轿车车门的模态计算和组合式优化分析

以模态分析理论为基础,通过有限元软件HyperWorks对车门进行了模态分析,考察了该车门的刚度特性;并用拓扑优化中的变密度法,通过HyperWorks对轿车车门进行了拓扑与形貌的组合分析,得到了高刚度、轻质量的设计方案。     

基于计算机模拟的车门下沉刚度改进设计及模态分析

针对某车门下沉刚度问题,提出了提高车门下沉刚度的多种改进设计方案,通过有限元方法对各改进方案进行了变形量和应力计算,经比较分析,得到可行的改进方案。并计算分析了改进后车门的模态特性,为车门的改进设计提供理论依据。     

基于3D打印的商用车保险杠结构改进

利用HyperWorks和LS-DYNA对某商用车保险杠进行模态、局部刚度、碰撞安全性能的仿真分析;以加权应变能最小化为目标,对保险杠进行拓扑优化,在此基础上进行结构改进,得到了一种可以3D打印成型的汽车保险杠设计方案。将改进后的结构与原模型相比,质量减轻了9%,且符合相关国家标准。     

基于HyperWorks的电动车车架有限元分析

以HyperWorks软件为平台对某电动车车架进行简化得到其有限元模型,并对其进行弯曲工况和扭转工况下的强度和刚度计算,分析表明:车架的强度和刚度都在材料屈服范围之内;模态分析发现,车架的7阶固有频率易引起共振应避免,为车架结构设计及改进提供理论参考依据。     

基于计算机模拟的车门扭转刚度的分析及评价

建立了车门变形分析的有限元模型,在2种工况下对车门的扭转刚度进行了分析。最后对车门关键部件对车门扭转刚度的影响进行了分析,并在此基础上提出了尺寸优化措施,在不减小车门扭转刚度的情况下,车门质量有所减轻,从而为车门轻量化的设计思想提供了参考。     

轿车白车身动静态性能及灵敏度分析

建立了轿车白车身有限元模型,应用HyperWorks软件进行动静态性能分析,得到白车身的弯曲刚度和扭转刚度及前10阶自由模态的固有频率和振型,同时对弯曲刚度、扭转刚度、1阶弯曲频率和1阶扭转频率进行评价。在此基础上,采用直接灵敏度和相对灵敏度结合的方法对白车身各部件进行灵敏度分析。结果表明:白车身弯曲刚度、1阶弯曲频率和1阶扭转频率满足要求,扭转刚度不满足要求,需要提高,同时灵敏度分析为白车身性能的优化提供了参考价值。     

基于HyperWorks的某车架铆接方式的对比分析

分别采用3种方式模拟某车架横梁和纵梁的铆接。利用HyperWorks的Optistruct求解器计算3种模型的弯曲、扭转刚度和模态。计算结果表明,rbe2单元模拟铆接比rbe2+beam单元模拟铆接的刚度大。弯曲、扭转刚度和模态频率的差别都小于5%,可以认为是等效的。由于点对点的rbe2模拟连接简单方便,在车架刚度、模态分析时推荐采用rbe2模拟铆接。     

动车组车体车门设计及模态性能改进

车体模态频率是影响车体性能的重要动力学参数,车体模态计算和分析是设计过程中的重要内容.建立了城际动车组铝合金车体有限单元模型,用有限单元法计算了车体模态,分析了车门位置、车门高度、车门宽度、中间车门与窗口之间的距离对车体模态频率的影响.研究表明:车门位置、高度均对车体模态有较大影响,两端车门向车体两端移动可以提高车体一阶垂弯模态频率,降低中间车门高度可以明显提高车体一阶扭转模态频率.通过重新布置车门位置、修改车门尺寸及门框结构,在保证车体重量不变的情况下使车体模态频率得到了较大提高.     

动车组车体车门设计及模态性能改进

车体模态频率是影响车体性能的重要动力学参数,车体模态计算和分析是设计过程中的重要内容.建立了城际动车组铝合金车体有限单元模型,用有限单元法计算了车体模态,分析了车门位置、车门高度、车门宽度、中间车门与窗口之间的距离对车体模态频率的影响.研究表明:车门位置、高度均对车体模态有较大影响,两端车门向车体两端移动可以提高车体一阶垂弯模态频率,降低中间车门高度可以明显提高车体一阶扭转模态频率.通过重新布置车门位置、修改车门尺寸及门框结构,在保证车体重量不变的情况下使车体模态频率得到了较大提高.     

