HMDV可控动惯性悬架优化设计与分数阶滑模控制研究

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作者 杨晓峰 汪伟 +4 位作者 李谕 刘昌宁 沈钰杰 刘雁玲 张天一 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期70-81,101,共13页

针对轮毂电机驱动汽车(hub motor driven vehicle,HMDV)因开关磁阻电机自重和电机气隙偏心导致产生的垂向振动负效应严重恶化车辆的平顺性和操稳性的问题,提出一种基于分数阶滑模控制的HMDV可控动惯性悬架优化设计方法。首先,在轮毂驱... 针对轮毂电机驱动汽车(hub motor driven vehicle,HMDV)因开关磁阻电机自重和电机气隙偏心导致产生的垂向振动负效应严重恶化车辆的平顺性和操稳性的问题,提出一种基于分数阶滑模控制的HMDV可控动惯性悬架优化设计方法。首先,在轮毂驱动电机气隙偏心产生的不平衡径向力基础上,建立HMDV 1/4混棚动惯性悬架,理论证明二阶混棚正实网络的优异性能;其次,采用HMDV二阶混棚正实网络作为参考模型,构建基于分数阶滑模控制理论的HMDV协调控制系统,在随机路面下进行平顺性仿真和分析;最后,进行HMDV 1/4悬架台架试验。试验结果表明,HMDV可控动惯性悬架与HMDV传统被动悬架相比,车身加速度均方根值、悬架动行程均方根值以及轮胎动载荷均方根值最大降幅分别为7.72%、30.64%以及11.54%。验证了所设计的HMDV可控动惯性悬架对于由开关磁阻电机造成的垂向振动负效应有优异的抑制性能。 展开更多

关键词 轮毂电机驱动汽车(HMDV) 动惯性悬架 混棚 分数阶滑模

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汽车轻量化技术研究现状及展望

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作者 徐世伟 纪志康 +9 位作者 肖培杰 袁泉 袁秋奇 刘瑜 李君鸿 李可维 李建宇 曾卓然 肖志 何聪 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第1期16-31,共16页

随着中国汽车工业的迅速发展和汽车保有量的急速增长,所引起的能源危机、环境污染和交通安全等矛盾日益凸显。汽车轻量化技术是解决该矛盾的有效途径之一。该文介绍了汽车轻量化技术的研究现状,并对各项轻量化技术的发展进行了展望。采... 随着中国汽车工业的迅速发展和汽车保有量的急速增长,所引起的能源危机、环境污染和交通安全等矛盾日益凸显。汽车轻量化技术是解决该矛盾的有效途径之一。该文介绍了汽车轻量化技术的研究现状,并对各项轻量化技术的发展进行了展望。采用轻量化材料、优化结构设计和新型先进制造工艺是汽车轻量化的3大有效途径。轻量化材料主要涵盖超高强度钢、铝合金、镁合金等金属材料和高分子材料、复合材料等非金属材料;结构设计优化包括整车或零部件结构的拓扑优化、形状优化、尺寸优化以及多学科设计优化;先进制造工艺包括焊接、铆接等同种/异种材料连接技术和一体压铸等材料成型技术。轻量化技术的发展对中国汽车交通行业的发展具有重要意义。 展开更多

关键词 汽车 轻量化技术 材料轻量化 结构设计优化 先进制造工艺

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BFRP/AA5052胶粘接头力学性能及工艺参数影响研究

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作者 王大勇 崔俊佳 +3 位作者 王绍螺 王书豪 蒋浩 李光耀 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期356-366,375,共12页

