结构固有振动特性设计的最优动力学修改原理

本文以线性广义特征值问题的矩阵摄动法为理论工具,分析了一般振动结构的固有振频和固有振型对结构质量和刚度(包括内部连接刚度和边界约束刚度)修改的灵敏度特性,得到了一系列有实用价值的结论,其中指出了对结构进行摄动修改的最灵敏位置。这些分析结果实际上表明了结构固有振动特性设计的最优动力学修改原理,据此可使大型、复杂结构动态特性灵敏度分析的计算量大大减少,也可使灵敏度分析结果的可靠性和完整性得以改善。它对于有效地进行结构的动态特性优化设计及振动控制等具有重要意义。     

基于气辅成型及CAE模拟分析技术的大型精密汽车保险杠注塑模具设计

本课题通过气辅注塑CAE模拟分析技术,完成了大型精密汽车保险杠注塑模具的三维数字化设计。并通过计算机完成汽车保险杠模具气辅注塑的仿真过程,模拟熔体及气体在型腔内的流动及穿透情况,定量地给出成型过程中的状态参数(如压力、温度、速度等),根据分析结果,改进气道的布局、尺寸,优化成型工艺参数和模具设计,从而改变了过去那种单靠人为经验来设计模具浇口位置及尺寸,需要多次试模,反复修改,才能最后设计定型和制造模具的落后方法。     

斜拉桥的敏感性分析

本文对斜拉桥等大中型桥梁结构进行了特征值和特征向量的敏感性分析，用摄动法建立方程和用Ｎｅｌｓｏｎ方法对其求解，给出了求解通式。并研究当斜拉桥系统中某些物理参数发生微小变动时对其模态的影响，对斜拉桥的结构形式的选定以及结构的合理设计与作数的修改提供一定的设计依据。     

基于加速度噪声的浮动车路况计算方法

现阶段,基于浮动车数据的道路交通状况预测成为路况计算的主要方法之一。通常情况下,上述方法利用装设在出租车或其他小型车辆上的GPS接收设备计算被监测车辆的平均车速,从而获取车辆行驶路段的道路交通状况。使用该方法计算路况的前提是,浮动车的行驶速度近似等于道路自由交通流速度。在很少有出租车行驶的城际高速公路和郊区道路上,只能通过装有GPS设备的大型车辆,如大型客、货车作为浮动车计算路况,然而,上述车辆的行驶速度往往低于所在道路的自由交通流速度,使用传统浮动车路况算法会造成较大的误差。因此,需要引入一种新的算法,以实现基于大型低速浮动车的道路交通状况计算。本文针对这一问题,提出了基于加速度噪声的浮动车路况计算方法理论,并结合路况直报系统真值对计算结果准确性进行了验证,为通过大型低速浮动车GPS数据计算道路交通状况提供了一种可行的解决方案。     

大跨度桥梁结构气动耦合直接颤振分析

基于结构的有限元全物理模型，提出了用于分析大跨度桥梁耦合颤振的直接分析方法。将系统的气动运动控制方程转化成广义特征值问题，为求解大型稀疏矩阵对的部分特征值和特征向量，介绍了一种高效的同时迭代方法，由于只需进行单参数的搜索过程且计算效率较高，用该方法分析了实际大跨度桥梁颤振问题是合适的，此外，对具有理想平板截面的简支梁结构和江阴长江大桥进行了直接颤振分析，证实了此方法的可靠性和有效性。     

面向对象的桥梁CAD建模分析

在桥梁设计过程中,将大量复杂而繁琐的设计计算、图表查询等任务交给计算机去完成,是桥梁CAD系统要完成的主要工作之一。过去,这种CAD系统的开发均采用面向过程的建模方法,用这种方法所得到的程序提供的一个面向工程的桥梁设计计算程序,不仅可读性差,更致命的是条件稍做更改,程序便要做相当大的变动,且可扩充性及可维护性差。将20世纪90年代的设计方法——面向对象技术应用于这类系统之上,是桥梁CAD系统今后发展的方向之一。适应这一发展要求,进行桥梁CAD系统面向对象的建模方法研究具有重要的意义。     

