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基于动态贝叶斯网络的地下道路行车风险评估 被引量:1
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作者 尚婷 郭明洋 +1 位作者 唐伯明 徐钰婷 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第3期232-245,共14页
为探究地下道路不同交通标志信息密度下驾驶员行车风险动态演变规律,本文以驾驶员视觉负荷为表征指标,利用自然驾驶试验采集驾驶员眼动数据,基于动态贝叶斯网络理论构建驾驶员行车风险评价模型。基于香农信息熵量化交通标志信息量,构建... 为探究地下道路不同交通标志信息密度下驾驶员行车风险动态演变规律,本文以驾驶员视觉负荷为表征指标,利用自然驾驶试验采集驾驶员眼动数据,基于动态贝叶斯网络理论构建驾驶员行车风险评价模型。基于香农信息熵量化交通标志信息量,构建考虑交通标志信息量呈现速率的交通标志信息密度模型。选取解放碑地下道路4种不同交通标志信息密度的路段开展实车试验,提取并分析不同路段的驾驶员视觉特性指标。引入动态贝叶斯网络理论动态概率预测及推理评估驾驶员行车风险,由诊断推理、敏感性分析和影响链分析得到影响驾驶员行车风险的关键风险因素。结果表明:驾驶员注视持续时间、水平/垂直扫视幅度、水平/垂直扫视速度及瞳孔面积变化速率与交通标志信息密度呈正相关,眨眼频率与交通标志信息密度呈负相关;驾驶员行车风险发生概率随时间呈动态变化,先上升,后趋于平缓,且随交通标志信息密度的增加,4个路段的风险概率分别稳定于22.6%,35.7%,40.1%和43.8%;驾驶员行车风险受注视状态等环节风险因素影响较大,包括注视持续时间、瞳孔面积变化速率和眨眼频率等关键风险因素。 展开更多
关键词 交通工程 视觉负荷 动态贝叶斯网络 地下道路 实车试验 风险评估
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动车组铝合金焊接车体疲劳强度动态可靠度分析
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作者 卢耀辉 江明俊 +3 位作者 王秋实 张雅东 鲜于悦恒 朱生长 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期145-156,共12页
动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车... 动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车体所受的多轴随机载荷转化为焊缝部位的动态结构应力.其次,通过雨流计数法将其修正转化为车体焊缝部位的等效结构应力范围,应用两参数威布尔分布拟合得到应力概率分布.最后,由铝合金焊接接头应力-寿命(主S-N)曲线导出强度数据,结合基于损伤的强度退化模型及应力概率分布函数和概率密度函数建立动态应力-强度干涉模型,研究车体动态变化的疲劳强度可靠度.研究结果表明:车体关注部位疲劳强度可靠度在运行初期很高,但随着运行里程的增加会逐渐降低,在1 400万km服役里程中,位于车体底架垂向载荷输入位置附近的搭接焊缝疲劳强度可靠度降低最多,达0.116 5;车体各关注点失效率随着运行里程的增加先减小后增加,呈现出浴盆曲线的早期失效期和损耗失效期特征;采用多项式拟合法计算大型车体结构的动态应力是可行且高效的,可为车体运维及安全可靠度评估提供参考. 展开更多
关键词 车辆工程 焊接车体 等效结构应力 强度退化 动态可靠度
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基于虚拟行驶场景的特种车辆发动机运行特性联合仿真研究
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作者 谢学远 林晨 +4 位作者 吴晗 赵庆岚 高俊飞 郝强国 郑新前 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第8期2163-2175,共13页
柴油发动机总体运行性能的初步设计无法通过实际装车行驶测试指导,制约着特种车辆动力开发水平和效率的提高。利用虚拟视景仿真引擎Unity3D建立了平直路面场景和起伏路面场景两个虚拟行驶场景模型。根据发动机的速度特性参数,构建柴油... 柴油发动机总体运行性能的初步设计无法通过实际装车行驶测试指导,制约着特种车辆动力开发水平和效率的提高。利用虚拟视景仿真引擎Unity3D建立了平直路面场景和起伏路面场景两个虚拟行驶场景模型。根据发动机的速度特性参数,构建柴油发动机运行性能输出模型,并结合传动系统模型和车体质心纵向动力学模型,建立整车直驶动力学模型。借助软件平台间的数据通信技术,通过设定双向传输的物理量完成虚拟行驶场景模型和整车直驶动力学模型的同步联合仿真,实现特种车辆在设定场景环境下虚拟行驶过程的可视化模拟。与实车行驶试验数据对比分析表明:整车直驶动力学模型可有效模拟计算特种车辆速度和发动机转速的时间历程,验证了利用模型仿真车辆在不同场景中行驶机动性能的合理性。 展开更多