本文研究了胶粘剂、基材和尺寸等重要参数对玄武岩纤维增强塑料(BFRP)-铝合金(AA5052)和BFRP-BFRP单搭接胶粘接头力学性能的影响。基于响应面分析法(RSM)建立了工艺参数(AA5052基板厚度、搭接区长度、加载方向与玄武岩纤维主方向的夹角... 本文研究了胶粘剂、基材和尺寸等重要参数对玄武岩纤维增强塑料(BFRP)-铝合金(AA5052)和BFRP-BFRP单搭接胶粘接头力学性能的影响。基于响应面分析法(RSM)建立了工艺参数(AA5052基板厚度、搭接区长度、加载方向与玄武岩纤维主方向的夹角)对接头机械性能影响的预测模型。结果表明胶粘接头的强度和刚度受到被粘基材的屈服强度和刚度影响,BFRP-BFRP胶粘接头具有更高的峰值载荷,而BFRP-AA5052胶粘接头的整体刚度更大。使用脆性结构胶可以显著提升胶粘接头的强度和断裂吸收能,最高分别达到了57.4%与1 128.5%。引入了剪切强度Y作为评估胶粘剂强度利用率的评价指标,基于RSM建立了Y的强度预测模型,得到了具有良好显著性的回归方程,并对最佳工艺参数的区间进行了预测。根据强度预测模型分析了工艺参数的耦合作用,发现纤维方向与接头强度呈负相关,而搭接区长度和铝合金基板厚度与接头强度呈正相关。综合考虑接头强度、胶粘剂使用成本和轻量化效果,应使加载方向和纤维主方向一致,并控制搭接区长度在20-25 mm区间内,AA5052基板的厚度在2-2.5 mm区间内。本文为BFRP-AA5052胶粘结构在载运装备中的应用提供了理论和数据支持。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 铝合金 胶粘接头 工艺参数 力学性能 预测模型

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基于多粒度关系推理的自动驾驶域自适应视觉目标检测算法

4

作者 索锦辉 王晓伟 +3 位作者 蒋沛文 丁驰 高铭 边有钢 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期201-210,共10页

现有域自适应视觉目标检测算法大多基于两阶段检测器设计,且未能利用图像空间中不同元素之间的语义拓扑关系,导致次优的跨域适应性能。为此,本文提出一种基于多粒度关系推理的域自适应视觉目标检测算法。首先,提出粗粒度图块关系推理模... 现有域自适应视觉目标检测算法大多基于两阶段检测器设计,且未能利用图像空间中不同元素之间的语义拓扑关系,导致次优的跨域适应性能。为此,本文提出一种基于多粒度关系推理的域自适应视觉目标检测算法。首先,提出粗粒度图块关系推理模块,使用粗粒度图块图结构来捕获前景和背景之间的拓扑关系,对前景区域进行跨域适配。然后,设计细粒度语义关系推理模块,推理细粒度语义图结构来增强跨域多类别语义依赖关系。最后,提出粒度诱导的特征对齐模块,根据节点的亲和性调节特征对齐的权重,提升检测模型面对场景整体变化时的适应性。多个自动驾驶跨域场景上的实验结果验证了所提算法的鲁棒性和实时性。 展开更多

关键词 自动驾驶 视觉目标检测 域自适应 图推理

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行人交通损伤髋部新月形骨折的内固定方案有限元评估

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作者 姜叶洁 李东强 +2 位作者 何玉俊 甘秋雨 蒋彬辉 《汽车工程师》 2025年第3期42-48,共7页

为降低行人交通损伤中DayⅡ型骨盆新月形骨折的损伤影响,采用有限元分析方法比较了不同内固定方式对DayⅡ型骨盆新月形骨折脱位(CFDP)的生物力学影响。在人体骨盆有限元模型的基础上,依据人体解剖学理论,构建DayⅡ型骨盆骨折模型及4种... 为降低行人交通损伤中DayⅡ型骨盆新月形骨折的损伤影响,采用有限元分析方法比较了不同内固定方式对DayⅡ型骨盆新月形骨折脱位(CFDP)的生物力学影响。在人体骨盆有限元模型的基础上,依据人体解剖学理论,构建DayⅡ型骨盆骨折模型及4种不同的内固定仿真模型,即1枚骶髂螺钉与1枚髂骨螺钉(S1+I1)、2枚骶髂螺钉与2枚髂骨螺钉(S2+I2)、3枚重建钛板(P3)、1枚S2AI螺钉与2枚髂骨螺钉(S_(2)AI1+I2),依据骨盆模型的整体刚度、整体应力分布,髂骨、内固定应力差异性及骨折线的应力和位移差异性综合评价不同内固定方案的优劣。研究表明:P3方案和S_(2)AI1+I2方案相较于另外2种内固定方案的刚度更大,更接近正常模型,未受损侧的应力分布也与正常模型的应力分布更加接近;P3方案因重建钢板与皮质骨直接接触,导致重建板与髂后下棘等部位的应力较大,不利于骨折愈合;S_(2)AI1+I2方案在骨折线上应力及位移分布方面更接近正常模型。DayⅡ型骨盆新月形骨折脱位应采用1枚S2AI螺钉与2枚髂骨螺钉内固定,能够在不增加其他内固定方案的情况下达到理想的内固定效果。 展开更多

