摘要：目的优化薄壁保险杠蒙皮材料的力学性能,评价薄壁保险杠蒙皮的服役性能。方法以纳米碳酸钙(nano-CaCO_(3))、蒙脱土(MMT)和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)为添加剂对PP进行协同改性。采用双螺杆挤压机制备PP/SEBS/nano-CaCO_(3)和PP/SEBS/MMT共混材料,研究刚性粒子与SEBS对薄壁注塑用聚丙烯(PP)的强韧协同效应。研究无机填料/弹性体协同改性作用对薄壁注塑用聚丙烯结晶行为、力学性能与微观结构的影响规律。建立薄壁注塑用聚丙烯保险杠蒙皮有限元仿真模型,通过多个工况有限元仿真和实验来评价薄壁保险杠蒙皮的服役性能。结果共混材料的结晶度相比PP/SEBS提高了1.2%~7.3%,结晶温度未产生显著变化;nano-CaCO_(3)质量分数为4%的PP/SEBS/nano-CaCO_(3)综合性能最好。仿真结果表明,薄壁保险杠蒙皮具有较好的服役性能,并且通过实验验证了该评价方法的有效性。结论薄壁保险杠蒙皮材料可以通过共混改性达到理想的刚韧平衡效果,基于材料性能-成形质量-服役性能的方法为高效设计薄壁汽车保险杠蒙皮提供了新途径。

摘要：本文为适应物流自动驾驶轻型货车载荷显著变化的特点,满足低计算负载和高稳定性等需求,提出了一种基于LPV-MPC的路径跟踪控制方法。首先构建线性参变模型,并制定该模型与调度变量-速度和载荷的非线性映射规则,旨在提高行车稳定性并降低系统对参数的灵敏度;然后在滚动优化部分,为解决规划层提供的离散轨迹点稠密程度不匹配控制模块预测层需求的问题,设计了一种轨迹重构的方法,构建了适应预测层时域尺度的平滑轨迹序列,能有效降低预测状态与真实状态的偏差;同时采用了多点状态量偏差预测方式代替单点偏差预测,充分利用了参考轨迹信息从而提高跟踪精度;最后通过联合仿真和实车试验,验证了所提出控制策略的有效性。

摘要：为减小车辆在前轮转向系统失效的负面影响,保证转向系统的瞬态控制性能,本文提出差动转向控制与横向稳定性控制相结合的控制方法,通过调节左右轮毂电机转矩形成横摆力矩,实现对系统完全失效车辆的转向控制与横向稳定性控制。首先设计基于LQR差动转向控制器跟踪参考前轮转角与参考横摆角速度,保证车辆轨迹跟踪能力,然后设计基于模糊PID横向稳定性控制器跟踪参考质心侧偏角,保证车辆横摆稳定性,两者构成双闭环控制系统将控制量最终转化为横摆力矩,实现车辆的集成控制。最后通过Simulink-Carsim联合仿真验证,仿真结果表明差动转向系统能够在前轮转向系统失效情况下实现车辆转向控制,并在横向稳定性控制系统的作用下有效地提高了车辆瞬态控制性能。

摘要：在侧风作用下,车内的气动噪声值会显著增大。为了降低侧风作用下乘用车内部的气动噪声,以某SUV为研究对象,利用计算流体力学对整车外流场进行计算得到乘用车表面压力和速度,将整车模型逆时针转动10°来模拟侧风。根据流场计算结果,基于Lighthill声类比法有限元分析对车内气动噪声进行计算,并利用风洞试验验证计算结果的正确性。通过对A柱、底盘两处进行优化设计,将优化后车内噪声计算结果与优化前进行对比分析。分析表明:改善A柱表面曲率,使A柱表面部分结构与前风挡平行,并将其宽度设为10 mm,车内中高频段声压级降低约1.08 dB(A),语音清晰度提高1.78%;在汽车底盘处增加矩形齿气坝,中高频段的声压级降低约0.55 dB(A),语音清晰度提高0.33%。

摘要：本文中以目前常用的硬质PP仪表板为对象,基于LS-DYNA平台建立安全气囊点爆和撕裂线区域头部碰撞过程的计算模型,根据气囊点爆和仪表板低速头碰要求,采用正交试验方法并结合台架试验深入探究铣刀弱化无缝气囊仪表板撕裂线设计参数对弱化区强度和气囊展开的影响。结果表明,对仪表板弱化区的影响程度依次为撕裂线的间距、残厚和宽度,确定的最佳设计参数组合为撕裂线残厚0.8mm,间距15mm,宽度1.5mm。本研究为无缝气囊撕裂线的结构分析与优化提供了理论依据。