关键词 运行特性 虚拟行驶场景 发动机模型 整车直驶模型 机动性能 联合仿真
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车流作用下大跨桥梁-伸缩缝一体仿真方法及动力分析
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作者 刘焕举 刘宁 +1 位作者 史赛威 李鹏智 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期149-159,共11页
为实现车流过桥时的伸缩缝动力分析,针对桥梁-伸缩缝体系中主梁与伸缩缝尺寸相差悬殊、伸缩缝构造复杂、常规建模无法兼顾细部分析和计算效率的问题,提出桥-缝一体“十”字建模思路,建立了车-桥-缝分析系统,探究车流动态因素对伸缩缝动... 为实现车流过桥时的伸缩缝动力分析,针对桥梁-伸缩缝体系中主梁与伸缩缝尺寸相差悬殊、伸缩缝构造复杂、常规建模无法兼顾细部分析和计算效率的问题,提出桥-缝一体“十”字建模思路,建立了车-桥-缝分析系统,探究车流动态因素对伸缩缝动力响应的影响.首先,在厘清伸缩缝内部结构和构件运动关联的基础上,提出桥梁单元纵向划分、伸缩缝单元横向划分及梁端-伸缩缝多点约束有机连接的桥-缝一体“十”字建模思路,并建立背景桥梁的桥-缝一体有限元模型;其次,移动车辆荷载化并通过程序调用、编制衔接程序,实现车-桥-缝分析程序的贯通;最后,基于交通荷载调查数据,构建典型车流荷载工况,探究车重、车速、车辆分布等车流动态因素对车-缝结构的动态响应影响.结果表明:1)基于“十”字建模思路建立的桥-缝一体有限元模型,既满足计算效率又兼顾伸缩缝的细部构件.2)斜拉桥主梁跨中竖向位移与桥上移动车辆的车重有显著的正相关性,而与车速的相关性较弱;车列的车间距由50m减小到30 m,主梁跨中竖向位移极值增大约34%,桥梁所受车辆荷载越集中,主梁跨中竖向位移越大.3)伸缩缝从梁端到固定端的中梁累计滑移行程逐渐减小;单车工况下,车速、车重与伸缩缝纵向位移均呈正相关关系;车列工况时,伸缩缝的纵向位移最大值与车间距存在负相关性;车辆制动对伸缩缝动力响应的影响非常显著,对应伸缩缝1#中梁纵向位移响应是正常跑车工况的3.97倍. 展开更多
关键词 桥梁工程 模数式伸缩缝 车-桥-缝系统 “十”字建模 动力分析
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履带式沙障埋设车坡面通过性仿真与分析
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作者 王泽晖 张立萍 +2 位作者 郑威强 卫粤鸿 姜泽 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期168-174,共7页
我国沙漠化严重,急需埋设沙障进行防风固沙,沙漠地形较为复杂,沙障埋设机械的底盘性能决定能否完成沙障埋设任务,是沙漠化治理进程中需要解决的基础问题。以沙漠坡面作为主要应用场景,设计一种新型履带式沙障埋设车,对沙障埋设车在斜坡... 我国沙漠化严重,急需埋设沙障进行防风固沙,沙漠地形较为复杂,沙障埋设机械的底盘性能决定能否完成沙障埋设任务,是沙漠化治理进程中需要解决的基础问题。以沙漠坡面作为主要应用场景,设计一种新型履带式沙障埋设车,对沙障埋设车在斜坡上纵向和横向行驶的通过性进行理论分析。根据实际需求,使用Recurdyn仿真软件对设计的履带式沙障埋设车在不同坡面的行驶过程进行仿真分析,以坡面角度作为指标,对车辆通过性进行分析评价。结果表明,履带式沙障埋设车在25°斜坡纵向上坡和下坡均可以顺利通过,经过履带调速后可以在15°斜坡和新月形沙丘上横向行驶。该履带式沙障埋设车具有较好的通过性,可应对沙漠复杂环境下的沙障埋设工作。 展开更多
关键词 履带式 沙障埋设车 通过性 稳定性 坡面 Recurdyn多体动力学
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动车组受电弓检测装置防护罩的仿真与测试
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作者 唐玉兔 陈慧 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期121-128,共8页
