摘要：为研究中国乘用车乘坐位置安全性,基于中国交通事故深入研究项目(CIDAS)2011~2022年统计数据,分析了3种碰撞形态下各个乘坐位置的伤亡状况,利用危险度模型对前、后排位置乘员进行致命风险计算,并利用危险度加权模型和危险度几何平均模型分别对各个乘坐位置进行危险度计算。结果表明:前排相对于后排的致命风险系数为1.18;以驾驶员位置危险度100%作为参照标准,副驾驶位置危险度为79.57%、左后座危险度为105.23%、右后座危险度为93.82%、中后座危险度为191.69%。

摘要：针对汽车白车身生产车间环境恶劣,光污染严重,视觉系统与其他装备相结合检测白车身焊点质量时难以准确定位、效率低下的问题,提出了一种改进U-Net的焊点分割算法。通过改进卷积结构更好地融合特征层语义信息,减轻网络结构;然后改进损失函数,融入注意力机制,在正负样本不均匀的情况下更好地挖掘前景,以获取不同尺度的空间特征并建立长期的通道关系。与原始的U-Net网络相比,所提RPSA-U-Net网络的Dice系数提高了8.76%,达到0.9836,MIOU提高了11.5%,达到0.9678,网络参数量减少7%。再结合图像处理方法找到焊点中心位置,效率和精度更高,具有应用价值。

摘要：针对列车碰撞场景与汽车碰撞场景中乘员损伤情况的不同,文章在传统的汽车正面碰撞试验假人(HybridⅢ-50th假人)基础上,参考人体乘员约束测试装置(THOR)假人结构,研制了可调角度的腰椎和立姿臀部模块;并重点研究了上腹部和下腹部生物力学响应特性,制作出可坐可站的列车碰撞安全试验用假人(H3-RS假人),使其既具备HybridⅢ-50th假人生物力学特性,又增加了上腹部和下腹部生物力学特性,更加符合列车碰撞安全试验需求;最后通过台车试验进行了初步验证,结果表明H3-RS假人在结构、功能和强度上基本满足试验需求。

摘要：为了降低造车成本,拟将电车的铝合金电池包换成钢制电池包,但通过整车侧柱碰工况仿真分析发现:由于钢制电池包质量的增加,在该工况下,车辆侧围变形严重且电池包的外壳变形过大,导致车辆存在热失控风险。为了提高车辆的耐撞性和底部电池包的安全性,选取门槛梁厚度为优化参数,基于正交试验法,对车辆进行仿真分析,以找出最优方案。然后从多角度对比分析钢制电池包与铝合金电池包,阐述各自的优势,为后续车企针对不同车型选取不同材质的电池包提供了依据。

摘要：针对直梁型多交叉簧片柔性铰链难以兼顾大转角、低刚度的问题,设计了一种多交叉曲梁簧片柔性铰链。采用圆弧曲梁簧片减小变形应力和转动刚度,在纯转矩驱动条件下具有高转动精度和大转角行程。推导了圆弧曲梁簧片的变形应力计算方程,建立了柔性铰链的大变形力学分析模型,并通过转动刚度实验和变形应力仿真计算验证了理论模型的准确性。进一步分析了半径系数、簧片曲率和位形角等设计变量对柔性铰链驱动转矩和变形应力的影响关系,提出了同时减小转动刚度和变形应力的设计方案,确定了使柔性铰链获得零刚度特性和负刚度特性的设计变量组合。所设计的柔性铰链结构及其性能分析结果可为新型大行程柔性铰链的设计提供参考。

