受限泊车通道下自动驾驶平行泊车的路径规划方法 被引量：1

1

作者 秦东晨 张文灿 +1 位作者 王婷婷 陈江义 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期1-7,共7页

针对受限泊车通道下自动泊车规划时间长、成功率低等问题,提出了一种改进混合A^(*)算法的路径规划方法。首先,将泊车路径分为前进的位姿调整段与后退的倒车入库段两部分,通过建立直线-圆弧的约束优化模型规划位姿调整段,寻找合适的倒车... 针对受限泊车通道下自动泊车规划时间长、成功率低等问题,提出了一种改进混合A^(*)算法的路径规划方法。首先,将泊车路径分为前进的位姿调整段与后退的倒车入库段两部分,通过建立直线-圆弧的约束优化模型规划位姿调整段,寻找合适的倒车起始点;其次,通过在混合A^(*)算法中额外引入碰撞风险代价,改进节点扩展方式,并通过判断车辆轮廓线是否与障碍物线相交来进行碰撞检测,以提高倒车入库段规划的实时性和安全性;最后,以路径长度、平滑度、偏离度为指标设计目标函数,并考虑汽车的运动学约束,使用二次规划对初始路径进行平滑,得到最终路径。使用MATLAB对改进算法与原始算法进行仿真分析,结果表明:在受限泊车通道下,改进算法能得到平滑的无碰撞泊车路径,搜索时间比混合A^(*)算法减少了23.8%,且所得路径更安全,更易进行跟踪控制。 展开更多

关键词 自动泊车 混合A^(*)算法 路径规划 二次规划 自动驾驶

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某中型皮卡发动机冷却风扇布局优化

2

作者 秦东晨 刘司司 +2 位作者 单王珍 李彬 张泽斌 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期77-85,I0002,共10页

冷却风扇作为汽车发动机冷却模块的关键部件,其空间位置直接影响机舱内的流场结构,决定了通过散热器的空气流量,进而影响发动机的散热性能。为了确定既定冷却风扇在某新车型机舱内的最佳布局,以散热器流量及流量波动为目标,以风扇的空... 冷却风扇作为汽车发动机冷却模块的关键部件,其空间位置直接影响机舱内的流场结构,决定了通过散热器的空气流量,进而影响发动机的散热性能。为了确定既定冷却风扇在某新车型机舱内的最佳布局,以散热器流量及流量波动为目标,以风扇的空间坐标位置为变量,面向流场结构进行了布局优化。首先,通过试验设计方法生成初始设计样本点并进行几何参数化建模;然后,针对实际工况需求,选择关键车速条件,进行发动机舱内流场的CFD仿真,基于仿真结果建立Kriging代理模型;最后,以散热器进口流量和流速标准差为目标进行多目标优化,通过遗传算法获取Pareto最优解集,基于高维参变量可视化技术进行了结果分析,为机舱内零部件的布局决策提供了有价值的参考。研究结果显示了冷却风扇沿车行进方向的位置改变与散热器流量的显著相关性,为新车型冷却风扇的布置方案提供全局最优性的理论支撑。 展开更多

关键词 代理模型 冷却风扇 多目标优化 汽车机舱布局 计算流体力学

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CT机双列角接触球转盘轴承建模与振动特性分析

3

作者 袁峰 刘凌仲 +2 位作者 秦东晨 陈江义 谢兴会 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期23-29,共7页