为评价动车组受电弓检测装置防护罩的气动特性与结构强度,针对安装在动车组车顶的防护罩开展流场仿真,得到不同车速及运动方向下的气动载荷,并利用动模型实验平台,测试防护罩在多种速度和加速度运行情况下的压力和气动阻力,验证流场仿... 为评价动车组受电弓检测装置防护罩的气动特性与结构强度,针对安装在动车组车顶的防护罩开展流场仿真,得到不同车速及运动方向下的气动载荷,并利用动模型实验平台,测试防护罩在多种速度和加速度运行情况下的压力和气动阻力,验证流场仿真的准确性。将气动载荷和振动载荷作为结构仿真的载荷输入,对防护罩的结构强度进行有限元分析。结果表明:防护罩迎风面压力最大,且中心区域压力大于边缘区域,背风侧气流分离发生回流,压力较小;来流速度为正、负时,带有下部底座安装法兰的防护罩阻力系数分别为0.35、0.32,防护罩本身的阻力系数分别为0.14、0.12;在气动载荷、惯性载荷和冲击载荷作用下,安全系数大于许用系数,防护罩的结构强度满足使用要求。 展开更多
关键词 车辆工程 动车组 受电弓检测装置 流场仿真 结构仿真 动模型实验
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Optimization of suspension system of heavy off-road vehicle for stability enhancement using integrated anti-roll bar and coiling spring mechanism 被引量:4
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作者 Ilgar JAVANSHIR Andino MASELENO +1 位作者 Shahin TASOUJIAN Majid OVEISI 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第9期2289-2298,共10页
Short suspension system has an indispensable effect on vehicle handling and ride,so,optimization of vehicle suspension system is one of the most effective methods,which could considerably enhance the vehicle stability... Short suspension system has an indispensable effect on vehicle handling and ride,so,optimization of vehicle suspension system is one of the most effective methods,which could considerably enhance the vehicle stability and controllability.Motion control,stability maintenance and ride comfort improvement are fundamental issues in design of suspension system of off-road vehicles.In this work,a dependent suspension system mostly used in off-road vehicles is modeled using Trucksim software.Then,geometric parameters of suspension system are optimized using integrated anti-roll bar and coiling spring in a way that ride comfort,handling and stability of vehicle are improved.The simulation results of suspension system and variations of geometric parameters due to road roughness and different steering angles are presented in Trucksim and effects of optimization of suspension system during various driving maneuvers in both optimized and un-optimized conditions are compared.The simulation results indicate that the type of suspension system and geometric parameters have significant effect on vehicle performance. 展开更多
