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融合鲸鱼优化与动态时间规整的新能源汽车故障诊断方法
1
作者 张丰硕 赵理 +1 位作者 杨世超 张栋业 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期35-41,共7页
针对新能源汽车故障分类中的传统模型在检测精度和效率上的不足,提出了一种基于鲸鱼优化动态时间规整的新能源汽车故障诊断模型(WPPD)。该方法结合主成分分析(PCA)、分段聚合近似(PAA)和动态时间规整(DTW),使用鲸鱼优化算法(WOA)对关键... 针对新能源汽车故障分类中的传统模型在检测精度和效率上的不足,提出了一种基于鲸鱼优化动态时间规整的新能源汽车故障诊断模型(WPPD)。该方法结合主成分分析(PCA)、分段聚合近似(PAA)和动态时间规整(DTW),使用鲸鱼优化算法(WOA)对关键参数进行优化,实现故障的高精度诊断。利用PCA和PAA对汽车故障数据进行两步降维,以进行特征压缩并对时间序列进行分段聚合近似。利用DTW结合KNN对处理后的时间序列进行故障分类,通过计算不同时间序列之间的相似度来进行故障识别。引入WOA对PCA降维后的特征数量、PAA的分段数以及KNN中的k值进行优化,以提升诊断性能。实验结果表明,与传统模型相比,所提出的故障诊断模型的召回率和F1分数显著提高。 展开更多
关键词 故障诊断 鲸鱼优化算法 动态时间规整 主成分分析 分段聚合近似
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线控转向系统汽车的主动转向控制研究 被引量:3
2
作者 谢立刚 陈勇 郭晓光 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期180-185,共6页
以线控转向系统汽车为研究对象,为提高车辆在低附着路面以及高速行驶时的行驶稳定性,提出了一种基于指数趋近律的滑模控制算法。基于Simulink与Carsim平台,建立整车模型,并对转向执行总成部分进行频率响应特性分析,验证其工作稳定性。... 以线控转向系统汽车为研究对象,为提高车辆在低附着路面以及高速行驶时的行驶稳定性,提出了一种基于指数趋近律的滑模控制算法。基于Simulink与Carsim平台,建立整车模型,并对转向执行总成部分进行频率响应特性分析,验证其工作稳定性。根据固定转向增益,设计理想角传动比曲线,并设计滑模控制器实现车辆的主动转向功能。仿真结果表明,与PI控制器的结果相比,这里所提出的控制策略可以更有效地实现主动转向功能。 展开更多
关键词 线控转向 理想传动比 滑模控制 主动转向
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基于时间卷积的燃料电池汽车能量管理策略
3
作者 刘腾 霍为炜 卢兵 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期93-101,共9页
为了适应智慧交通与智能网联汽车的快速发展,依据北京部分地图建立了智慧交通模拟数据集,结合因果膨胀卷积和残差连接的网络结构,设计并验证了新型基于时间卷积的数据驱动速度预测模型。为了提升燃料电池汽车的节能性,建立了等效氢耗的... 为了适应智慧交通与智能网联汽车的快速发展,依据北京部分地图建立了智慧交通模拟数据集,结合因果膨胀卷积和残差连接的网络结构,设计并验证了新型基于时间卷积的数据驱动速度预测模型。为了提升燃料电池汽车的节能性,建立了等效氢耗的多目标优化函数及动力源寿命的约束条件。为了提高策略的实时性,建立了能量管理策略凸优化数学模型,使用了OSQP(operator splitting quadratic program)求解算法,在满足需求功率和计算实时性的前提下,通过合理分配动力源的输出功率,减少了动力源的寿命衰减。结果表明,提出的基于智慧交通的凸优化燃料电池汽车能量管理策略,相比于动态规划计算时间减少了90%以上,并保持等效氢耗基本一致。 展开更多
关键词 智慧交通 能量管理 燃料电池汽车 凸优化
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GWO-CNN框架下的锂电池健康状态估计方法
4
作者 郭鹏旭 赵理 +2 位作者 马占潮 王震 李玉琦 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期9-16,共8页