为了提高CT机主轴承的运转特性,确保CT机医学成像的稳定性,以洛阳LYC轴承有限公司研制的双列角接触球转盘轴承为研究对象进行建模与振动特性分析。首先,基于Hertz接触理论建立轴承在承受复合载荷作用下的力学模型;其次,结合Newton运动... 为了提高CT机主轴承的运转特性,确保CT机医学成像的稳定性,以洛阳LYC轴承有限公司研制的双列角接触球转盘轴承为研究对象进行建模与振动特性分析。首先,基于Hertz接触理论建立轴承在承受复合载荷作用下的力学模型;其次,结合Newton运动定律确立轴承外圈3自由度非线性动力学微分方程;最后,采用4阶Runge-Kutta法对微分方程组进行求解,获得轴承外圈的振动特性。在此基础上,通过分析影响轴承振动特性的因素如轴承内、外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、游隙、预紧力等,从而确定满足CT机主轴承低振动下的最优结构参数。结果表明:轴承振动幅值随着内、外圈沟曲率半径系数的增加呈现出先减小后增大的趋势,将其分别控制在0.515~0.525、0.510~0.525更有利于降低轴承的振动;随着滚动体数量的增加,轴承的振动幅值也随之增加,但变化平稳,故在满足设计条件的前提下减少滚动体的数量可以降低轴承振动;随着轴承游隙的增加,轴承的振动幅值先减小后急剧增大,在18μm处振动达到最小;合适的轴向载荷可以有效降低轴承的振动幅值。 展开更多

关键词 CT机 力学模型 振动模型 结构参数 振动加速度

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基于双环自适应滑模的移动机器人轨迹跟踪控制 被引量：3

4

作者 张鑫 秦东晨 +1 位作者 谢远龙 王书亭 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期13-20,共8页

为了提升移动机器人轨迹跟踪精度,针对传统双环控制内外环协调性差、抗扰性弱的问题,文章提出双环自适应滑模的控制方法。为消除传统滑模控制(sliding mode control, SMC)方法中的趋近阶段,设计新型时变积分终端滑模控制器以保证系统状... 为了提升移动机器人轨迹跟踪精度,针对传统双环控制内外环协调性差、抗扰性弱的问题,文章提出双环自适应滑模的控制方法。为消除传统滑模控制(sliding mode control, SMC)方法中的趋近阶段,设计新型时变积分终端滑模控制器以保证系统状态始终位于滑模面,并通过控制器参数调节实现内环姿态误差和外环位置误差的快速收敛;构建基于势垒函数的增益调控方法,保证在扰动上界未知的情况下有效地抑制状态抖振,提高轨迹跟踪系统的抗干扰能力。对所提方法进行的验证分析结果表明,相较于现有的双环控制方法,该文轨迹跟踪控制方法精度更高、鲁棒性更强。 展开更多

关键词 移动机器人 轨迹跟踪 双环自适应滑模控制(SMC) 势垒函数

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压电促动式气浮间隙调节机构设计与性能分析

5

作者 朱元珅 石明辉 +2 位作者 秦东晨 陈江义 沈鹏 《压电与声光》 北大核心 2024年第6期963-967,共5页

针对传统空气静压主轴无法调节气浮间隙以应对不同运转状态或外载作用的问题,设计了一种空气静压主轴气浮间隙调节机构,采用压电微位移放大机构促动实现气浮间隙的主动调节。通过理论推导与仿真对设计的压电微位移放大机构及整体气浮间... 针对传统空气静压主轴无法调节气浮间隙以应对不同运转状态或外载作用的问题,设计了一种空气静压主轴气浮间隙调节机构,采用压电微位移放大机构促动实现气浮间隙的主动调节。通过理论推导与仿真对设计的压电微位移放大机构及整体气浮间隙调节机构进行研究分析,并研制了样机进行实验。实验结果表明,在驱动电压为120 V时,所设计的压电微位移放大机构输出位移达518.739μm,气浮间隙调节机构相应输出位移可达189μm,响应时间约为0.38 s。 展开更多

关键词 空气静压主轴 气浮间隙 压电堆叠 逆压电效应 位移放大机构

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基于Pro/E和Ansys的铰链梁设计系统集成研究 被引量：9

6

作者 秦东晨 梁颖 喇凯英 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2005年第2期67-71,共5页

研究了人造金刚石生产设备的六面顶压机关键零部件———铰链梁的结构分析和设计系统(CAD/CAE)集成.选择成熟通用的Pro/Engineer和Ansys分别作为设计系统和分析系统,通过IGES数据交换标准,经前置处理和后置处理,将二者集成为一个铰链梁... 研究了人造金刚石生产设备的六面顶压机关键零部件———铰链梁的结构分析和设计系统(CAD/CAE)集成.选择成熟通用的Pro/Engineer和Ansys分别作为设计系统和分析系统,通过IGES数据交换标准,经前置处理和后置处理,将二者集成为一个铰链梁的分析设计系统.对铰链梁进行特征参数化建模,建立有限元力学模型,利用Ansys分析系统得到了铰链梁的位移、应变和应力分析结果,为铰链梁的结构优化设计提供了可靠的分析数据. 展开更多