关键词 off-road vehicles HANDLING anti-roll bar coil spring vehicle lateral dynamic Trucksim software
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Analysis on Thermal Current Field in Powertrain Cabin of Tracked Vehicles With Electric Transmission System Configuration-2 被引量:1
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作者 张豫南 李瀚飞 +4 位作者 颜南明 尚颖辉 王冬 李源 袁文涛 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2007年第1期1-6,共6页
The electric transmission system congfiguration-2 is one of the main electric drives for tracked vehicles. The geometrical model for the power-train cabin is established and the preliminary design for its cooling syst... The electric transmission system congfiguration-2 is one of the main electric drives for tracked vehicles. The geometrical model for the power-train cabin is established and the preliminary design for its cooling system is implemented. The mathematic model is established for thermal current field computation, simulation and analysis in the powertrain cabin. The three-dimensional structure of the powertrain cabin is optimized. The validity of the cooling system design is proved. The foundation for optimizing the whole electric transmission system configuration is laid. 展开更多
关键词 履带车辆 电传动系统 电传系舱室 热流场 结构优化 数学模型
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集成式电液制动系统自适应压力控制 被引量:1
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作者 赵健 杜金朋 +2 位作者 朱冰 陈志成 吴坚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1479-1488,共10页
针对集成式电液制动系统(integrated electro-hydraulic brake system,IEHB)存在的复杂液压非线性特性和时变摩擦干扰,提出一种自适应压力控制策略。外环压力控制器引入液压特性的动态线性化模型并基于滑模观测器对模型参数实时辨识实... 针对集成式电液制动系统(integrated electro-hydraulic brake system,IEHB)存在的复杂液压非线性特性和时变摩擦干扰,提出一种自适应压力控制策略。外环压力控制器引入液压特性的动态线性化模型并基于滑模观测器对模型参数实时辨识实现对非线性液压特性的自适应。内环伺服控制器采用基于压力的连续摩擦补偿和反步动态面控制应对传动机构摩擦阻碍。硬件在环实验结果表明,与现有的先进级联压力控制相比,设计的压力控制策略在多种工况下均表现出更高的控制精度和鲁棒性,并显著提升了IEHB在不同液压回路结构下的压力控制效果。 展开更多
