摘要：在行人碰撞的事故中下肢是主要的受伤部位,为了提高对行人的保护,使用具有年龄差异性的行人下肢有限元模型来分析行人下肢损伤的不同。根据来源于中国交通事故深入研究(China in-depth accident study,CIDAS)数据库的真实的行人事故案例,利用PC-Crash软件进行事故重建,依据事故重建的输出参数,对车辆和行人下肢的有限元模型设置载荷和边界条件。通过模拟行人下肢与轿车模型的碰撞,比较年轻组和老年组的损伤差异,结果讨论膝关节的剪切位移、弯曲角度、以及韧带所承受的拉力和长骨的弯矩、剪切力等下肢损伤参数,并且进一步通过逻辑回归的方法分析这些损伤参数与下肢AIS3+严重损伤的相关性,最后得到年轻组和老年组的严重损伤风险曲线。其结果显示年轻组和老年组损伤风险存在差异性,当AIS3+严重损伤概率为50%时,得出年轻组和老年组的长骨和膝关节的损伤阈值及耐受极限。研究的结果可为具有年龄差异的行人下肢损伤评估指标的设定提供参考。

摘要：针对传统经验式设计的电动轮自卸车车架结构存在刚度不足、焊缝开裂、重量冗余,以及自身固有频率与非簧载质量激励频率接近而可能发生共振等问题,开展车架结构性能多目标优化设计的研究。首先,基于变密度法和SIMP插值模型对原始车架结构进行了考虑疲劳寿命约束的多目标拓扑优化设计,得到了满足静态多工况下柔度最小和多阶低阶固有频率最大的拓扑优化结构。再次,基于Kriging近似模型的抗疲劳轻量化设计,利用非支配排序多目标遗传算法进行全局寻优,优化后的车架结构质量比原始车架结构质量减少4.24%,且车架结构在同样载荷作用下的应力分布更加均匀,车架强度、刚度、动态特性和疲劳寿命等性能均得到改善。

摘要：为解决大风雪环境下高速列车转向架区域发生的严重积雪结冰问题,采用三维雷诺时均SST k-ω双方程湍流模型和有限体积法对CRH380型高速列车转向架区域流场进行数值模拟,分析转向架区域积雪成因及易积雪部位,提出转向架区域流场流动控制方法。研究结果表明:气流经列车底部至转向架区域时发生上扬,直接作用在转向架迎风侧,进而形成雪花堆积;部分气流在转向架各死角处减速,导致随气流运动的雪花在附近滞留、黏附;制动装置、弹簧悬挂装置、心盘以及转向架迎风侧等为主要的积雪结冰部位;转向架周围的车体底板距离轨面的高度直接影响气流进入到转向架的扬起角,建议保持车体底板高度一致;设计的流动控制装置有效减少了进入到转向架区域46.51%的气流,从而改善了转向架区域流场结构。

摘要：针对无刷直流电机直接转矩控制系统中,电机输出转矩估计或观测存在需检测电机状态信号难以精确地检测、观测或计算等不可避免的难题,提出一种利用电机线电流和转速两个易检测信号进行电机输出转矩估计的方法。该方法首先基于拉丁超立方抽样方法确定建模数据,确保离散数据的可靠性;然后通过核函数将建模数据中的自变量变换到特征空间,将自变量与因变量之间的非线性关系在特征空间中线性地展开;最后在特征空间中利用偏最小二乘回归方法建立电机输出转矩的估计模型。通过对转矩估计精度和控制系统性能进行分析及实验验证,证明了所提转矩估计方法能准确地估计电机输出转矩,确保电机直接转矩控制系统的性能,该方法具有较强的实用性。

摘要：为了解车-车碰撞事故中驾乘人员损伤差异影响因素,首先运用PC-Crash软件再现一例真实交通事故,通过分析面包车驾驶员的运动学及损伤响应,验证了其仿真车内乘员损伤的有效性,然后设计了包含6组车速、12个碰撞位置的72次试验,并通过仿真获得人体损伤数据,利用作图法分析所得数据。结果表明:当且仅当车速大于等于50 km/h时,驾乘人员头、胸、腿等部位的损伤才会出现明显差异,且差异程度随碰撞车速增加而增大;当车速大于50 km/h且碰撞位置在被撞车辆左侧或右侧前方时,驾乘人员各部位损伤差异最明显,其中又以腿部损伤最为突出,且靠近撞击侧乘员的损伤更严重。研究成果将为更好地利用损伤认定驾乘关系提供支持。