关键词 ANSYS 设计系统 铰链梁 Pr0/E 集成研究 PRO/ENGINEER 数据交换标准 结构优化设计 分析系统 关键零部件 六面顶压机 人造金刚石 参数化建模 结构分析 生产设备 IGES 后置处理 前置处理 力学模型 分析结果 分析数据 有限元

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某纯电动汽车动力系统的建模与仿真分析研究 被引量：7

7

作者 秦东晨 谢银倩 +2 位作者 潘守辰 陈江义 刘竹丽 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期48-51,73,共5页

电动汽车的节能环保性能主要取决于动力系统的参数匹配.针对某款纯电动汽车的动力设计要求,笔者进行了动力系统参数匹配设计,并运用ADVISOR软件进行了建模和仿真分析,结果验证了参数匹配的合理性,并在此基础上进一步探究影响该车整车性... 电动汽车的节能环保性能主要取决于动力系统的参数匹配.针对某款纯电动汽车的动力设计要求,笔者进行了动力系统参数匹配设计,并运用ADVISOR软件进行了建模和仿真分析,结果验证了参数匹配的合理性,并在此基础上进一步探究影响该车整车性能的因素,为纯电动汽车的设计提供理论参考. 展开更多

关键词 电动汽车 动力系统 参数匹配 建模和仿真分析

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基于Pro/E和ANSYS的液压支架掩护梁有限元分析 被引量：11

8

作者 秦东晨 姚向豫 +1 位作者 武红霞 郭哲峰 《煤矿机械》 北大核心 2011年第3期94-96,共3页

在顶梁单侧加载工况下,分析了液压支架掩护梁的受力情况,利用Pro/E建立了掩护梁的三维模型,通过IGES中间文件将模型导入ANSYS中,建立了掩护梁的有限元力学模型。通过ANSYS分析计算,得到了掩护梁的应力和位移分布。计算结果可用于修正设... 在顶梁单侧加载工况下,分析了液压支架掩护梁的受力情况,利用Pro/E建立了掩护梁的三维模型,通过IGES中间文件将模型导入ANSYS中,建立了掩护梁的有限元力学模型。通过ANSYS分析计算,得到了掩护梁的应力和位移分布。计算结果可用于修正设计,提高掩护梁结构的可靠性,为液压支架部件的结构优化打下了基础。 展开更多

关键词 液压支架 掩护梁 有限元 PRO/E ANSYS

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基于Advisor的同轴式混联混合动力汽车动力系统仿真 被引量：4

9

作者 秦东晨 裴东杰 +1 位作者 陈江义 刘竹丽 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期120-124,共5页

以同轴式混联混合动力汽车为对象,在分析其动力系统运行模式及控制策略的基础上,进行了动力部件参数匹配计算,基于Advisor软件的二次开发建立了动力性能仿真系统.在选定的城市循环工况下,对车辆动力性能和燃油经济性进行仿真.通过分析SO... 以同轴式混联混合动力汽车为对象,在分析其动力系统运行模式及控制策略的基础上,进行了动力部件参数匹配计算,基于Advisor软件的二次开发建立了动力性能仿真系统.在选定的城市循环工况下,对车辆动力性能和燃油经济性进行仿真.通过分析SOC值变化和动力部件转矩关系,验证动力系统的可行性及仿真系统的准确性,为同轴式混联混合动力汽车开发提供技术支持. 展开更多

