高效带宽傅里叶分解及其轴承故障诊断应用

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作者 王爽 宋秋昱 +2 位作者 张驰 江星星 朱忠奎 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期154-159,共6页

自适应带宽傅里叶分解(Adaptive Bandwidth Fourier Decomposition,ABFD)是一种基于带宽优化的非平稳信号分析方法。然而,以中心频率重叠度作为分解终止条件在实际应用中会分解出若干冗余的模式分量,造成分解效率降低,为后续分析增加负... 自适应带宽傅里叶分解(Adaptive Bandwidth Fourier Decomposition,ABFD)是一种基于带宽优化的非平稳信号分析方法。然而,以中心频率重叠度作为分解终止条件在实际应用中会分解出若干冗余的模式分量,造成分解效率降低,为后续分析增加负担。为此,提出高效带宽傅里叶分解(Efficient Bandwidth Fourier Decomposition,EBFD)的轴承故障诊断方法。该方法构建重加权峭度引导的快速停止准则,能够高效地确定最优分解模式数目,避免大量冗余分量的干扰。进一步地,根据重加权峭度指标定位出目标故障分量,实现轴承故障诊断。滚动轴承故障试验信号分析结果表明:所提出方法能够高效终止分解进程,得到所有潜在的模式分量,并准确定位出故障分量;由EBFD与ABFD提取故障分量的归一化频率能量比均为1.0,EBFD运行所需时间为3.3 s,分解速度相较于ABFD提高33.8 s;相较于其他信号分析方法,采用所提出方法能够更准确识别出轴承故障特征。 展开更多

关键词 故障诊断 带宽傅里叶分解 轴承 重加权峭度

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车用锂离子并联电池组连接故障特性

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作者 王丽梅 赵明明 +1 位作者 潘邦雄 赵秀亮 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期18-27,共10页

首先设计并联电池组连接故障试验,对并联电池组连接故障特性进行了初步分析,发现连接故障电阻越大,故障电压曲线偏离正常电压曲线程度越大;然后搭建并联电池组故障仿真模型,探究不同位置连接故障下并联电池组电压及支路电流特性,结果表... 首先设计并联电池组连接故障试验,对并联电池组连接故障特性进行了初步分析,发现连接故障电阻越大,故障电压曲线偏离正常电压曲线程度越大;然后搭建并联电池组故障仿真模型,探究不同位置连接故障下并联电池组电压及支路电流特性,结果表明,发生连接故障的位置越靠近负载连接点,各支路电流分配不均匀程度受影响越小;最后,探究不同程度连接故障下电压、电流及容量增量(incremental capacity,IC)曲线特性,发现不同连接故障程度下支路电流曲线存在明显的差异性,不同倍率下IC曲线特征差异性较大,Ⅱ峰相对较为稳定,其与接触阻抗存在一定的相关性. 展开更多

关键词 锂离子电池 并联电池组 连接故障 支路电流 容量增量曲线

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车辆碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤的特性 被引量：1

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作者 杨欣 秦豪毅 +4 位作者 马帅 宋家锋 朱勇 王瑞祥 许述财 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期544-554,共11页

研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握... 研究了车辆碰撞环境下驾驶员手部在方向盘上的主动响应及对人体损伤的影响,以便对于人体损伤标准完善及车辆安全防护设计,提供参考数据。将假人手部结构重建,使手部具备抓握能力。利用关节约束力矩模拟抓握力,设置手部具有抓握力及抓握方向盘不同位置的仿真模型,计算获得假人各部位损伤数值,与标准假人损伤对比。结果显示:抓握状态下,头部伤害指标(HIC)峰值增加37.5%,颈部伸张力矩最大值减少22.3%,胸部压缩量最大值减少3%,大腿压缩力峰值减少36.5%。将方向盘划分为表盘的位置方位,手部位置在11点和4点方位时,头部HIC峰值最大;手部位置在8点和4点方位时,胸部压缩量和大腿压缩力峰值最大。碰撞中驾驶员手部主动响应对人体损伤影响较大。 展开更多