摘要：增材制造技术的快速发展为拓扑优化产生的复杂设计提供了一种有效的制造手段。然而,与传统制造方式相比,由增材制造逐层打印工艺获得的结构通常表现为具有各向异性的刚度和强度特性,经验性地选择优化结构的打印方向忽略了工艺的影响,严重限制增材制造结构性能。因此,提出一种结构拓扑与打印方向协同优化方法,用于各向异性材料模型下的构型及打印角设计,并通过改善各设计变量相互耦合导致的优化收敛不稳定问题,实现增材制造产品综合性能提升。首先,建立基于材料旋转角的各向异性等效刚度矩阵和基于Tsai-Hill失效准则的强度约束表达式。其次,引入拉格朗日乘数以同时考虑结构柔度与失效系数约束,并推导关于单元设计变量的灵敏度方程,以及开发权值混合方法进一步推导关于材料旋转角的解析解。最后,采用一系列数值算法及关键参数更新策略稳定优化历程。典型算例表明,所提方法可以有效地产生最佳拓扑结构和打印方向,在保证结构强度的同时显著提高刚度特性,且优化过程易于收敛。

摘要：为了解决宇称-时间(Parity-Time,PT)对称结构存在结构复杂、奇异点难以调谐的问题,基于压电分流技术,设计一种针对弯曲波的PT对称梁.推导PT对称条件,基于等效介质法和有限元法,验证所设计增益单元、损耗单元的等效参数满足该PT对称条件,并通过改变谐振频率和分流电阻研究了奇异点的可调性.通过传递矩阵法和有限元法,对PT对称梁的散射特性进行分析,讨论单向无反射点与奇异点之间的关系.理论计算和仿真结果表明,PT对称梁有包括511 Hz和520.5 Hz在内的多个奇异点.弯曲波频率为511 Hz的弯曲波从右端入射时反射系数趋于零,而弯曲波频率为520.5 Hz时,它必须施加在左端从而达到完全透射而不产生反射.

摘要：晶格缺陷(包括旋错和位错等)广泛存在于各种材料,并呈现出优异的物理和力学性能.在经典波动体系,晶格缺陷态首先应用于二维光学系统,实现了晶格缺陷激发的谷极化界面态和束缚态.本文设计了一种三维弹性声子晶体,其单胞在第一布里渊区的K-H方向线性简并.打破单胞的镜像对称性,该三维弹性声子晶体沿第一布里渊区K-H方向的简并线打开而形成完全带隙,激发出谷极化量子霍尔效应.将晶格缺陷态引入具有谷极化量子霍尔效应的三维弹性声子晶体,晶格畸变导致单胞谷极化拓扑相反转而形成界面,实现了弹性波在三维弹性声子晶体的稳健界面传播.基于晶格缺陷的谷极化三维弹性声子晶体拓扑界面态的实现,突破了传统经典波动系统拓扑波导设计的局限性,为三维复杂拓扑波导器件设计提供了良好的技术支撑.

摘要：箔片-磁力混合轴承是一种能降低箔片轴承起飞前的摩擦损耗且可改善磁轴承高速时的承载和动力学性能的新型高性能主动控制型轴承。提出了一种箔片-磁力混合轴承的设计方法,设计并搭建箔片-磁力混合轴承支承特性实验台和箔片-磁力混合轴承转子实验台,实验探究了磁气负载比(即气体箔片轴承和主动磁轴承之间的载荷分配比)对箔片-磁力混合轴承支承特性和转子动力学特性的影响。实验结果表明:箔片-磁力混合轴承比箔片轴承的总体静态刚度和刚度变化率有所提高。箔片-磁力混合轴承结构刚度随频率的提高而增大,等效黏性阻尼随频率的提高呈现先降后增的趋势。此外,合适的负载比可以降低起飞转速,改善摩擦损耗,抑制次频振,有利于提高转子的高速稳定性。

摘要：增材制造工艺的特殊性导致制造结构展现出各方向不同的力学性能,为满足其所带来的更加严苛的结构强度设计需求,提出了一种基于双向渐进结构优化法的各向异性强度约束拓扑优化策略。推导了描述增材结构强度的各向异性Tsai-Hill失效系数,通过权重因子构建了包含失效系数约束的目标函数。详细求解了优化灵敏度公式,并采用敏度归一化等数值方法稳定优化历程。典型算例表明,所提方法可有效抑制高失效风险区域以保证结构强度,且在材料各向异性强度假设下可获得更优于von-Mesis应力相关设计的结果。此外,优化结果高度依赖于各向异性程度与材料堆叠角度参数的变化,因此合理的调整将有助于优化结构性能。