为了实现实时、高效、精准的锂电池健康状态(state of health,SOH)估计,提出一种基于恒压充电片段和灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)优化卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的SOH估计方法。通过提取部分恒压充电过程中... 为了实现实时、高效、精准的锂电池健康状态(state of health,SOH)估计,提出一种基于恒压充电片段和灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)优化卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的SOH估计方法。通过提取部分恒压充电过程中的电流和时间序列数据,利用CNN自动提取特征,简化传统方法中繁琐的特征工程步骤,克服对完整充电数据的依赖,能显著降低数据采集和储存的成本。引入GWO对CNN的超参数进行优化,提高模型的估计精度。NASA和CALCE电池数据集的实验结果表明,该方法在SOH估计方面具有较高的精准度。 展开更多
关键词 锂离子电池 健康状态估计 恒压充电 卷积神经网络 灰狼算法
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基于Deeplabv3+和LK光流的动态视觉SLAM算法
5
作者 周若轩 张瑞乾 +2 位作者 陈勇 袁旭浩 秦慧军 《电子测量技术》 北大核心 2025年第9期149-155,共7页
传统ORB-SLAM3系统在静态环境中表现优秀,但存在动态特征时会引入不必要的噪声,造成特征匹配出现错误,而现有动态SLAM算法难以完整判断潜在动态特征,出现漏检或误检导致定位精度下降。针对这些问题,将语义分割网络Deeplabv3+与LK光流法... 传统ORB-SLAM3系统在静态环境中表现优秀,但存在动态特征时会引入不必要的噪声,造成特征匹配出现错误,而现有动态SLAM算法难以完整判断潜在动态特征,出现漏检或误检导致定位精度下降。针对这些问题,将语义分割网络Deeplabv3+与LK光流法融合进ORB-SLAM3的跟踪线程,首先将Deeplabv3+的主干网络替换为Mobilenetv3,提高语义分割的精度,然后使用语义分割获取潜在动态目标掩码,初步滤除动态特征点,对剩余特征点进行LK光流计算,将光流平均误差作为阈值防止剩余静态特征点过少导致位姿估计失败。相比于原ORB-SLAM3,本文改进的算法在TUM高动态序列的定位精度平均提升了47.92%,与现有优秀动态SLAM算法相比,本文算法在TUM数据集的Walking_static序列取得了最高的定位精度。 展开更多
关键词 同时定位与地图构建 动态环境 语义分割 光流法
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一种基于双模糊控制的车辆纵向速度估计方法
6
作者 刘瑞峰 陈勇 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期22-26,31,共6页
针对汽车在不同工况下行驶时纵向速度估计问题,提出一种基于双模糊控制的汽车纵向速度估计方法。该方法首先通过卡尔曼滤波器对带有噪声的轮速信号和加速度信号进行滤波,将滤波后的轮速信号和加速度信号进行融合估计;通过整车滑移率和... 针对汽车在不同工况下行驶时纵向速度估计问题,提出一种基于双模糊控制的汽车纵向速度估计方法。该方法首先通过卡尔曼滤波器对带有噪声的轮速信号和加速度信号进行滤波,将滤波后的轮速信号和加速度信号进行融合估计;通过整车滑移率和加速度差值判断车辆行驶工况,设计双模糊控制器分别实时调整融合估计算法中的权重系数和卡尔曼滤波器的参数。通过CarSim和MATLAB/Simulink联合在不同附着系数路面条件下进行仿真验证,其仿真结果表明:所设计的车辆纵向车速估计方法在不同工况下简单可行并具有较好的估计精度。 展开更多
关键词 车速估计 卡尔曼滤波 模糊控制 融合估计
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线控转向汽车路感控制策略 被引量:7
7
作者 谢立刚 陈勇 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2022年第4期68-74,共7页
线控转向系统取消了转向盘与转向执行机构之间的机械连接,路感由模拟产生。通过Simulink与Carsim平台,建立线控转向汽车整车模型,根据传统转向系统转向过程中产生转向阻力矩的原理,利用动力学方法计算目标转向阻力矩。使用PID控制路感电... 线控转向系统取消了转向盘与转向执行机构之间的机械连接,路感由模拟产生。通过Simulink与Carsim平台,建立线控转向汽车整车模型,根据传统转向系统转向过程中产生转向阻力矩的原理,利用动力学方法计算目标转向阻力矩。使用PID控制路感电机,模拟转向阻力矩。根据ISO13674标准,进行转向盘中间位置操纵稳定性试验。仿真结果表明,粒子群优化PID可以更有效地实现路感反馈功能。最后,与传统转向汽车实车试验对比,证明了线控转向系统路感控制策略的有效性。 展开更多