关键词 汽车碰撞 中国体征假人 手部主动响应 人体损伤 头部伤害指标(HIC) 胸部压缩量 大腿压缩力

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分布式电驱动车辆垂向振动系统优化及控制研究 被引量：1

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作者 孙晋伟 胡晓燕 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第5期45-52,共8页

分布式电驱动车辆簧下质量增加导致车辆垂向振动特性发生改变,同时路面激励引起的电机定转子间不平衡径向力使垂向性能进一步恶化,提出了一种带有轮内减振机构的纯电动车振动系统优化及控制方法。建立带有动力吸振器的四分之一轮毂电机... 分布式电驱动车辆簧下质量增加导致车辆垂向振动特性发生改变,同时路面激励引起的电机定转子间不平衡径向力使垂向性能进一步恶化,提出了一种带有轮内减振机构的纯电动车振动系统优化及控制方法。建立带有动力吸振器的四分之一轮毂电机悬架模型及开关磁阻电机不平衡径向力模型。考虑典型路面激励对垂向性能及电机气隙的影响,基于布谷优化提出了一种动力吸振器与悬架参数的优化匹配方法。在优化匹配的基础上将悬架和吸振器减振器作为半主动控制装置实现轮毂电机悬架系统的混合控制。仿真结果表明:所提出的优化及控制方法能有效提升车辆舒适性和操稳性。 展开更多

关键词 轮毂电机 车辆悬架 参数优化 振动控制

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爆胎车辆动力学分析及稳定性控制 被引量：2

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作者 吴奕滨 臧利国 +2 位作者 王星宇 王智 李瑶薇 《农业装备与车辆工程》 2022年第9期6-11,共6页

爆胎车辆会出现偏航和甩尾等危险工况,严重危及行车安全性。基于UniTire模型及爆胎力学特性变化建立了爆胎模型。在直线行驶爆胎工况下,搭建了CarSim/Simulink联合仿真平台,研究了不同车轮、不同车速和不同载荷下车辆的动力学响应。为... 爆胎车辆会出现偏航和甩尾等危险工况,严重危及行车安全性。基于UniTire模型及爆胎力学特性变化建立了爆胎模型。在直线行驶爆胎工况下,搭建了CarSim/Simulink联合仿真平台,研究了不同车轮、不同车速和不同载荷下车辆的动力学响应。为保证车辆在爆胎后仍能跟随原轨迹稳定行驶,将滑模模糊控制算法和模糊PID控制算法结合,提出了一种外环轨迹控制—内环差动制动控制联合控制策略,并进行了仿真验证。结果表明,设计的控制策略能有效控制爆胎车辆的行驶轨迹以及车辆的稳定性。 展开更多

关键词 爆胎 UniTire轮胎模型 联合仿真 动力学响应 稳定性

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仿枪虾虾螯纵向混合负泊松比结构设计与耐撞性研究 被引量：1

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作者 杨欣 王瑞祥 +2 位作者 许述财 秦豪毅 宋家锋 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第1期77-86,共10页

为提高汽车安全防护结构耐撞性,以枪虾虾螯(大螯)作为仿生原型,通过生物实验提取虾螯微观结构,设计了24种仿生混合负泊松比吸能结构。以质量比吸能(SEA)、结构平均压溃效率(CFE)、初始峰值载荷(IPF)作为评价结构耐撞性的主要指标,借助... 为提高汽车安全防护结构耐撞性,以枪虾虾螯(大螯)作为仿生原型,通过生物实验提取虾螯微观结构,设计了24种仿生混合负泊松比吸能结构。以质量比吸能(SEA)、结构平均压溃效率(CFE)、初始峰值载荷(IPF)作为评价结构耐撞性的主要指标,借助经过验证的有限元模型对设计结构仿真模拟,经过结果数据分析确定影响结构耐撞性指标的关键参数a(胞元内凹深度),结合实际工况利用加权组合综合评价方法选出最优耐撞性结构。结果显示,当a=6.80 mm时的BCDA型混合结构耐撞性能最优,优化后SEA=3.21 kJ/kg,IPF=8.58 kN,CFE=31.29%。与单一胞元结构相比,优化后混合模型IPF最高降低35.24%,SEA最高提升35.72%,CFE有所下降,最多降低47.20%。 展开更多