关键词 交通行人损伤 损伤生物力学 新月形骨折脱位 有限元 治疗方案评估

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脑组织生物力学试验方法及力学特性综述

6

作者 姜叶洁 王淑婧 +1 位作者 马巾慧 张冠军 《汽车工程师》 2025年第3期1-11,共11页

为深入了解脑组织生物力学特性、生物力学试验方法和脑部损伤生物力学的研究现状,基于国内外学者对脑组织的生物力学研究成果,针对脑组织材料力学试验方法及生物力学特性的分析进行综述,并归纳现有文献的头部有限元模型中用于模拟脑组... 为深入了解脑组织生物力学特性、生物力学试验方法和脑部损伤生物力学的研究现状,基于国内外学者对脑组织的生物力学研究成果,针对脑组织材料力学试验方法及生物力学特性的分析进行综述,并归纳现有文献的头部有限元模型中用于模拟脑组织的本构模型及材料属性,为脑组织损伤的有限元建模提供参考,并为研究脑组织的损伤机理和损伤预测提供依据。 展开更多

关键词 脑组织 生物力学试验 生物力学特性 力学本构模型

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基于经济特征的仓栅式汽车销量关联性研究

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作者 王旭敏 何江李 +1 位作者 顾锦祥 李俊乐 《专用汽车》 2025年第3期24-28,共5页

仓栅式汽车作为现代物流运输的重要工具,其市场需求与宏观经济紧密相关。选取了房地产开发投资额、社会消费品零售总额、公路货运量、人均国内生产总值、进出口总额、第二产业增加值和汽车出口数量7个经济特征,通过对2012—2023年的官... 仓栅式汽车作为现代物流运输的重要工具,其市场需求与宏观经济紧密相关。选取了房地产开发投资额、社会消费品零售总额、公路货运量、人均国内生产总值、进出口总额、第二产业增加值和汽车出口数量7个经济特征,通过对2012—2023年的官方统计数据进行标准化处理和相关性分析,发现房地产开发投资额和汽车出口数量与仓栅式汽车销量具有较高的相关性。建立的多元线性回归模型显示,房地产开发投资额对仓栅式汽车销量有显著正向影响,而汽车出口数量则有负向影响。模型整体拟合度较高,调整后的多元线性回归模型R2值为0.8152,表明模型能够解释81.52%的销量变异,且p值为0.0005,证明模型存在显著的线性回归关系。研究结果表明,仓栅式汽车销量与宏观经济特征密切相关,这为汽车制造商提供了市场策略制定的依据。由此,建议制造商密切关注宏观经济动态,并适时调整生产与市场策略。 展开更多

关键词 仓栅式汽车 销量 多元线性回归 经济特征

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人体骨骼生物力学测试研究综述

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作者 张冠军 马巾慧 +1 位作者 李昊 刘煜 《汽车工程学报》 2024年第3期433-454,共22页

骨骼是由矿物质和胶原蛋白等成分构成的多尺度层级结构,其在生理载荷作用下的自适应特性造就了骨骼复杂的非均匀性、各项异性等特性。为适应机械、生物力学、医学、航空航天、法医等多领域中骨骼生物力学特性的表征,需要利用多种不同的... 骨骼是由矿物质和胶原蛋白等成分构成的多尺度层级结构,其在生理载荷作用下的自适应特性造就了骨骼复杂的非均匀性、各项异性等特性。为适应机械、生物力学、医学、航空航天、法医等多领域中骨骼生物力学特性的表征,需要利用多种不同的材料力学测试方法,准确地获取骨骼的材料本构参数。全面介绍了骨骼试样的保存、制备、测试及材料本构参数识别方法,分析了各种力学测试方法的特点及其对骨骼试样的要求。还介绍了新测试技术在骨骼力学特性表征方面的应用,基于三点弯曲测试方法提出了一套人体骨骼的材料参数获取流程。可为骨骼生物力学特性的系统表征提供理论和方法参考。 展开更多