关键词 线控转向 粒子群算法 路感电机
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氢燃料电池汽车能量管理系统模糊控制仿真研究 被引量:18
8
作者 赵天宇 陈东 +2 位作者 霍为炜 孙超 任强 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2022年第3期36-40,共5页
针对氢燃料电池经济性和使用寿命等问题,利用AVL-Cruise和Matlab-Simulink软件搭建了复合电源系统整车模型;基于中国典型城市公交工况(CCBC)确定整车功率需求,采取功率跟随控制策略和模糊控制策略对整车经济性进行仿真。仿真结果表明:... 针对氢燃料电池经济性和使用寿命等问题,利用AVL-Cruise和Matlab-Simulink软件搭建了复合电源系统整车模型;基于中国典型城市公交工况(CCBC)确定整车功率需求,采取功率跟随控制策略和模糊控制策略对整车经济性进行仿真。仿真结果表明:在锂离子动力电池SOC处于0.6~0.8时,模糊控制策略相较于功率跟随控制策略,氢燃料电池氢气消耗量降低7.8%,氢燃料电池在最佳效率区间的工作时间增加44.61%。该控制策略对延长氢燃料电池系统使用寿命和降低氢气消耗具有指导意义。 展开更多
关键词 氢燃料电池 复合电源 模糊控制 能量管理
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电动汽车冬季乘员舱热环境分析
9
作者 邓昱 霍为炜 +1 位作者 成亚仙 赵理 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第1期91-95,100,共6页
电动汽车乘员舱的热分析涉及对流与热传导、热辐射等强相互作用。基于计算流体力学(CFD)对乘员舱进行流场的仿真分析,计算采用RNG k-ε湍流模型,在不考虑太阳辐射的情况下对乘员舱进行数值求解,并通过仿真与试验相结合的方式验证仿真模... 电动汽车乘员舱的热分析涉及对流与热传导、热辐射等强相互作用。基于计算流体力学(CFD)对乘员舱进行流场的仿真分析,计算采用RNG k-ε湍流模型,在不考虑太阳辐射的情况下对乘员舱进行数值求解,并通过仿真与试验相结合的方式验证仿真模型的有效性。将仿真所得温度分布以及空气流速作为参考状态量,从车辆设计的角度对比了冬季暖通空调不同出风口角度对乘员舱热环境的影响。结果表明:吹风角度与水平方向夹角为0°时,乘员舱沉浸温度较高,整体温度分布均匀性高,舒适性好。 展开更多
关键词 电动汽车 乘员舱 热环境 计算流体力学
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基于时变权重模型预测的双向DC-DC优化控制方法 被引量:1
10
作者 马彬 石永乐 +2 位作者 柴浩男 姜文龙 陈勇 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第7期12-20,共9页
双向DC-DC变换器是电动汽车的关键电压变换部件,提高其动态负载下的响应速度与鲁棒性对电动汽车低压供电系统有重要意义。提出一种基于模糊时变权重的MPC(model predictive control)控制方法。基于状态空间平均法建立变换器动态模型。基... 双向DC-DC变换器是电动汽车的关键电压变换部件,提高其动态负载下的响应速度与鲁棒性对电动汽车低压供电系统有重要意义。提出一种基于模糊时变权重的MPC(model predictive control)控制方法。基于状态空间平均法建立变换器动态模型。基于MPC原理搭建变换器MPC模型,实现对电压的跟踪控制;在分析权重对动态负载下电压跟踪性能的影响的基础上,设计权重模糊调节器,实现权重的在线调节。基于HM-cSPACE搭建实验平台验证所提方法的准确性。在Matlab/Simulink环境下与PI控制和传统MPC控制进行对比,结果表明:在负载变化时采用时变权重MPC控制的变换器有更好的动态性能和鲁棒性,超调量降低26.1%。该方法对提高双向DC-DC变换器动态负载下的优化控制具有重要意义。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换器 MPC控制 时变权重 模糊控制 动态负载
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切入场景下基于碰撞风险聚类的改进车速预测方法 被引量:2