基于HyperWorks的转向垂臂拓扑优化

文中基于HyperWorks的拓扑优化技术对某商用车的转向垂臂进行轻量化设计,根据转向垂臂的受载与典型工况,对转向垂臂进行静力分析,并建立垂臂的拓扑优化模型;在垂臂拓扑优化结果的基础上对垂臂进行二次设计,对比优化前后的垂臂结构发现:新结构在维持原始、强度刚度基本不变的情况下质量减轻13.02%,实现了垂臂结构轻量化设计。     

基于应变能的结构拓扑优化设计

基于在优化结构边界和孔洞周围附加人工材料的思路，结合传统渐进结构优化法和单元应变能分析，研究了基于应变能的结构拓扑优化方法，给出了结构拓扑优化的基本原理，导出了具有单元增、删功能的渐进结构优化基本公式。对具有各向同性的均质材料的桥墩和桥梁结构进行了仿真设计，结果显示结构的最大与最小应变能的差距显著减小，其拓扑解类似于工程中出现的结构，表明该方法的基本原理可行、有效。     

天然气牵引车车架轻量化研究

建立了某公司生产的天然气牵引车车架有限元模型,通过静动态分析得到了车架的刚度和典型工况下的强度及车架前4阶振动的固有频率和振型。以刚度最大为目标以体积分数为约束,应用基于OptiStruct的拓扑优化技术获得了弯曲、纯扭转和弯扭组合工况的拓扑优化材料分布图。根据拓扑优化结果对该车架进行二次设计,将鞍座前横梁改进为抗扭能力更强的新型横梁并在纵梁内侧前吊耳处加装一对衬板以提高局部刚度。对改进后车架结构进行尺寸优化以确定车架各结构最佳板厚。分析结果表明:最终优化得到的车架综合性能优于原车架,并实现了减重13.82%。     

基于能量与功率控制的TopDisc拓扑算法研究

拓扑控制是无线传感器网络的一个重要研究方向,选择良好的拓扑控制机制,能够提高网络通信效率并延长网络的生命周期。在TopDisc算法的基础上,提出了一种基于能量与功率控制的拓扑控制算法,在能量的引导下,通过调整节点的发射功率,生成更适合的网络拓扑结构。仿真实验结果表明改进的算法形成的簇的交叠更少,网络的生存时间更长。     

大型独立电力网络拓扑识别及故障潮流计算

针对大型独立电力网络的特点,提出了一种新的网络拓扑结构在线分析法--扩展关联矩阵法.该方法融合了深度及广度优先搜索的优点,并可以进行局部搜索,提高了故障跟踪时的速度及准确度,给出了节点和支路的编码方法及扩展关联矩阵的形成方法.利用新方法,研究了系统的故障跟踪、故障处理方法及带有网络拓扑结构识别的实用简单潮流计算方法,为系统的故障恢复做好了充分的准备.     

Network lifetime global optimization for multi-source and single-sink topology in wireless sensor networks

The multi-source and single-sink (MSSS) topology in wireless sensor networks (WSNs) is defined as a network topology, where all of nodes can gather, receive and transmit data to the sink. In energy-constrained WSNs with such a topology, the joint optimal design in the physical, medium access control (MAC) and network layers is considered for network lifetime maximization (NLM). The problem of integrating multi-layer information to compute NLM, which involves routing flow, link schedule and transmission power, is formulated as a non-linear optimization problem. Specially under time division multiple access (TDMA) scheme, this problem can be transformed into a convex optimization problem. To solve it analytically we make use of the property that local optimization is global optimization in convex problem. This allows us to exploit the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) optimality conditions to solve it and obtain analytical solution expression, i.e., the globally optimal network lifetime (NL). NL is derived as a function of number of nodes, their initial energy and data rate arrived at them.Based on the analysis of analytical approach, it takes the influence of data rates, link access and routing method over NLM into account. Moreover, the globally optimal transmission schemes are achieved by solution set during analytical approach and applied to algorithms in TDMA-based WSNs aiming at NLM on OMNeT<++> to compare with other suboptimal schemes.     

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.     

基于HLA的航空通信网分布式仿真平台

在深入研究HLA分布式仿真技术与OPNET平台仿真机制的基础上,将HLA分布式仿真技术与OPNET网络仿真平台相结合,给出了航空通信网分布式仿真的体系结构．基于该体系结构,构建了某航空通信网的分布式仿真平台,实现了精确仿真拓扑和网络资源控制、仿真数据的实时显示和终端模拟的功能,为大规模的航空通信网仿真提供了参考．     

P2P流媒体分发模型及在视频会议系统中的应用

针对传统视频会议系统服务质量较差的问题,提出了一种混合式流媒体分发模型VCStream(video conference stream).模型中,由数据源节点构成一个树状系统,一旦树满,新加入的节点将进入一个备选池,从而备选池中的节点与树的所有叶子节点又构成了一个网状系统.基于该模型,设计了循环缓冲和两阶段调度算法,以优化流媒体数据的传输,达到提高可扩展性和容错性的目的.实验结果表明:与树状分发模型和随机拓扑结构模型相比,所提出的模型减少了10%~20%的传输延时以及新节点的加入时间;鲁棒性也比随机拓扑模型高5%,从而能更好地满足视频会议系统的需要.      

多频无线通信网路由协议

针对多频无线通信网的特点,设计了一种多频无线通信网路由协议（MCWN-RP）.协议采用组播扩散机制优化扩散路径,采用非重传确认机制减少报文种类,采用最短路径树构造算法降低扩散内容,采用自适应定时器调整机制减少网络冲突,从而大大降低了协议开销;同时采用差别拓扑更新方式,提高收敛性能.对MCWN-RP进行了协议开销和收敛时间的性能分析,得出协议性能与拓扑更新包大小和协议包发送间隔的关系.OPNET仿真结果表明,与OSPF、OLSR协议相比,MCWN-RP具有非常小的协议开销和较高的收敛性能,是一种高效的动态路由协议.