关键词 工程仿生学 纵向混合 负泊松比结构 耐撞性

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Pareto排序遗传算法及响应面优化在纯电车电池壳体参数设计的工程应用 被引量：1

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作者 高媛媛 刘娜 +1 位作者 刘鹏 王成诺 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期819-831,共13页

为解决三元锂电池壳厚重与应力集中的问题。本文利用拉丁超立方法对变密度拓扑优化后参数抽样,利用了Pareto排序多目标遗传算法,选择应力等作为目标函数进行迭代计算。本文利用克里格空间插值法得到各响应图谱以及初步预测的优化方案。... 为解决三元锂电池壳厚重与应力集中的问题。本文利用拉丁超立方法对变密度拓扑优化后参数抽样,利用了Pareto排序多目标遗传算法,选择应力等作为目标函数进行迭代计算。本文利用克里格空间插值法得到各响应图谱以及初步预测的优化方案。基于上述结果利用Design-Expert建立了62组响应面数学模型,计算所得帕累托最优为70%,p-value≤0.0001,证明响应面模型的准确性,经仿真计算优化后的结构较原模型各方面性能都有所提升,具有较好的可靠性。 展开更多

关键词 纯电动汽车 多目标遗传算法 响应面优化

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汽车碰撞驾驶员下肢行为响应及损伤分析

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作者 秦豪毅 杨欣 +3 位作者 马帅 宋家锋 王瑞祥 许述财 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第4期64-71,共8页

当前汽车碰撞试验中所用假人为标准姿态,忽略了驾驶员本能应急行为对自身损伤的影响。基于此问题,通过搭建沉浸式驾驶模拟器获取碰撞环境下驾驶员下肢姿态的变化特征并利用有限元方法对碰撞场景进行模拟仿真,最终通过数据分析对比驾驶... 当前汽车碰撞试验中所用假人为标准姿态,忽略了驾驶员本能应急行为对自身损伤的影响。基于此问题,通过搭建沉浸式驾驶模拟器获取碰撞环境下驾驶员下肢姿态的变化特征并利用有限元方法对碰撞场景进行模拟仿真,最终通过数据分析对比驾驶员应急行为下人体各部位损伤情况。研究结果表明:当脚部位于油门踏板上时驾驶员头部以及大腿损伤较为严重,脚部踩压制动踏板时,胸部压缩量相较于其他姿态峰值增大了22.3%,脚部位于制动踏板上时颈部伸张力矩峰值最大,粘性指数峰值减小了25%。驾驶员下肢行为变化时其身体运动姿态、各部位的损伤程度有明显差异且与标准姿态相比各部位损伤情况也有显著不同。研究结果能够为针对中国驾乘人员的车辆安全防护设计提供新思路,同时对国内碰撞法规的完善具有很好的参考价值。 展开更多

关键词 汽车碰撞 驾驶模拟器 中国体征假人 人体损伤 下肢行为响应

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中国体征假人下肢研制及其力学性能 被引量：2

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作者 吴娜 李庆森 +3 位作者 许述财 宋家锋 李少鹏 朱勇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第11期100-107,共8页

为了对中国体征假人下肢进行力学响应研究,参照中国人体测量学体征数据以及HybridⅢ假人结构对下肢进行设计,将PVC、DOTP等材料按照一定比例进行混合,并高温烘烤制备出假人下肢皮肤。对制备的假人皮肤进行力学性能试验,得到应力应变数据... 为了对中国体征假人下肢进行力学响应研究,参照中国人体测量学体征数据以及HybridⅢ假人结构对下肢进行设计,将PVC、DOTP等材料按照一定比例进行混合,并高温烘烤制备出假人下肢皮肤。对制备的假人皮肤进行力学性能试验,得到应力应变数据,通过实验与仿真拟合的方法在LS-DYNA中得到模拟假人皮肤的MAT57材料的本构参数。根据法规的标定要求,对假人下肢进行仿真标定验证,结果显示:膝部冲击标定结果为5.48 kN,在膝部滑移量为10.2 mm和17.8 mm时,膝部受到的冲击力分别为1.51 kN和2.92 kN,均符合碰撞假人在法规中的响应要求。因此,研制的假人下肢可以应用于中国体征假人力学响应方面的研究。 展开更多