11
作者 马彬 周世亚 +2 位作者 姜文龙 史立峰 赵宇 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第1期67-76,共10页
切入工况的高精度车速预测是保证自动驾驶切入安全的关键依据。为提高自动驾驶汽车切入工况安全,开展了基于车车耦合风险聚类的切入场景自车速度高精度预测方法的研究。首先,依据实验所得自然驾驶数据进行车辆切入切出片段提取,使用K-me... 切入工况的高精度车速预测是保证自动驾驶切入安全的关键依据。为提高自动驾驶汽车切入工况安全,开展了基于车车耦合风险聚类的切入场景自车速度高精度预测方法的研究。首先,依据实验所得自然驾驶数据进行车辆切入切出片段提取,使用K-means方法依据碰撞风险与加速度关联特征进行聚类分析。其次,基于支持向量机(SVM)模型,对切入切出工况车车交互状态进行在线识别,对切入危险工况进行实时预测。最后,提出基于自回归综合移动平均(ARIMA)模型的改进车速预测方法,结合在线识别结果进行车速在线优化。仿真结果表明,所提出的基于碰撞风险聚类的改进ARIMA车速预测方法对提高切入安全效果明显,较传统的预测方法车辆的碰撞风险降低了10%~20%。研究结果表明,ARIMA模型的改进车速预测方法对提高自动驾驶车切入安全具有重要的研究意义。 展开更多
关键词 车速预测 碰撞风险 K-MEANS聚类 支持向量机 ARIMA模型
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4WD车辆路面附着系数自适应滤波估计方法 被引量:1
12
作者 郭兴 马彬 +1 位作者 姜文龙 陈勇 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期204-209,共6页
分布式驱动车辆路面附着系数是开发先进底盘控制策略的关键,而轮胎参数对路面附着系数估计具有较大影响。因此,提出了考虑轮胎参数的4WD车辆路面附着系数自适应滤波估计方法,提高了附着系数估计的准确性。在建立HSRI轮胎模型和3DOF车辆... 分布式驱动车辆路面附着系数是开发先进底盘控制策略的关键,而轮胎参数对路面附着系数估计具有较大影响。因此,提出了考虑轮胎参数的4WD车辆路面附着系数自适应滤波估计方法,提高了附着系数估计的准确性。在建立HSRI轮胎模型和3DOF车辆模型的基础上,基于扩展卡尔曼滤波理论开发了4WD车辆路面附着系数估计模型;为提高算法估计的精度,以轮胎半径变化量为输入设计了EKF参数自适应模糊调节器,通过对EKF量测噪声实时调整的方式实现了路面附着系数估计。开展实验验证了算法的可靠性,并在双移线和对接路面工况进行了仿真分析。结果表明,相比于EKF算法,该算法在双移线低附着路面上精度提高了17.2%,在对接路面工况下精度整体提高了约35.7%。研究结果为分布式驱动车辆的精确力矩分配提供了理论基础。 展开更多
关键词 分布式驱动车辆 路面附着系数 卡尔曼滤波 模糊调节 轮胎参数
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动力电池液冷系统设计及其场协同优化 被引量:2
13
作者 成亚仙 霍为炜 +1 位作者 郭陈栋 王刚 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期246-249,255,共5页
主要针对纯电动汽车动力电池液冷系统参数进行设计及优化,建立电池组散热模型,对其在不同参数下放电过程中的热分布进行仿真。在热流协同性和冷却效果方面,运用场协同原理对冷却管道中的各个参数进行分析。仿真结果表明,冷却液初始温度... 主要针对纯电动汽车动力电池液冷系统参数进行设计及优化,建立电池组散热模型,对其在不同参数下放电过程中的热分布进行仿真。在热流协同性和冷却效果方面,运用场协同原理对冷却管道中的各个参数进行分析。仿真结果表明,冷却液初始温度、流速和入口分布均会对液冷系统冷却性能产生影响。根据条件设置,冷却液初始温度为15℃与流速为2L/min的液冷系统可有效提高电池组的冷却效果;冷却通道入口为3个时期冷却效果最佳,电池组温差为最小。 展开更多
关键词 电动汽车 热管理 场协同原理 液冷系统
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面向车辆换道工况的智能车轨迹规划研究 被引量:2
14
作者 张俊坤 陈勇 郭晓光 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期194-198,204,共6页