关键词 人体骨骼 力学测试 生物力学 材料参数

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考虑驾驶风格的车辆避障控制系统 被引量：1

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作者 李攀 周兵 +3 位作者 柴天 邓园 潘倩兮 吴晓建 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1377-1386,1396,共11页

传统避障控制系统设计未考虑不同驾驶员的偏好,导致驾驶员对系统的接受度不高,为此提出融入驾驶风格量化的避障控制系统.采集多名熟练驾驶员的驾驶数据进行风格聚类,训练出基于支持向量机的分类器,实现对驾驶风格的在线识别.设计考虑驾... 传统避障控制系统设计未考虑不同驾驶员的偏好,导致驾驶员对系统的接受度不高,为此提出融入驾驶风格量化的避障控制系统.采集多名熟练驾驶员的驾驶数据进行风格聚类,训练出基于支持向量机的分类器,实现对驾驶风格的在线识别.设计考虑驾驶风格的避障控制系统,将避障过程分为转向避障和恢复稳定2个阶段.在转向避障阶段,控制器通过跟踪相应驾驶风格对应的最大侧向加速度进行避障;在恢复稳定阶段,控制器控制车辆进行相邻车道中心线跟踪.综合考虑车辆的避障安全性和横摆稳定性,将直接横摆力矩控制子系统加入所提系统.构建系统仿真模型,分析不同驾驶风格下控制器避障操作和车辆状态响应的异同.开展驾驶员主观感受的问卷调查,结果表明,相较于传统避障控制系统,驾驶员对所提系统的接受度提升了16.58%. 展开更多

关键词 驾驶风格 机器学习 转向避障 横向控制 主观评价

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不同加载路径下挤压WE43镁合金的高速冲击力学响应及本构模型 被引量：1

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作者 叶拓 邱飒蔚 +3 位作者 夏二立 郭鹏程 吴远志 李落星 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期243-251,共9页

利用分离式霍普金森压杆和多种显微表征方法,研究了不同热处理状态和加载路径下挤压WE43镁合金的室温动态力学响应行为。结果表明挤压WE43镁合金的各向异性较弱,其真应力-真应变曲线都为“C”形,屈服强度和极限强度都具有正的应变速率... 利用分离式霍普金森压杆和多种显微表征方法,研究了不同热处理状态和加载路径下挤压WE43镁合金的室温动态力学响应行为。结果表明挤压WE43镁合金的各向异性较弱,其真应力-真应变曲线都为“C”形,屈服强度和极限强度都具有正的应变速率敏感性。不同热处理状态和加载路径下,挤压WE43镁合金都产生了较多的形变孪晶,同时伴有少量的孪晶交叉。孪晶虽然对热处理状态和加载路径都不敏感,但能够促进胞状位错亚结构的形成。当加载应变速率增至4120 s^(-1)时,在绝热温升及其诱导的动态回复作用下,孪晶密度反而降低。孪生和非基面滑移相协调是室温下挤压WE43镁合金的主导变形机制。基于经典J-C本构,采用应变和应变速率的多项式函数对应变硬化项和应变速率硬化项进行修正,构建了不同热处理状态和加载路径下挤压WE43镁合金的力学本构模型。拟合结果与实验的偏差均在±10%以内,相关系数R和平均相对误差AARE分别为0.952和3.28%。 展开更多

关键词 WE43镁合金 高速冲击 加载路径 力学响应 本构建模

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一种新的内翻管理论模型及其耐撞性研究 被引量：2

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作者 张婉琪 尹冠生 +3 位作者 姚如洋 史明辉 韦鹏飞 王建强 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期785-799,共15页