关键词 车辆工程 集成式电液制动系统 动态线性化 自适应压力控制 硬件在环
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考虑动态多目标需求的车辆横摆稳定性自适应控制策略
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作者 吴坚 王瀚林 +2 位作者 朱冰 赵健 陈志成 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2329-2338,共10页
针对车辆在不同行驶状态下对横摆操纵性和侧向稳定性的动态多目标需求,提出一种横摆稳定性自适应控制策略。首先,通过分段线性拟合技术建立车辆动力学模型,综合应用改进双线法和模糊理论在相平面中获取与路面附着和纵向速度相关的动态... 针对车辆在不同行驶状态下对横摆操纵性和侧向稳定性的动态多目标需求,提出一种横摆稳定性自适应控制策略。首先,通过分段线性拟合技术建立车辆动力学模型,综合应用改进双线法和模糊理论在相平面中获取与路面附着和纵向速度相关的动态稳定域边界;随后,对车辆行驶时的稳定性风险进行量化表征,引入动态多目标映射函数调整基于模型预测理论设计的稳定性控制策略内置参数,匹配车辆侧向稳定性、横摆操纵性和执行器能耗等动态多目标需求。最后,通过仿真试验,论证了设计的控制策略能够在多种工况下帮助车辆获得比传统方法更安全、优质的稳定性控制效果。 展开更多
关键词 车辆工程 稳定性自适应控制 多目标需求 动态稳定域 模型预测控制
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履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真 被引量:3
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作者 吴锐 于会龙 +1 位作者 董昊天 席军强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1384-1401,共18页
履带车辆动力学模型是车辆结构优化设计与控制算法开发、测试与标定的基础。基于商业软件所搭建模型的动力学方程及梯度信息对用户未知,极大地限制了结构参数与控制参数的优化效率。此外,现有商业软件求解效率低、实时性差,影响了控制... 履带车辆动力学模型是车辆结构优化设计与控制算法开发、测试与标定的基础。基于商业软件所搭建模型的动力学方程及梯度信息对用户未知,极大地限制了结构参数与控制参数的优化效率。此外,现有商业软件求解效率低、实时性差,影响了控制算法开发进度。针对上述问题,基于多体动力学推导建立可同时满足纵横垂耦合运动仿真需求的履带车辆精细化动力学模型并进行仿真。建立考虑空间三维耦合运动的车体动力学模型以及精细到履带板的履带链动力学模型。通过计算履带板与各部件相互作用力,将车体模型、履带链模型以及地面相关联,最终构建190自由度的履带车辆动力学模型。在加速、刹车与转向等工况下与ATV(ADAMS Tracked Vehicle Toolkit)进行对比,结果表明自主开发的仿真模型纵横垂向运动仿真结果与商业软件高度一致,验证了新方法的准确性。 展开更多
关键词 履带车辆 多体动力学 精细化建模 履带链模型 动力学建模仿真
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车辆循环动载下高速铁路路基累积变形预测研究 被引量:2
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作者 李正 徐磊 +4 位作者 王卫东 杜香刚 余志武 刘鹏飞 曾志平 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1445-1456,共12页
高速铁路路基在车辆荷载反复作用下不可避免地产生累积变形,影响铁路轨道-路基结构服役性能和车辆运行品质。为探明高铁路基在循环车辆动载下的累积变形空间分布特性和长期发展规律,建立车致路基累积变形预测模型,其主要由2个子模块组成... 高速铁路路基在车辆荷载反复作用下不可避免地产生累积变形,影响铁路轨道-路基结构服役性能和车辆运行品质。为探明高铁路基在循环车辆动载下的累积变形空间分布特性和长期发展规律,建立车致路基累积变形预测模型,其主要由2个子模块组成:1)基于多体动力学和有限单元法建立的高速铁路车辆-轨道-路基耦合时变动力学模型;2)基于建立的车辆-轨道-路基动力相互作用模型,引入路基累积变形预测模型,利用循环跳跃的方式预测不同车辆荷载累积次数下路基的累积变形及其空间分布规律。