摘要：本文旨在对汽车高速行驶时遇到突发或者持续的侧风导致车辆轨迹跑偏而引发的汽车行驶稳定性问题进行研究。首先采用CFD仿真计算侧风条件下汽车的气动特性并与风洞试验结果进行对比。接着将CFD仿真得到的气动六分力加载到动力学模型中,预测侧风条件下汽车的横摆角速度和侧偏位移,最后进行实车道路试验,采用主观评价方法比较侧风下汽车稳定性的优劣。结果表明,车型A和车型B在车速100 km/h和侧风速度80 km/h的工况下,最大横摆角速度和受侧风0.5 s侧偏位移仿真结果分别为2.69°/s,265 mm和3.79°/s,374 mm,两个车型的主观驾评结果分别为“良好”和“略好”。最终建立了评价标准,以便在新车型的详细设计阶段指导侧风稳定性能的开发。

摘要：针对自动驾驶货车相较于普通乘用车具有较大模型不确定性、执行器偏差以及存在曲率扰动等外部影响因素导致路径跟踪精度不足问题,本文提出一种基于鲁棒模型预测控制(robust model predictive control,RMPC)的分层式控制方法。首先,在转角增量式控制误差模型的基础上,根据实际车辆系统与标称模型之间的偏差,设计鲁棒控制律并构建上层多目标约束RMPC控制器,提高跟踪精度。然后,针对自动驾驶货车不足转向以及定位误差问题,设计下层转角补偿器和基于中值滤波的状态估计器,改善执行响应,提升车辆稳定性。最后,通过TruckSim/Simulink联合仿真和实车试验验证,结果表明:所提出的控制方法能够有效处理模型失配和不确定性扰动,具备良好的鲁棒性和适应性。

摘要：以某40t罐车主车架为研究对象,在Matlab/Simulink中建立路面仿真模型,采用积分白噪声法模拟随机路面的输入,获取时域路面激励信号并施加在Adams动力学仿真模型中,进而得到主车架疲劳分析的载荷谱。采用名义应力法对罐车主车架进行疲劳寿命分析,确定第一根纵梁与横梁的焊接点是主车架易出现疲劳破坏的位置。建立考虑重量和最小疲劳寿命的多目标优化数学模型,以主车架纵梁、横梁厚度为设计变量,施加疲劳分析的载荷谱,开展基于多目标遗传算法的主车架耐疲劳轻量化优化设计。结果显示,优化后主车架最小疲劳寿命由5.62×10^(4)次提高到7.76×10^(5)次,耐疲劳特性显著提升;同时主车架总重量由385.64kg减少到347.93kg,减重率达到9.78%。

摘要：为了更深入的研究多惯量伺服系统振动的机理,考虑齿轮传动过程中时变啮合刚度对机械谐振的影响,在传统双惯量伺服系统模型基础上建立四惯量伺服系统模型;分析系统机械谐振产生机理,利用时变波形近似表示齿轮副啮合刚度值,对比有无齿轮时变啮合刚度的伺服系统模型机械谐振表现特征。采用模型预测控制方法对包含时变啮合刚度的四惯量伺服系统的机械谐振进行抑制控制;设计了基于状态空间表达式的模型预测控制器,通过仿真试验对比常规PID控制方法进行验证,结果表明利用模型预测控制方法能有效的抑制多惯量伺服系统的机械谐振。

摘要：为了研究大客车内携带病毒飞沫的扩散特性,预测客车中空气传播病毒感染乘客的风险概率,基于计算流体力学的数值仿真与Wells-Riley方程相结合,建立夏天制冷空调开启状态下大客车的数值模型.通过对车内流场的组织特性分析,结合拉格朗日方法,计算车内病毒携带者咳嗽产生飞沫的扩散过程,分析对比在4种送风方式下携带病毒的飞沫对车内乘客的感染风险.研究发现,车内纵向气流是影响飞沫扩散的关键因素,相较于非对称布置的圆形送风口,客车采用条缝型送风口能够减少车内的纵向气流;采用置换通风的客车内,仅6%的乘客有高于5%概率感染疾病,置换通风在降低飞沫传播感染的风险方面更有效.研究成果可以为客车送风系统的结构设计和降低飞沫传播感染风险提供指导作用.