换道是智能车辆在实际交通条件中的一个重要工况。为提高智能车辆在高速公路上的换道安全性,分析了周围交通车辆运动对自车换道距离保持的影响,利用五次多项式函数进行换道轨迹规划,以车辆纵向加速度、与前车碰撞时距和换道后车速为换... 换道是智能车辆在实际交通条件中的一个重要工况。为提高智能车辆在高速公路上的换道安全性,分析了周围交通车辆运动对自车换道距离保持的影响,利用五次多项式函数进行换道轨迹规划,以车辆纵向加速度、与前车碰撞时距和换道后车速为换道优化函数的优化变量,利用车辆动力学模型摩擦圆对横向和纵向加速度进行约束,建立了换道模型。最后用MATLAB/Simulink和CarSim对所得出的换道轨迹进行轨迹跟踪仿真分析,结果表明,该换道轨迹规划方法能够保证智能车换道时的舒适性和安全性。 展开更多
关键词 智能车辆 换道 轨迹规划
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基于适应度估计的动力电池冷却系统仿真优化加速方法
15
作者 马占潮 张瑞乾 +2 位作者 赵理 李玉琦 王震 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第8期84-90,共7页
动力电池风冷系统仿真设计优化过程中存在“软件仿真+进化算法”的技术路线效率较低和难以被接受的问题,针对该问题提出一种基于适应度估计的动力电池冷却系统仿真优化加速方法。采用AP聚类将种群中出现的设计方案(个体)划分为多个子种... 动力电池风冷系统仿真设计优化过程中存在“软件仿真+进化算法”的技术路线效率较低和难以被接受的问题,针对该问题提出一种基于适应度估计的动力电池冷却系统仿真优化加速方法。采用AP聚类将种群中出现的设计方案(个体)划分为多个子种群,通过软件仿真对子种群中代表性个体的适应度进行仿真计算,采取适应度估计来获取种群中非代表性个体的适应度。实验结果表明,该算法能有效地优化动力电池风冷系统的设计参数,大大缩短系统的优化时间。当目标函数设定为最高温度、平均温度时,比传统的“Fluent仿真+遗传算法”技术路线在取得相似优化结果的前提下,运行时间可减少70.5%。 展开更多
关键词 动力电池风冷系统 参数优化 适应度估计 AP聚类
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多特征提取的可解释性锂电池健康状态估计方法研究
16
作者 王奥博 霍为炜 贾云旭 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第6期47-54,共8页
锂离子电池健康状态(SOH)的估算是电池管理系统(BMS)的重要组成部分。准确预测锂离子电池的SOH对于确保其安全稳定运行至关重要。为解决容量衰退状态难获取、“黑箱”模型缺乏透明度的问题,提出了一种基于多特征提取的可解释性锂离子电... 锂离子电池健康状态(SOH)的估算是电池管理系统(BMS)的重要组成部分。准确预测锂离子电池的SOH对于确保其安全稳定运行至关重要。为解决容量衰退状态难获取、“黑箱”模型缺乏透明度的问题,提出了一种基于多特征提取的可解释性锂离子电池健康状态估计方法。在数据处理阶段,通过引入直接测量与二阶处理相结合的方法提取健康特征;通过XGBoost模型估计电池SOH,引入SHAP算法,分别从局部循环和全局水平解释了各健康特征对预测结果的边际贡献;通过对3种电池的SOH预测实验验证了所提方法的有效性。对比实验结果表明:所提出的锂离子电池容量预测模型的平均绝对误差(MAE)和均方根偏差(RMSE)分别小于0.7%和1.0%。 展开更多
关键词 锂离子电池 健康状态 可解释性 多特征提取 XGBoost
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基于强化学习的车队速度规划与能量管理联合优化
17
作者 卢兵 刘腾 霍为炜 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期80-86,122,共8页
近年来,随着智能交通系统的快速发展,包括车车通信、车路通信等短距离实时无线通信信息,以及道路交通通行信息等远距离交通信息,使得车辆能够实时获知周围车辆运动情况以及前方交通环境情况,有利于提高车辆对周围交通环境的感知能力,以... 近年来,随着智能交通系统的快速发展,包括车车通信、车路通信等短距离实时无线通信信息,以及道路交通通行信息等远距离交通信息,使得车辆能够实时获知周围车辆运动情况以及前方交通环境情况,有利于提高车辆对周围交通环境的感知能力,以实现合理的出行安排与行驶控制,从而提高车辆的使用性能。为实现车队在多信号灯场景下的节能驾驶,提出了一种基于强化学习的车队速度规划与能量管理联合优化方法。通过SUMO平台,建立了包括5辆汽车的车队通过多个信号灯的场景,结果表明,提出的方法在舒适性、经济性和效率方面均优于传统的驾驶模型(Intelligent Driver Model,IDM)策略。 展开更多