摘要：深化对金属疲劳损伤过程中声发射信号的特征认识,是运用声发射信号对金属结构损伤过程进行监测预测的重要基础热点问题。针对金属疲劳损伤经历裂纹萌生阶段、裂纹缓慢扩展阶段、裂纹快速扩展阶段、临近破坏等四个阶段产生大量的声发射信号,采用K熵和关联维数等混沌特征量来分析海量的声发射信号;通过对45号钢试件进行三点弯曲疲劳试验、测试得到试件疲劳损伤过程的声发射信号,分别估算不同时间段所产生声发射信号的K熵和关联维数,分析结果表明金属疲劳损伤过程的声发射信号具有混沌特征,其K熵和关联维数的变化趋势与金属疲劳损伤过程的四个阶段具有较清晰的对应关联,表明K熵和关联维数可以较好的揭示金属疲劳损伤过程的动力学特性,这将为运用声发射信号实现金属结构疲劳损伤在线监测及预测提供了一种新思路。

摘要：以朗硕LS-QL0X灯具散热器结构为参考模型,研究了石墨散热器替代铝散热器后灯具的散热状况,讨论了石墨散热器翅片长度、翅片角度、翅片厚度及散热器导热系数对LED灯具散热状况的影响,并在此基础上对散热器结构进行了正交优化分析。仿真结果表明,灯具散热影响因素大小的顺序为散热器导热系数>翅片角度>翅片长度>翅片厚度,最优仿真结果是散热器导热系数为50W/(m·℃)、翅片角度为7°、翅片长度为19mm、翅片厚度为0.7mm,优化后芯片最高温度为37.52℃,比优化前温度下降了20.6%。优化后的LED石墨散热器灯具的最高温度比铝散热器灯具芯片仅高出2.23℃,质量却比铝散热器减少了25.9%。研究表明优化后的石墨散热器可以满足LED灯具的散热要求,且能有效减轻灯具的整体质量。

摘要：为提高掺氢天然气均质压燃(HCCI)发动机性能,降低NOx排放,运用GT-power和Chemkin软件搭建发动机仿真模型,在不同负气门重叠(NVO)方案下,对发动机缸内燃烧以及NOx的排放进行了仿真分析。结果表明:NVO策略可以降低掺氢天然气HCCI发动机缸内温度和压力峰值,改善自燃着火特性,缓解噪声和爆震。3种方案中,单独改变进气门开启(IVO)时刻的NVO策略对发动机动力损失影响最小,同时改变IVO和EVC时刻的对称NVO策略,能最大程度的实现废气缸内稀释作用与加热效果,使缸内燃烧放热速率的缓和作用以及压力升高率的降低效果最优化,最大限度的降低NOx排放。

摘要：为更好地了解车-人碰撞事故中人体不同部位的损伤来源及其相关性,从大量事故案例中选取64例附着弹出类型车-人碰撞事故,用PC-Crash对事故进行再现后读取相关数据,经验证,数据可靠。然后借助做图和相关性分析等技术对数据进行分析。结果表明,头部损伤和大腿部位的损伤主要来源于人与车碰撞的过程中;胸部由加速度引起的损伤主要来源于与车碰撞过程中,而由碰撞力引起的损伤则主要来源于与地面碰撞过程中;小腿部位的损伤来源,则须具体问题具体分析。通过相关性分析表明,行人头部HIC15与胸部3ms加速度值之间的相关系数最高,具有显著统计学意义,表明行人头部损伤与胸部损伤之间具有高度相关性。

摘要：考虑载荷大小和方向的不确定性,以结构柔顺度的期望和方差的加权和为目标函数,结构体积及多个结构位移为约束函数,研究可获得清晰优化拓扑的稳健结构多约束拓扑优化方法。给出了载荷大小和方向不确定情况下结构柔顺度期望和方差及其导数的显式近似式。结合可行域调整方案,提出具有收敛特征的结构体积和多位移约束的稳健结构柔顺度拓扑优化设计方法。研究了结构柔顺度期望和方差的权重因子对拓扑构型的影响,探讨了位移约束对结构稳健性的影响规律。算例表明,方法是可行和有效的,且可获得一系列清晰的拓扑构型和稳健的优化拓扑。