圆管圆角模具内翻作为金属薄壁管的一种变形模式有着良好的吸能特性.现有关于内翻模式的理论模型均假设变形区曲率恒定且很少有关于翻转全过程翻转力的研究.通过试验测试和有限元模拟对6063铝管的内翻过程进行了研究,并结合外翻模式变... 圆管圆角模具内翻作为金属薄壁管的一种变形模式有着良好的吸能特性.现有关于内翻模式的理论模型均假设变形区曲率恒定且很少有关于翻转全过程翻转力的研究.通过试验测试和有限元模拟对6063铝管的内翻过程进行了研究,并结合外翻模式变形特点详细探讨了内翻模式的变形特点.根据试验和有限元结果提出了一种新的描述内翻模式的理论模型,该理论模型在同时考虑了变形区曲率变化和管壁增厚的基础上,对内翻全过程的翻转力也进行了预测,进而可以得到内翻模式总吸能和比吸能的理论结果.通过与前人理论结果和试验结果的对比得到,文章理论结果更吻合试验和有限元结果.最后,根据验证后的理论模型对内翻模式的耐撞性进行了分析讨论,结果表明:存在最优模具半径使得内翻稳态力、总吸能和比吸能最小;增大圆管壁厚可显著提高内翻模式吸能特性;增大圆管半径能提高内翻稳态力和总吸能,但会降低比吸能.新的内翻理论模型为描述内翻变形模式和内翻管作为吸能元件提供了理论依据. 展开更多

关键词 内翻管 理论模型 塑性耗能 耐撞性

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电动汽车BMS从控板热分析及散热优化 被引量：1

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作者 原江鑫 何莉萍 +1 位作者 李耀东 李罡 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期128-138,共11页

针对电动汽车电池管理系统从控板服役过程中因温度过高和不均影响整车动力性、安全性问题,本文基于CFD理论,采用Icepak软件建立并验证了某商用BMS从控板热分析模型。首次在车载服役条件下,基于热分析模型开展了温度场分析和热均匀性优... 针对电动汽车电池管理系统从控板服役过程中因温度过高和不均影响整车动力性、安全性问题,本文基于CFD理论,采用Icepak软件建立并验证了某商用BMS从控板热分析模型。首次在车载服役条件下,基于热分析模型开展了温度场分析和热均匀性优化研究。BMS从控板热仿真分析表明,均衡模块及供电模块因局部积热温度均超过BMS的设计温度限值60℃,整个BMS从控板最大温差为21.0℃。为此,进一步开展了BMS从控板散热路径分析,并通过改变均衡电阻间距、布局、PCB基材以及增设导热硅胶垫进行散热优化设计。提高了BMS从控板的散热能力,使BMS从控板的最高温度控制在设计规定值60℃以下,同时整个电路板的温差降为6.9℃,提高了BMS从控板在实际车载服役条件下的安全性和可靠性,可望为BMS从控板热设计与优化提供理论方法。 展开更多

关键词 新能源电动汽车 BMS从控板 热分析 散热优化

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S-CO_(2)箔片气体动压轴承静动态特性分析

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作者 曲智旭 郝开元 +4 位作者 杨靖贵 朱鹏程 刘水华 李文俊 冯凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期131-141,共11页

以超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, S-CO_(2))为介质的动力循环系统因其结构紧凑、效率高、能源清洁等优势受到广泛的关注。针对S-CO_(2)介质径向箔片气体动压轴承建立力学计算模型,通过物性数据库获取S-CO_(2)物性数据... 以超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, S-CO_(2))为介质的动力循环系统因其结构紧凑、效率高、能源清洁等优势受到广泛的关注。针对S-CO_(2)介质径向箔片气体动压轴承建立力学计算模型,通过物性数据库获取S-CO_(2)物性数据并基于反向传播(back propagation, BP)神经网络训练S-CO_(2)物性模型,与变黏度变密度的湍流气体润滑雷诺方程进行耦合。利用热平衡计算轴承气膜的平均温升,计算S-CO_(2)径向箔片气体动压轴承的静态特性并对程序进行验证。基于小扰动法计算动态刚度与阻尼系数,分析雷诺数、静态承载和轴承名义间隙对S-CO_(2)介质径向箔片轴承动态特性的影响规律。结果表明,利用神经网络训练获得的S-CO_(2)物性模型,获取到的不同温度与压力状态下的S-CO_(2)物性值可靠性相当高。适当增大局部雷诺数,减少名义间隙,提高静态载荷,可以获得更好的轴承动态性能。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 径向箔片轴承 神经网络 静态特性 动态特性