关键词 中国体征 假人下肢 皮肤 本构参数 力学响应

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汽车拼焊B柱成型工艺与耐撞性分析 被引量：5

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作者 黄彬兵 李少鹏 许述财 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期1513-1518,1527,共7页

为提高某新能源车型B柱耐撞性,采用拼焊成型的B柱结构,从成型工艺、结构耐撞性方面入手,在Dynaform成型仿真和LS-dyna碰撞仿真的基础上,对拼焊B柱结构进行改进设计。在冲压成型数值仿真中,研究了激光拼焊B柱成形极限、厚度变化和应变状... 为提高某新能源车型B柱耐撞性,采用拼焊成型的B柱结构,从成型工艺、结构耐撞性方面入手,在Dynaform成型仿真和LS-dyna碰撞仿真的基础上,对拼焊B柱结构进行改进设计。在冲压成型数值仿真中,研究了激光拼焊B柱成形极限、厚度变化和应变状态对成型过程中产生起皱、拉裂等缺陷的影响,通过控制工艺参数和修改模具结构,避免此类缺陷的发生。改进结果在满足侧撞法规的前提下,拼焊B柱质量减轻17.5%,最大侵入量减小14.38%,B柱侧撞最大加速度减小19.3%。 展开更多

关键词 拼焊B柱 成型工艺 耐撞性分析

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基于改进社会工程算法的拆解线平衡多目标优化设计 被引量：2

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作者 田广东 张志峰 +1 位作者 张诚 张乐乐 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第12期52-58,共7页

目的 为了提高拆卸效率,减少拆卸成本和拆卸能耗,提出一种基于社会工程算法的优化方法。方法 首先根据社会工程算法的原理设计了编码和解码方式,然后引入交换子和交换序列的概念,对算法中的训练和再训练、发现攻击和响应攻击等步骤进行... 目的 为了提高拆卸效率,减少拆卸成本和拆卸能耗,提出一种基于社会工程算法的优化方法。方法 首先根据社会工程算法的原理设计了编码和解码方式,然后引入交换子和交换序列的概念,对算法中的训练和再训练、发现攻击和响应攻击等步骤进行设计,最后选取一个高速电子套结机作为实验对象进行了验证。结果 与其他多目标优化算法相比,具有良好的寻优能力。结论 提出的算法有效地解决了拆解线平衡问题,与其他算法相比具有更好的性能。 展开更多

关键词 拆解线平衡 社会工程算法 绿色设计 绿色制造

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基于MATLAB/GUI的混动车动力性仿真软件开发 被引量：1

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作者 马俊杰 邓超 +2 位作者 严毅 李艳淇 王有福 《农业装备与车辆工程》 2022年第11期1-5,共5页

提出了一套详细的混动车仿真软件设计方法。首先对驱动电机、2挡变速器和纯电动车匹配数学模型,得到各个部件参数特性,基于GUI模块进行仿真界面的设计,完成软件的可视化编程,分别设计完成开始界面、运行模式选择界面、纯电动模式界面、... 提出了一套详细的混动车仿真软件设计方法。首先对驱动电机、2挡变速器和纯电动车匹配数学模型,得到各个部件参数特性,基于GUI模块进行仿真界面的设计,完成软件的可视化编程,分别设计完成开始界面、运行模式选择界面、纯电动模式界面、发动机模式界面、混合动力模式界面,最后依据建立的数学模型分别完成各个界面相关控件的回调函数编写,使软件能够实现混动车不同运行模式的动力性仿真,并将仿真结果分别以图形和数字的形式显示出来。研究成果为传统燃油车、纯电动车以及混动车动力性匹配设计提供了一种思路。 展开更多

关键词 混合动力汽车 2挡变速器 驱动电机

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