2个模块的交互方面,在每次循环跳跃后,将路基累积变形空间映射至轨道,形成轨面附加几何不平顺,并同步更新迭代系统动力矩阵,建立了车致路基累积变形与系统动力响应之间的关联关系。研究结果表明:本文提出的计算模型可较好地揭示路基土体累积变形在循环车辆动载下的演化规律;采用循环跳跃的方法可更为真实准确地预测路基的累积变形,其计算的路基累积变形最大值为2.6069 mm,而未采用循环跳跃方法计算出的累积变形最大值则为1.7 mm,低估了34.8%。路基累积变形在前期发展较快,后期由于土体被不断夯实,累积变形的演化呈现减缓趋势,累积变形速率从1次加载0.035 mm减小到1次加载小于10^(-6)mm;在路基具有初始不均匀变形的区域内,路基累积变形的幅值大于路基没有初始不均匀变形的区域;路基的累积变形对系统的垂向动力响应的影响显著,动力响应表现为增大的趋势;对于系统的横向振动,累积变形的影响较小。本文提出的方法和研究结果可为高速铁路路基不均匀累积变形控制和预测提供技术支撑。 展开更多
关键词 铁道工程 车辆-轨道-路基动力相互作用 路基累积变形 空间几何映射 时变动力系统
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土壤对军用越野车辆机动性能影响分析 被引量:2
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作者 肖万港 周云波 +3 位作者 傅耀宇 张明 周军 葛纪桃 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期288-298,共11页
在软地面上的机动性能是军用高机动性越野车辆的主要性能之一,对于其野外作业有重要的战略意义。为了探究不同类型松软土壤地面路况对越野车辆机动性能的影响,基于离散元法对土壤进行建模,通过土壤堆积角测试试验以及土壤圆锥指数试验... 在软地面上的机动性能是军用高机动性越野车辆的主要性能之一,对于其野外作业有重要的战略意义。为了探究不同类型松软土壤地面路况对越野车辆机动性能的影响,基于离散元法对土壤进行建模,通过土壤堆积角测试试验以及土壤圆锥指数试验进行土壤刚度对标测试。通过DEM-MBD联合仿真方法,利用精确的土壤模型,对不可压缩干燥土壤、不可压缩湿润土壤、可压缩干燥土壤、可压缩湿润土壤4种不同类型土壤进行仿真分析,通过对比越野车辆平均速度、牵引力、驱动扭矩、轮胎沉陷量,探究土壤类型对越野车辆机动性能的影响。越野车在湿润土壤上比在干燥土壤上牵引力减少了6.98%,在不可压缩土壤上的稳定行驶速度比在可压缩土壤上稳定行驶速度高34.2%,在湿润的土壤路面上速度更加稳定。研究成果弥补了国内车辆地面力学领域土壤对整车机动性影响的空白,可为军车野外复杂地形(如沙地、雪地、泥泞等)作战时选择最优的行驶路面,提高作战效率。 展开更多
关键词 军用越野车辆 土壤圆锥指数 离散元法 多体动力学 牵引力试验 机动性
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新能源汽车动力电池回收利用政策影响效应的仿真研究 被引量:7
14
作者 危浪 王翠霞 李雅琴 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2837-2848,共12页
大规模新能源汽车动力电池逐步退役,如何做到有效回收利用成为社会难题。研究结合我国新能源汽车退役动力电池回收利用产业发展实际,建立考虑成本与收益的动力电池回收利用系统动力学模型,对回收利用技术创新、补贴与税收优惠和推进梯... 大规模新能源汽车动力电池逐步退役,如何做到有效回收利用成为社会难题。研究结合我国新能源汽车退役动力电池回收利用产业发展实际,建立考虑成本与收益的动力电池回收利用系统动力学模型,对回收利用技术创新、补贴与税收优惠和推进梯次利用3项政策进行单一政策及组合政策的影响效应进行情景仿真分析。研究显示:回收产业发展初期经济性较差,2026年前投资回报率低于10%的预期水平;与没有政策干预的基准情景相比,回收利用技术创新政策可以有效促进退役动力电池中金属资源回收,预计到2035年时锂金属回收量比基准情景提高25.3%;补贴与税收优惠政策能激励企业扩大回收利用产能,提高退役动力电池回收量;推进梯次利用政策的实施可降低动力电池生命周期内的碳排放,梯次利用比例提升到50%的政策情形下,2035年可减少近430万t碳排放;3项政策的影响存在耦合效应,在组合实施情景下,2035年退役电池回收量接近800万t。基于政策仿真结果,研究提出了促进我国新能源汽车动力电池回收利用产业发展的政策建议。 展开更多
关键词 环境工程学 新能源汽车 退役动力电池 回收利用 政策影响 系统动力学
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高速飞行器结构/气动/推力耦合动力学建模方法 被引量:1