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不同加载路径和应变速率下挤压Mg-8.0Al-0.1Mn镁合金的力学响应行为

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作者 夏二立 叶拓 +3 位作者 邱飒蔚 郭鹏程 吴远志 李落星 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期235-242,共8页

采用准静态压缩,对不同加载路径和应变速率下挤压Mg-8.0Al-0.1Mn镁合金的力学响应行为进行了研究,加载应变速率为0.0001 s^(-1)、0.001 s^(-1)、0.01 s^(-1)、0.1 s^(-1)和0.33 s^(-1),加载路径为沿挤压方向(Extrusion direction,ED)和... 采用准静态压缩,对不同加载路径和应变速率下挤压Mg-8.0Al-0.1Mn镁合金的力学响应行为进行了研究,加载应变速率为0.0001 s^(-1)、0.001 s^(-1)、0.01 s^(-1)、0.1 s^(-1)和0.33 s^(-1),加载路径为沿挤压方向(Extrusion direction,ED)和垂直挤压方向(Transverse direction,TD),固溶工艺分别为350℃保温6 h和410℃保温6 h。结果表明挤压Mg-8.0Al-0.1Mn镁合金的力学响应行为具有较强的各向异性。沿TD压缩的应力-应变曲线呈“C”形,在特定应变速率下还出现了不同类型的锯齿状波动;沿ED压缩的应力-应变曲线则为“S”形,仅在塑性失稳阶段产生了剧烈的锯齿状波动。加载应变速率越低和晶粒尺寸越小,Portevin-Le Chatelier(PLC)越显著。当加载应变速率为0.0001 s^(-1)时,PLC锯齿随加载应变的增加逐渐由A型转变为B型,最后演变为C型。沿ED压缩变形后,晶粒仍近似呈等轴状,但产生了多组相互平行的形变孪晶;沿TD压缩时除产生了一组相互平行的形变孪晶外,部分晶粒中还出现另一组与之交叉的形变孪晶。相比之下,沿TD压缩的协调变形能力较弱,需要晶界和孪晶界转动来协调各晶粒间的变形,导致晶粒及孪晶均出现了明显的扭曲。 展开更多

关键词 镁合金 力学响应行为 应变速率 加载路径 锯齿波动

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纯电车型侧面柱碰近端乘员损伤特征及保护

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作者 郭建保 康巍 +2 位作者 鞠春贤 王刚 刘闯 《汽车安全与节能学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期839-847,共9页

针对纯电车型在侧面柱碰工况中近端World SID 50^(th)假人手臂不易抬起导致胸部伤害高的问题,提出了侧面柱碰撞手臂运动理论分析方法,然后结合整车碰撞中乘员和车体运动响应及车体变形模式分析,揭示了纯电车型近端假人不易抬手臂原因,... 针对纯电车型在侧面柱碰工况中近端World SID 50^(th)假人手臂不易抬起导致胸部伤害高的问题,提出了侧面柱碰撞手臂运动理论分析方法,然后结合整车碰撞中乘员和车体运动响应及车体变形模式分析,揭示了纯电车型近端假人不易抬手臂原因,确定了侧气囊抬手臂的关键设计参数。制定使假人各部位受力分布均衡保护策略,并通过整车试验验证了策略有效性。结果表明:经优化后,侧面柱碰近端乘员总体得分提升22.24%,假人的胸部、腹部、髋部伤害分别降低68.89%、3.62%、8.53%,头部和肩部伤害增加3.75%和5.33%(满分余量仍大于20%)。这些结果,将为纯电车型开发中侧面柱碰的乘员保护,提供一定的参考。 展开更多