关键词 混合动力汽车 同轴式 混联 仿真 ADVISOR

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复杂箱形梁初级优化设计的一种方法 被引量：5

10

作者 秦东晨 袁华 任泰安 《郑州工业大学学报》 CAS 1997年第4期47-52,共6页

为了在复杂箱形梁的结构优化设计计算中有效地减少结构重分析的次数，本文提出了一种对复杂箱形梁进行分解分析的近似结构分析方法，并给出载荷分配系数的概念，在微型机上进行复杂箱形梁的结构优化设计，得到了满意的结果，为精确的结... 为了在复杂箱形梁的结构优化设计计算中有效地减少结构重分析的次数，本文提出了一种对复杂箱形梁进行分解分析的近似结构分析方法，并给出载荷分配系数的概念，在微型机上进行复杂箱形梁的结构优化设计，得到了满意的结果，为精确的结构优化设计提供了可靠、较优的初始点。 展开更多

关键词 箱形梁 优化设计 载荷分配系数 结构设计

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基于Pro/E平台的液压支架CAD/CAPP/CAM系统集成研究 被引量：3

11

作者 秦东晨 陈海涛 +2 位作者 王兴 陈江义 刘竹丽 《煤矿机械》 北大核心 2012年第9期247-249,共3页

在充分考虑加工工艺及制造资源的限制情况下,采用面向制造的设计(DFM)方法,基于Pro/E平台,利用二次开发工具Pro/Toolkit和VC++.NET MFC类库,开发了液压支架的CAD/CAPP/CAM集成系统,实现了液压支架的CAD/CAPP/CAM系统集成,并给出了液压支... 在充分考虑加工工艺及制造资源的限制情况下,采用面向制造的设计(DFM)方法,基于Pro/E平台,利用二次开发工具Pro/Toolkit和VC++.NET MFC类库,开发了液压支架的CAD/CAPP/CAM集成系统,实现了液压支架的CAD/CAPP/CAM系统集成,并给出了液压支架CAD/CAPP/CAM系统的详细设计方案,为实现设计与制造的集成化、自动化做了有益的探索。 展开更多

关键词 液压支架 PRO/E 二次开发 CAD/CAPP/CAM DFM

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大型箱体零件结构拓扑优化设计研究 被引量：4

12

作者 秦东晨 杜鹏 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期82-86,共5页

大型箱体零件在机械设备中使用广泛,主要依靠传统经验设计而成,结构笨重.采用SIMP变密度法,以柔顺度最小化为目标,体积为约束,建立了大型箱体零件结构的拓扑优化数学模型.利用密度过滤和灰度过滤处理,解决了拓扑优化过程中数值不稳定问... 大型箱体零件在机械设备中使用广泛,主要依靠传统经验设计而成,结构笨重.采用SIMP变密度法,以柔顺度最小化为目标,体积为约束,建立了大型箱体零件结构的拓扑优化数学模型.利用密度过滤和灰度过滤处理,解决了拓扑优化过程中数值不稳定问题.使用OC准则求解获得不同载荷工况下的拓扑结构,通过结构综合获得大型箱体零件新型结构,并用有限元方法验证该结构的可行性和实用性,为大型箱体零件的结构设计提供了一种有益的指导. 展开更多

关键词 大型箱体零件 拓扑优化 变密度法 惩罚因子 过滤函数

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基于弹性衬套和柔性零部件的车轮定位参数仿真试验 被引量：2

13

作者 秦东晨 蓝贤清 于立 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2011年第5期104-107,共4页

为了分析悬架中弹性衬套替换刚性铰接及主要承载零部件的柔化处理对车轮定位参数的影响,以多体动力学理论为基础,在Adams中建立了某车双横臂独立悬架多刚体模型I,对三因素弹性衬套替换刚性铰接以及下横臂和横向稳定杆的柔化处理的影响... 为了分析悬架中弹性衬套替换刚性铰接及主要承载零部件的柔化处理对车轮定位参数的影响,以多体动力学理论为基础,在Adams中建立了某车双横臂独立悬架多刚体模型I,对三因素弹性衬套替换刚性铰接以及下横臂和横向稳定杆的柔化处理的影响进行仿真试验.仿真结果说明:3个因素对车轮定位参数有很大的影响.在模型I的基础上综合考虑上述3个因素建立了模型II并进行悬架运动学分析,揭示了车轮定位参数的变化特性,为悬架的开发设计奠定了基础. 展开更多