15
作者 王高瞻 谢长川 +1 位作者 刘晨宇 程杰 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期19-29,共11页
高速飞行器采用细长体布局和推进-机体一体化设计,并大量使用轻质材料、薄壁结构。这些因素造成推进系统与气动力、结构变形之间的相互影响,带来特殊的推力-气动弹性耦合问题。针对此类问题,本文基于飞行力学小扰动理论建立动力学方程,... 高速飞行器采用细长体布局和推进-机体一体化设计,并大量使用轻质材料、薄壁结构。这些因素造成推进系统与气动力、结构变形之间的相互影响,带来特殊的推力-气动弹性耦合问题。针对此类问题,本文基于飞行力学小扰动理论建立动力学方程,引入当地流活塞理论显式气动力模型、模态法结构变形模型和准一维超燃冲压发动机模型等兼顾分析精度和效率的子学科模型,提出了一种结构-气动-推力耦合的吸气式高速飞行器动力学建模方法。采用此方法针对类X-43典型高速飞行器二维模型进行动力学稳定性分析,包括推力及弹性耦合对飞行器动力学特性产生的影响和对关键耦合参数的变参分析。分析结果验证了建模方法的可行性,并证明了推力-气动弹性耦合对飞行器动力学特性的特殊影响,其中推力耦合会显著降低长周期稳定性,弹性耦合会略微增加短周期稳定性,而舵偏振动耦合则会显著降低短周期稳定性。 展开更多
关键词 高速飞行器 气动弹性 动力学建模 推力耦合 超燃冲压发动机
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液体火箭主发动机结构动力学关键问题研究综述 被引量:2
16
作者 杜大华 李斌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-16,共16页
液体火箭主发动机作为运载火箭的主动力,由于其结构的复杂性、服役环境的极端严苛性,导致发动机的结构动力学问题异常突出。动力学问题已成为发动机研制过程中的瓶颈技术之一,因此为改善运载火箭、发动机的振动力学环境,提高发动机的动... 液体火箭主发动机作为运载火箭的主动力,由于其结构的复杂性、服役环境的极端严苛性,导致发动机的结构动力学问题异常突出。动力学问题已成为发动机研制过程中的瓶颈技术之一,因此为改善运载火箭、发动机的振动力学环境,提高发动机的动强度可靠性与工作安全性,需要对运载火箭“心脏”——发动机的结构动力学问题予以充分的重视。本文在详细介绍发动机结构特点、工作环境载荷特征及对结构故障统计的基础上,深入分析了涡轮泵系统、推力室、自动器、管路、发动机整机的主要故障模式,梳理出各部组件、整机结构的动力学关键问题,并指出后续研究的方向。 展开更多
关键词 运载火箭 液体火箭发动机 动力学 振动 综述
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车辆在非光滑路面的接触动力学分析方法研究 被引量:1
17
作者 宋宁宁 赵剑 +2 位作者 公爵 李琳辉 彭海军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1762-1774,共13页
车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对... 车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对整车动力学分析发挥着重要的作用.首先,借助于张拉整体结构的思想,建立轮胎的等效模型.然后,采用拉格朗日乘子方法,将约束方程引入到拉格朗日函数中,并基于第二类拉格朗日方程,推导得到整车系统的一般动力学方程.由于接触碰撞的存在,会导致车辆的状态变量呈现出非连续性.利用牛顿碰撞定律,建立了碰撞响应的非光滑数学列式,并利用光滑化的Fischer-Burmeister函数将非光滑数学列式进行等效替换,以提高计算效率.其次,将摩擦响应的求解转化为优化问题进行描述,以避免求解摩擦方向时出现奇异.另外,将车辆系统的一般动力学模型分解为光滑部分与非光滑部分进行求解,并利用广义α离散策略给出了详细的求解流程.最后,对整车系统展开了多工况的接触碰撞数值仿真,分析了不同工况下的接触响应对整车动力学性能的影响,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 车辆多体系统动力学 轮胎建模 碰撞 摩擦 非光滑接触
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高速飞行器潜入式分离起控联合仿真方法研究
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作者 蒋希之 赵长见 +1 位作者 赵俊锋 郭栋 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第5期16-20,27,共6页
