摘要：针对高速车辆侧风稳定性问题,搭建了汽车多体动力学(multi-body dynamics,MBD)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)双向耦合平台,并基于该平台设计了一种侧风稳定性控制系统。该系统的上层控制器基于滑模理论计算出侧风干扰下的高速车辆为维持稳定所需的附加横摆力矩,下层控制器将上层控制器输出的横摆力矩分配到各个车轮,从而完成车辆的抗侧风干扰控制。分析了未受控制车辆与直接横摆力矩控制(direct yaw-moment control,DYC)车辆在阶跃侧风下的运动特性和气动特性。研究结果表明,在阶跃侧风中,未受控制车辆的最大横摆角为5.7°,最大侧向位移为4.0 m,而施加DYC后,车辆横摆角基本为0,最大侧向位移为0.41 m,较好地维持了直线行驶状态。表明在此侧风稳定性控制系统下,高速车辆的抗侧风干扰能力得到有效提升。

摘要：航空发动机机匣所用环形锻件的沟槽和圆角部位容易产生各类缺陷。针对环形锻件的曲面结构,提出了超声全聚焦检测与缺陷定量方法。在待测区域建立圆柱坐标系并划分网格点,设计了Φ0.8 mm当量缺陷对比试块,采集了网格点处缺陷最大幅值数据集,将数据集在深度和角度两个方向拟合,建立了距离-角度-幅值曲面缺陷定量评价方法。某机匣环件试样实验结果表明缺陷定量方法的误差小于1 dB。

摘要：开展了电动清扫车的无人化研究。研究了车辆路径跟踪和远程控制,并进行了实车实验。对原型车辆进行底盘线控化改装,设计了无人清扫车的软硬件架构。路径跟踪控制采用前馈加反馈方法,前馈控制采用纯跟踪方法,反馈控制以车辆和参考路径之间的位置偏差进行滑模控制。结果表明:相较于单纯的反馈控制方法,使用前馈加反馈控制方法下的车辆位置偏差减小67.41%,前轮转角整体波动减小7.56%,侧向加速度整体波动减小8.04%。前馈加反馈控制方法下的车辆跟踪精度更高,横向运动更加平滑。因而,本文所设计的路径跟踪及远程控制方案安全可靠,可望有较好的工程应用价值。

摘要：针对负流量挖掘机执行机构响应速度慢以及分工况控制能量利用率低的问题,提出了一种电控正流量挖掘机的分阶段控制策略。将挖掘机的一个作业循环分为4个阶段:挖掘阶段、满载返回阶段、卸载阶段和空载返回阶段。基于AMESim和Simulink软件搭建了电控正流量挖掘机联合仿真模型,其液压系统采用分层控制方法。其中,上层控制器根据电控手柄信号计算得到挖掘机执行机构的流量需求,并通过判断执行机构的状态来判断挖掘机的作业阶段,从而确定发动机的基速。下层控制器接收来自上层控制器的发动机基速,并采集挖掘机主供油泵的压力信号,利用模糊控制算法对发动机的转速进行修正,以得到发动机的期望转速;同时采用滑模PID(proportionalintegral-derivative,比例-积分-微分)控制来稳定发动机的工作转速。最后,通过联合仿真和实车实验来验证所提出的控制策略的有效性。仿真结果表明:在正流量挖掘机的一个作业循环内,发动机的转速能稳定在期望转速附近,其油耗为192~220 g/(kW·h)。实验结果表明:相较于分工况控制,分阶段控制在挖掘机一个作业循环内的各个阶段均能保证发动机在经济油耗区工作。所提出的方法为电控正流量挖掘机的控制研究提供了新方向和参考。

摘要：目的建立能够准确预测不同喷丸工艺参数下工件表层显微硬度的数学模型。方法以42CrMo钢作为研究对象,采用正交实验法设计喷丸实验方案和逐点测量法测量0~320μm层深内的显微硬度,以实验数据为样本,基于BP神经网络建立42CrMo钢受喷后表层显微硬度的预测模型,并利用遗传算法(GA)对BP神经网络结构进行优化,建立基于GA-BP神经网络的42CrMo钢受喷后表层显微硬度模型。结果将实验数据集用于模型的训练,BP神经网络模型和GA-BP神经网络模型训练的相关系数R均为0.97左右,两种模型的训练效果均较好。对比20组测试集的模型预测值和实验值发现,BP神经网络模型预测值与实验值之间的相对误差的最大值和平均值分别为3.5%和1.1%,相比之下,经遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)模型预测值与实验值的相对误差的最大值和平均值仅为2.9%和0.7%。GA-BP神经网络模型具有更高的预测精度和稳定性。结论经GA遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)更适合用于建立受喷工件表层显微硬度的预测模型,可为其在工程上的应用提供一定的参考。