关键词 悬架 弹性衬套 柔性部件 车轮定位参数 仿真试验

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液压支架虚拟压架试验的有限元分析研究 被引量：5

14

作者 秦东晨 李慧宇 《煤矿机械》 北大核心 2013年第1期51-53,共3页

选取某型号液压支架,模拟支架的压架试验。通过Pro/E建立支架的实体模型,将支架模型导入有限元软件中,比较液压支架结构件间接触问题的处理方法,模拟压架试验的受载情况,对液压支架整机进行有限元分析,得到了各结构件的应力分布情况。... 选取某型号液压支架,模拟支架的压架试验。通过Pro/E建立支架的实体模型,将支架模型导入有限元软件中,比较液压支架结构件间接触问题的处理方法,模拟压架试验的受载情况,对液压支架整机进行有限元分析,得到了各结构件的应力分布情况。为液压支架的设计提供了有益参考。 展开更多

关键词 液压支架 销轴接触 有限元分析 应力分布

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面向侧向风稳定性的高速客车建模与仿真研究 被引量：1

15

作者 秦东晨 于立 +1 位作者 徐一村 蓝贤清 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2011年第2期29-32,共4页

为分析侧向风对高速客车操纵稳定性的影响,以多体动力学为基础,在ADAMS/Car专业模块中建立了某型号高速客车模型.通过考虑车身上7个离散的侧风作用点,进而实现了风压中心漂移的侧风模型.通过对美国ESV规范中规定的侧风敏感性试验标准的... 为分析侧向风对高速客车操纵稳定性的影响,以多体动力学为基础,在ADAMS/Car专业模块中建立了某型号高速客车模型.通过考虑车身上7个离散的侧风作用点,进而实现了风压中心漂移的侧风模型.通过对美国ESV规范中规定的侧风敏感性试验标准的改进,分别进行了计及风压中心漂移侧风实验(test1)、风压中心固定下的侧风仿真试验(test2)、无侧风环境下客车高速直线行驶仿真试验(test3),将三者的仿真试验结果进行对比,认为风压中心漂移的仿真数据更为合理,为改善该车型的侧风稳定性提供了参考依据. 展开更多

关键词 高速客车 侧向风稳定性 风压中心 ADAMS/CAR 仿真

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混联混合动力客车动力系统建模与转矩分配控制策略研究 被引量：1

16

作者 秦东晨 潘守辰 +1 位作者 徐一村 王迎佳 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期1-5,共5页

以某型号混联式混合动力公交客车为研究对象,在分析其动力系统的基础上,利用Cruise软件建立了动力系统仿真模型,并结合车辆实际运行特点,设计了一种以燃油经济性和超级电容电量平衡特性为控制目标的转矩分配控制策略,在选定的工况下进... 以某型号混联式混合动力公交客车为研究对象,在分析其动力系统的基础上,利用Cruise软件建立了动力系统仿真模型,并结合车辆实际运行特点,设计了一种以燃油经济性和超级电容电量平衡特性为控制目标的转矩分配控制策略,在选定的工况下进行了仿真.仿真结果表明,与实车测试数据相比,设计的控制策略在保证整车动力性的基础上,燃油消耗降低了6.2%,并较好地维持了超级电容的电量平衡,验证了整车仿真模型与转矩分配控制策略的正确性和有效性. 展开更多

关键词 混联式混合动力客车 转矩分配 控制策略 仿真

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液压支架运动精度的可靠性分析 被引量：1

17

作者 秦东晨 郭哲锋 +2 位作者 武红霞 姚向豫 于立 《煤矿机械》 北大核心 2011年第4期97-99,共3页

采用运动精度可靠度的计算方法和连续接触模型的有效杆长理论,建立了液压支架顶梁运动轨迹的数学模型,研究了引入杆长误差和间隙误差时对运动精度的影响,以某型液压支架为例对运动精度可靠性进行了计算,用蒙特卡洛模拟法进行了验证,绘... 采用运动精度可靠度的计算方法和连续接触模型的有效杆长理论,建立了液压支架顶梁运动轨迹的数学模型,研究了引入杆长误差和间隙误差时对运动精度的影响,以某型液压支架为例对运动精度可靠性进行了计算,用蒙特卡洛模拟法进行了验证,绘制了间隙误差与可靠度的T-R曲线图。 展开更多