高速飞行器需要在低空大动压的环境下实现与助推级的分离。目前基于极限偏差法的分离起控仿真预示不够真实,设计冗余大。对于长行程小间隙的潜入式分离,起控设计时无法对两级进行碰撞检测。针对以上问题,提出一种分离起控联合仿真预示方... 高速飞行器需要在低空大动压的环境下实现与助推级的分离。目前基于极限偏差法的分离起控仿真预示不够真实,设计冗余大。对于长行程小间隙的潜入式分离,起控设计时无法对两级进行碰撞检测。针对以上问题,提出一种分离起控联合仿真预示方法,在上面级分离动力学模型中引入姿态控制模型,降低设计冗余度,提高精细化设计水平。其次,该方法能够实现分离、起控全过程的碰撞检测,为保证分离起控安全性提供支撑。该方法为上面级起控时间的选择提供了重要依据,对分离时序等的优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 高速飞行器 级间分离 起控 联合仿真 多体动力学
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重心偏置下齿轨车辆系统的动态行为
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作者 陈兆玮 袁密奥 +2 位作者 李世辉 杨吉忠 陈志辉 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期651-664,共14页
针对大坡度下车辆动态特性受齿轨车辆重心偏置影响的问题,在解析齿轮齿轨啮合激扰产生机理的基础上,考虑齿轮齿轨啮合冲击与轮轨动态接触行为的扰动效应,建立齿轨系统车轨耦合动力学模型,并经过现场实验验证了模型的有效性;采用所建立... 针对大坡度下车辆动态特性受齿轨车辆重心偏置影响的问题,在解析齿轮齿轨啮合激扰产生机理的基础上,考虑齿轮齿轨啮合冲击与轮轨动态接触行为的扰动效应,建立齿轨系统车轨耦合动力学模型,并经过现场实验验证了模型的有效性;采用所建立的模型,探究平直段以及坡道段车体重心横纵偏置对驱动齿轮动态接触行为以及齿轨车辆运行安全平稳性的影响。结果表明:齿轨车辆存在重心偏置时,齿轮齿轨啮合激扰对车辆运行特性有显著影响;车体重心横向偏置对轮轨垂向力与轮重减载率呈线性影响,当重心横向偏置达到0.3 m时,轮轨垂向力达到75 kN,轮重减载率达到0.44;轮轨作用力除受车体重心偏置作用产生增减载外,亦受齿轮齿轨动态啮合影响产生剧烈振动;轮重减载率、车体垂向加速度与车体平稳性对车体重心纵向偏置较敏感,当车体重心后置0.2 m时,平直段的车体垂向加速度增大1.8倍,坡道段增大3.7倍,车体重心后置1 m时,车体平稳性达到最优。研究结论可为我国山地齿轨铁路设计及安全运维提供理论支撑。 展开更多
关键词 车辆工程 齿轨车辆 重心偏置 车辆动力学 齿轮齿轨啮合 力学特性
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基于动力学仿真的车辆稳态操控特性优化 被引量:2
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作者 荣兵 刘科 +2 位作者 廖映华 牟宗海 刘长钊 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期109-117,共9页
针对某电动汽车操控稳定性与舒适性较差的问题,利用动力学仿真参数匹配分析方法有效支持实车匹配,并获得显著成效。首先,对前后悬架垂向刚度进行匹配分析,以优化不同偏频下垂向振动所致的车身俯仰响应;为优化前后悬侧倾运动协调性,基于... 针对某电动汽车操控稳定性与舒适性较差的问题,利用动力学仿真参数匹配分析方法有效支持实车匹配,并获得显著成效。首先,对前后悬架垂向刚度进行匹配分析,以优化不同偏频下垂向振动所致的车身俯仰响应;为优化前后悬侧倾运动协调性,基于车辆稳态回转工况的多体动力学仿真,以转向外侧前后悬架行程相对于侧向加速度压缩速率的一致性为目标,进行前后悬侧倾刚度的优化匹配;其次,通过动力学仿真研究侧倾、侧向力以及回正力矩转向对整车不足转向的影响,提出基于硬点布置与衬套匹配的整车不足转向度优化途径,为实车调校提供有效的改善思路和方案;最后,实车匹配验证了优化方案的有效性。结果表明:优化后的前后悬垂向跳动与侧倾运动平衡性更佳,稳态操控特性改善显著,主观评分超出目标值约0.5分,操控性能提升约10%。该方案已应用于量产车型,为车辆操控稳定性能开发提供了一种参考案例。 展开更多
关键词 车辆工程 多体动力学仿真 车辆稳态操控特性 侧倾刚度匹配 整车不足转向度
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