关键词 纯电车型 侧面柱碰 乘员保护 变形模式 侧气囊

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基于兰姆波的CFRP电池箱冲击损伤评估

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作者 李仲玉 贺子桐 +3 位作者 王剑锋 王兵 刘逸群 张君媛 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2232-2240,共9页

兰姆波具有传播距离长、成本低、对损伤敏感性高的特点,为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)电池箱因低速冲击造成的目视不可见的冲击损伤提供了巨大的潜力。虽然相对声学非线性参数(relative acoustic non... 兰姆波具有传播距离长、成本低、对损伤敏感性高的特点,为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)电池箱因低速冲击造成的目视不可见的冲击损伤提供了巨大的潜力。虽然相对声学非线性参数(relative acoustic nonlinear parameters,RANP)被证明在量化复合材料冲击损伤程度方面有效,但损伤对其影响机制尚未得到探索。本研究采用实验和仿真相结合的方法,首次研究了不同冲击损伤对兰姆波在CFRP电池箱中传播的影响。为此,首先建立电池箱结构的几何模型,然后针对CFRP开展冲击实验,搭建CFRP电池箱损伤-监测的仿真模型,最后研究分层、基体压缩损伤和纤维拉伸损伤等对CFRP电池箱损伤评估参数的影响。结果表明,建立的CFRP仿真模型计算精度可靠,RANP参数对各模式损伤面积敏感,而对于损伤在厚度方向上出现的位置不敏感;损伤会使兰姆波在传播时产生新的频率成分,计算RANP参数能够分析损伤的程度;损伤程度在较低时,RANP参数大小更多取决于分层损伤,一旦损伤超出某个阈值,RANP参数大小更多取决于纤维断裂等CFRP层内损伤。该研究成果对于汽车碰撞安全部件的结构-功能一体化设计具有重要指导价值。 展开更多

关键词 电池箱 轻量化 复合材料 冲击损伤 兰姆波

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面向复杂驾驶环境的自动驾驶车辆轨迹规划方法

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作者 冯永威 王浩然 胡笳 《交通科技》 2024年第5期154-159,共6页

车辆轨迹规划方法直接关乎自动驾驶的安全与效率。文中提出面向复杂驾驶环境的自动驾驶车辆轨迹规划方法。该方法面向静态/动态、常规/异形障碍物,引入混合整数方法对障碍物导致的不可行域进行建模,解决轨迹规划中的避障难题,并基于最... 车辆轨迹规划方法直接关乎自动驾驶的安全与效率。文中提出面向复杂驾驶环境的自动驾驶车辆轨迹规划方法。该方法面向静态/动态、常规/异形障碍物,引入混合整数方法对障碍物导致的不可行域进行建模,解决轨迹规划中的避障难题,并基于最优控制理论,在满足避障的情况下规划最优可行轨迹。将该方法在Prescan和MATLAB/Simulink联合仿真平台上进行验证,结果表明,该方法具有复杂驾驶环境下的避障能力,且能够保证轨迹的可行性,提升车辆行驶舒适性和稳定性。 展开更多

关键词 轨迹规划 优化控制 避障能力 自动驾驶 二次规划

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基于自适应势场的车辆避撞轨迹规划与跟踪控制

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作者 何庆 徐月云 +2 位作者 边有钢 秦洪懋 韩子睿 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期8-19,共12页

为了保证避撞过程中车辆的安全性和横摆稳定性,提出了一种基于自适应势场的车辆避撞轨迹规划与跟踪控制方法。首先,建立车辆点质量模型并设计自适应势场函数,通过构造非线性模型预测控制问题,求解局部最优轨迹;其次,深入分析了车辆的横... 为了保证避撞过程中车辆的安全性和横摆稳定性,提出了一种基于自适应势场的车辆避撞轨迹规划与跟踪控制方法。首先,建立车辆点质量模型并设计自适应势场函数,通过构造非线性模型预测控制问题,求解局部最优轨迹;其次,深入分析了车辆的横摆稳定性能,同时,根据构造相平面约束和间接约束,设计基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器,实现局部最优轨迹跟踪;最后,通过CarSim和Simulink联合仿真,验证了所提出方法能够避免车辆碰撞,同时提升车辆的横摆稳定性能,并经过实车测试进一步证明了该方法的实时性和有效性。 展开更多