关键词 液压支架 四连杆机构 运动精度 可靠度 数字特征

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基于苏埃通道工程盾构施工过程中下沉量分析 被引量：3

18

作者 秦东晨 周鹏 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A02期7-15,共9页

盾构开挖隧道主要分为隧道掘进和管片拼装2大工序。在管片拼装过程中盾构主机处于静止状态,在此过程中将会产生主机整体下沉和栽头的现象。为了尽量避免下沉和栽头现象的出现,需要对主机的下沉量和栽头量的范围进行预测,在盾构隧道掘进... 盾构开挖隧道主要分为隧道掘进和管片拼装2大工序。在管片拼装过程中盾构主机处于静止状态,在此过程中将会产生主机整体下沉和栽头的现象。为了尽量避免下沉和栽头现象的出现,需要对主机的下沉量和栽头量的范围进行预测,在盾构隧道掘进工序末事先调整好姿态,使盾构在静止过程中的下沉量和栽头量正好与姿态调整量相抵消,从而保证隧道轴线与设计轴线一致。通过对盾体周围受到水土压力以及地基对盾构的反力进行分析计算,并利用Matlab软件对4种不同地层进行建模分析,求得盾构主机在各地层的下沉量和栽头量的范围。通过计算,在苏埃跨海通道工程盾构掘进段项目中,主机在淤泥质土等松软地层中姿态变化最大,最大栽头量约为0.38 m,整体下沉约0.12 m;在密实中粗砂地层中姿态变化最小,最大栽头量约0.13 m,整体下沉约0.04 m。通过得出的栽头量和下沉量的范围,进而实现对盾构姿态的提前调整。 展开更多

关键词 盾构 主机静止 主机下沉 栽头 盾构载荷 下沉量 栽头量 防范措施

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基于刚柔耦合的空气悬架建模、仿真与优化研究 被引量：1

19

作者 秦东晨 李浩亮 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期73-76,共4页

基于多体动力学理论,运用机械系统分析软件ADAMS中的Car专业模块,建立了宇通大客车的空气弹簧前悬架的多刚体模型.利用ADAMS/AutoFlex,对其上下摆臂进行了柔化,建立了该悬架的刚柔耦合模型.利用虚拟仿真试验对悬架进行了仿真分析,得出... 基于多体动力学理论,运用机械系统分析软件ADAMS中的Car专业模块,建立了宇通大客车的空气弹簧前悬架的多刚体模型.利用ADAMS/AutoFlex,对其上下摆臂进行了柔化,建立了该悬架的刚柔耦合模型.利用虚拟仿真试验对悬架进行了仿真分析,得出了模型的正确性,并比较悬架定位参数的变化,使刚柔耦合模型更趋于合理化.利用ADAMS/Insight模块对在Car模块中建立的悬架系统进行了优化设计,得到了空气悬架定位参数的优化解. 展开更多

关键词 空气悬架 刚柔耦合 ADAMS/Insight ADAMS/CAR

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薄壁覆盖件结构优化中敏度分析的研究 被引量：1

20

作者 秦东晨 任泰安 李静 《郑州工业大学学报》 2000年第1期62-65,共4页

分析了在薄壁覆盖件结构优化中应力敏度和位移敏度的计算方法 ,利用有限元法进行结构分析和敏度计算 ,推导出敏度的计算公式 ,并应用于薄壁覆盖件的结构优化设计 ,得到了满意的结果 .薄壁覆盖件的有限元分析采用了板单元和梁单元 ,应用... 分析了在薄壁覆盖件结构优化中应力敏度和位移敏度的计算方法 ,利用有限元法进行结构分析和敏度计算 ,推导出敏度的计算公式 ,并应用于薄壁覆盖件的结构优化设计 ,得到了满意的结果 .薄壁覆盖件的有限元分析采用了板单元和梁单元 ,应用实例的计算结果表明 ,应力敏度、位移敏度等的计算方法准确。 展开更多

关键词 应力敏度 位移敏度 优化设计 薄壁覆盖件结构

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