扑优化设计复杂载荷边界条件,结合带权重的折衷规划法定义机身多工况刚度优化模型。设定优化前后优化区域的体积比为约束条件,基于层次分析法决策矩阵确定权重因子,以静态刚度最大为优化目标进行机身多工况刚度拓扑优化。以优化结果材料密度云图为依据确定最优材料分布,结合结构工艺性设计压力机机身结构方案,实现机身结构性能轻量化设计,可为突破传统经验设计方法、探索现代结构设计技术提供理论依据。