关键词 自动驾驶车辆 避撞控制 模型预测控制 势场函数

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事故工况下行人胸部与车辆碰撞的边界条件特征分析 被引量：1

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作者 高文博 吕晓江 +2 位作者 肖志 莫富灏 李桂兵 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期555-562,共8页

研究了行人胸部与车辆碰撞边界条件特征。建立了基于中国道路事故工况的车辆与行人碰撞多体仿真矩阵,进行了仿真数据统计分析。结果表明:成年行人胸部绕转距离(WAD)范围为0.957~1.808 m;6岁儿童行人胸部绕转距离(WAD)为0.760~0.910 m;... 研究了行人胸部与车辆碰撞边界条件特征。建立了基于中国道路事故工况的车辆与行人碰撞多体仿真矩阵,进行了仿真数据统计分析。结果表明:成年行人胸部绕转距离(WAD)范围为0.957~1.808 m;6岁儿童行人胸部绕转距离(WAD)为0.760~0.910 m;对于轿车、运动型多功能车(SUV)、多用途汽车(MPV)等3种车型碰撞,成年行人胸部中值碰撞角度为17°、34°、32°,中值速度为12.5、19.8、17.3 km/h;6岁儿童速度为20.5、38.4、25.4 km/h,胸部碰撞角度49°、90°、81°。轿车碰撞中的行人胸部绕转距离WAD高于SUV和MPV碰撞工况,但行人胸部与车辆碰撞速度和碰撞角度明显低于SUV和MPV碰撞工况。因而,本文作者建议:根据车辆WAD区域,分别开展成年和儿童行人胸部防护测评,并在测试中根据车型合理设定胸部冲击加载边界条件。 展开更多

关键词 汽车安全 车辆与行人的碰撞事故 胸部碰撞 碰撞防护的测评 测评加载的边界条件

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大直径钢铆钉电磁铆接工艺及性能试验研究

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作者 廖宇轩 蒋浩 +2 位作者 金长城 李光耀 崔俊佳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第23期60-65,共6页

电磁铆接技术可以有效地使大直径铆钉一次成形,快速生产高质量铆接接头,在航空航天工业中有广阔的应用场景,但目前针对大直径钢铆钉电磁铆接接头的相关研究较少。本文通过搭建大直径铆钉电磁铆接平台,对直径10 mm的钢铆钉进行工艺试验... 电磁铆接技术可以有效地使大直径铆钉一次成形,快速生产高质量铆接接头,在航空航天工业中有广阔的应用场景,但目前针对大直径钢铆钉电磁铆接接头的相关研究较少。本文通过搭建大直径铆钉电磁铆接平台,对直径10 mm的钢铆钉进行工艺试验。试验结果表明,铆接后的镦头直径均随着放电能量增大而增大,镦头高度均随着放电能量增大而减小。在相同放电能量下,预制孔直径越大,镦头高度越低且直径越大。此外,大直径钢铆钉电磁铆接接头的干涉量随着放电能量的增大逐渐增大。预制孔直径10.1 mm铆接接头的干涉量始终要大于预制孔直径10.3 mm铆接接头。与此同时,由于预制孔直径为10.3 mm铆接接头在铆接过程中容易歪斜,此值不宜作为优选工艺参数。另外,综合放电能量区间参数,得到了大直径钢铆钉电磁铆接最佳工艺参数:预制孔直径10.1 mm、放电能量15.5 kJ。最后,对大直径铆钉电磁铆接接头及传统液压铆接接头的干涉量和机械性能进行了对比。结果表明,对于最佳工艺参数制备的大直径钢铆钉电磁铆接接头,其干涉量为2.15%,较液压铆接接头的干涉量1.75%数值更大,也更均匀,其最大剪切载荷及吸能值高于液压铆接接头。 展开更多

关键词 大直径钢铆钉 电磁铆接 工艺试验 力学性能 干涉量

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