关键词 多智能体强化学习 能量管理 燃料电池汽车 联合优化
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基于各向异性模型的电池包结构耐撞性分析 被引量:2
18
作者 马彬 陈晓薇 +1 位作者 姜文龙 陈勇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第6期42-50,共9页
对电池包箱体机械结构进行耐撞性分析和优化设计是提高电池包结构耐撞性的关键。文中基于各向异性理论,建立更加精细的18650单体电池有限元分析模型,开展试验验证了模型的有效性;结合电池单体各向异性模型,建立了含有电池包结构的电池... 对电池包箱体机械结构进行耐撞性分析和优化设计是提高电池包结构耐撞性的关键。文中基于各向异性理论,建立更加精细的18650单体电池有限元分析模型,开展试验验证了模型的有效性;结合电池单体各向异性模型,建立了含有电池包结构的电池包局部精细有限元分析模型,分析了异物冲击工况下箱体厚度、支架厚度对电池包冲击响应的影响;最后,采用灰色关联度方法,对箱体厚度、支架厚度、材料属性的灵敏度进行了分析。研究结果表明,增加箱体和支架厚度能有效降低物体侵入位移量、内部电池冲击力,电池包箱体材料属性和厚度是影响电池包能量吸收和冲击应力的关键参数。研究结果对动力电池包结构安全设计提供理论基础。 展开更多
关键词 电池包 有限元模型 箱体结构 异物冲击 灵敏度分析
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基于仿方竹结构的薄壁管耐撞性分析及优化 被引量:8
19
作者 陈晓薇 马彬 陈勇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第5期57-64,共8页
薄壁金属管是发生碰撞时为安全性所设置的关键吸能构件。为了提高薄壁管结构的耐撞性,结合方管的易安装性和圆管的稳定性,基于方竹结构对薄壁管截面进行耐撞性分析和仿生优化设计。通过对方竹结构的原型分析,利用ABAQUS搭建了仿方竹结... 薄壁金属管是发生碰撞时为安全性所设置的关键吸能构件。为了提高薄壁管结构的耐撞性,结合方管的易安装性和圆管的稳定性,基于方竹结构对薄壁管截面进行耐撞性分析和仿生优化设计。通过对方竹结构的原型分析,利用ABAQUS搭建了仿方竹结构薄壁管有限元分析模型,在对模型进行试验验证的基础上,以壁厚、肋长为研究参数对仿方竹薄壁管耐撞特性进行了仿真分析。在此基础上,采用全因子试验设计方法来构建响应面模型,以比吸能和初始峰值载荷为目标函数,运用多目标粒子群优化算法进行优化求解并获得最优解的Pareto集。研究结果表明:仿方竹结构薄壁管有较好的耐撞性和稳定性,壁厚0.892 mm、肋长2.995 mm为仿方竹结构的最优解,此时初始峰值载荷和比吸能分别为10 k N和7.936598 k J/kg。研究结果对薄壁管的结构设计和尺寸优化具有重要意义。 展开更多
关键词 薄壁管 仿生结构 耐撞性 响应面函数 多目标粒子群优化算法
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仿方竹电池箱体薄壁管结构优化及耐撞性分析 被引量:7
20
作者 陈晓薇 马彬 陈勇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第1期78-84,共7页
电池箱体结构中的横梁是在电动汽车发生碰撞时保护电池组的关键吸能构件,是典型薄壁管的一种。为了提高电池箱横梁的耐撞性和稳定性,结合方管的易焊性和圆管的稳定性,依据方竹结构对薄壁管截面形状进行了仿生设计。采用ABAQUS有限元软... 电池箱体结构中的横梁是在电动汽车发生碰撞时保护电池组的关键吸能构件,是典型薄壁管的一种。为了提高电池箱横梁的耐撞性和稳定性,结合方管的易焊性和圆管的稳定性,依据方竹结构对薄壁管截面形状进行了仿生设计。采用ABAQUS有限元软件建立了方竹结构有限元分析模型,开展试验验证了模型的准确性。以初始峰值载荷(IPL)、比吸能(SEA)参数为基准,以截面形状、竹节节数为变量,对不同尺寸参数下的薄壁管耐撞性进行了仿真分析。分析结果显示,仿方竹结构薄壁管具有较好的耐撞性和稳定性,相对于普通结构薄壁管其比吸能提高了22.64%,峰值载荷降低了16.8%。研究结果对电池箱体轻量化和耐撞性优化设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 汽车碰撞 电池箱体 仿生结构 耐撞性 薄壁管
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