摘要：以Al3003铝和HC180钢的高速冲击连接工艺为研究对象,建立二维有限元算法(Finiteelementmethod,FEM)和光滑粒子算法(Smoothed particle hydrodynamics,SPH)耦合分析模型,研究冲击连接工艺参数对铝钢接头界面特征形成的影响规律。结果表明,随着冲击速度的增加,波形界面的波幅尺寸会随之增加;而随着冲击角度的增加,波形界面波幅则会先增加后趋于平稳甚至降低。同时通过对HC180钢/Al3003铝合金板材的箔片气化冲击焊接试验研究验证了模拟分析结果,并分析放电能量对连接界面形貌的影响规律。随着放电能量的增加,铝钢连接界面波幅增加;当放电能量达到8.4 kJ时,界面出现漩涡结构和嵌入两侧基材的颗粒。连接界面附近会发生明显的晶粒细化现象,且随着冲击角度增加,界面附近细晶区域的面积逐渐增加。界面温度场模拟结果表明漩涡内部产生较大温升,电子探针(Electronprobemicro-analysis,EPMA)分析结果表明漩涡内部产生了铝铁金属间化合物。金属间化物主要以颗粒的形式嵌入母材基体中或分布在界面漩涡结构内部,且随着初始冲击角度的增加,元素扩散加剧,嵌入颗粒尺寸与嵌入深度均有增加。

摘要：以某品牌汽车B柱外饰板为研究对象,基于CAE分析技术对B柱外饰板结构进行轻量化设计。首先利用ANSYS软件对原始模型进行仿真,在此基础上将B柱外饰板受力工况等效为简支梁模型并计算得到壁厚范围为2.67~2.72 mm,结合实际生产特点最终确定饰板件主要厚度为2.7 mm,随后在CATIA软件中建立轻量化设计后的模型并再次进行有限元仿真,得到饰板在设定的受力工况下的形变量为1.485 1 mm,符合轻量化设计的刚度要求。为了进一步验证设计的合理性,从实际生产出发,将翘曲变形量作为成型质量评价指标,运用正交试验法设计了六因素五水平的工艺组合方案,并采用Moldflow软件进行模流仿真,接着基于Matlab平台建立BP神经网络模型,将其作为适应度函数,通过遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行全局寻优,得到最优工艺参数组合下轻量化设计前后两模型的最大翘曲变形量分别为2.568 mm和2.353 mm,制件质量分别为104.6 g和94.44 g。结果表明,该轻量化设计减重达9.71%并使翘曲变形量减小了8.37%,较好地实现了轻量化的目标,有效提高了制件的成型质量。

摘要：提出了一种结构化道路下提高车辆行驶效率的智能汽车决策及规划算法。首先,基于道路行驶效率评估设计了换道决策模型,基于跟车加速度和速度不满度确定换道意图,再根据换道可行性和行驶效率进行车道分类。其次,针对低效率车道提出一种瞬态轨迹规划算法,基于路径效率估计和安全性检验确定瞬态规划模式,并在怠速和借道通行模式设计中分别引入通行效率成本和借道纵深成本。硬件在环实验结果表明所提出决策规划方法在保证智能汽车安全的同时有效提高了行驶效率。

摘要：提出同时采用钢、铝、碳纤维板作为泡沫铝芯体的夹层板,充分利用钢、铝、碳纤维板各自的性能优势,设计和制备了钢-铝-碳纤维板异质夹层板协同填充泡沫铝填充管的新结构,并分析了此结构的力学性能以及不同应变下的失效形式。而后将其与空管、纯泡沫铝填充管、单一材质夹层板填充结构进行了对比。结果表明,异质夹层板强化泡沫铝填充管结构的总吸能、平均压缩力、峰值压缩力、压缩效率、载荷波动度的值分别为26.56×103k J/m3、47.81kN、87.49k N、54.65%、0.20,均优于其他结构。基于有限元分析平台ABAQUS对不同结构进行了有限元仿真,模拟新型结构在准静态压缩时夹层板的变形行为,并验证了新型复合结构的吸能性能。

摘要：以短玻纤增强聚酰胺6制备的汽车座椅调角器注塑件为研究对象,使用Moldex3D软件对调角器注塑件进行注射成型仿真,以熔体温度、模具温度、最大保压压力百分比、保压时间和充填时间为设计工艺参数,以翘曲变形量和体积收缩率为质量优化目标,设计五因素五水平正交试验方案,利用极差分析分别得到了调角器注塑件翘曲变形量和体积收缩率各自的最优工艺参数组合,最终得到的注塑件翘曲变形量和体积收缩率的最优工艺参数组合为:熔体温度265℃,模具温度70℃,最大保压压力百分比为98%,保压时间8.4 s,充填时间为1.6 s,此时最大翘曲变形量为1.470 mm,最大体积收缩率为8.106%,相比初始设计分别减少了23.95%和11.89%,两个质量优化目标都得到明显改善。通过方差分析研究了各设计工艺参数对调角器注塑件翘曲变形量、体积收缩率的影响,发现最大保压压力百分比、熔体温度和模具温度对翘曲变形量和体积收缩率的影响显著。