盘式制动器摩擦片形状设计对高频尖叫的影响

恰当的制动片形状设计,可抑制盘式制动器的高频尖叫。为分析发生噪声的原因和抑制方法,对一个存在13 k Hz尖叫的制动器,建立了一个截止到27 k Hz、含300自由度的模型。该模型用复特征值分析、子结构模态构成分析、能量馈入分析等方法,分析了对制动片开槽、倒角及其组合等4种形状修改模式降噪的机制。结果表明:双开槽的制动片修改,对抑制噪声效果不明显;但对两端做倒角的制动片修改,效果明显,其特征值实部与原设计相比,下降50%,这一结果与试验定性一致。这表明:制动片倒角导致各阶模态振型的改变及其叠加,因此,降低了对噪声模态的能量馈入。     

搭接网络存贮与计算的简便方法

在计算机内搭接网络存贮的常用方法有关联矩阵、链表等,而对网络的计算一般采用直接对数据库操作的方法[1],但在计算过程中存在对数据库频繁操作的问题,针对这一点,本文提出了用数据库存贮、用数组计算的方法.实例证明,此方法简单、易行.     

公路立交匝道布线作图法

公路曲线形设计方法因为具有布线灵活、能根据需要构造任意复杂的组合线形的优点,已被引入我国公路匝道的线形设计中.然而,不论是利用手工查表计算,还是采用已有的电子计算机程序(例如国家七五攻关成果《路线CAD系统》)设计,首先都应该进行匝道方案的布置与比选,确定各线形元素(直线、圆曲线与回旋线)的大致位置和精确计算圆曲线半径R、回旋线参数A、回旋线长度L等特征值. 本文介绍一种匝道布线的作图法,设计者可根据布线元素(直线或圆曲线)的位置,在运用计算机程序计算出回旋线的精确A值后,仅仅利用直尺、圆规和普通曲线板(云形规)即可足够准确地画出立交匝道布线图.     

斜拉索的静力设计计算

斜拉桥设计过程中,需要对斜拉索进行精确设计计算,以确保每根拉索能精确安装就位,并使其成桥时线形和索力符合设计要求.根据拉索弦向张拉力已知这一条件,从斜拉索微段的平衡方程出发,推导了斜拉索设计参数的精确计算公式,并从精确解析式中直接得出忽略拉索弹性伸长的近似解,选择了两种跨度的钢拉索和CFRP拉索作为算例,比较了各种计算方法的计算精度,得出各种近似计算方法对于CFRP拉索的计算精度均高于钢拉索相应的计算精度等结论,为斜拉索的设计提供理论依据和建议.     

搭接网络存贮与计算的简便方法

在计算机内搭接网络存贮的常用方法有关联矩阵、链表等，而对网络的计算一般采用直接对数据库操作的方法，但在计算过程中存在对数据库频操作的问题，针对这一点，本文提出了用数据库存贮、用数组计算的方法，实例证明，此方法简单，易行。     

用优化的方法实现结构动力修改

利用非线性规划的原理提出了一种实用可行的解决结构动力修改的方法.为加快收敛速度,在改进的可行方向法的基础上引入了敏度分析、约束条件近似等手段.约束条件包括频率和构件尺寸约束.具体算例表明运用本方法可以避开复杂的动力学方程求懈等问题,而通过“黑箱式“的寻优迭代过程,有效地实现结构动力修改.     

用优化的方法实现结构动力修改

利用非线性规划的原理提出了一种实用可行的解决结构动力修改的方法.为加快收敛速度,在改进的可行方向法的基础上引入了敏度分析、约束条件近似等手段.约束条件包括频率和构件尺寸约束.具体算例表明运用本方法可以避开复杂的动力学方程求懈等问题,而通过"黑箱式"的寻优迭代过程,有效地实现结构动力修改.     

文摘

城市道路一般每500～800 m就有一个交叉口。为了行车的平顺、排水和美观等的需要,在交叉口范围内必须进行竖向设计。而交叉口竖向设计的计算工作量较大,一般交叉口约需计算300个设计标高点,甚至更多。若用手工计算,约需两天时间,且容易出错。为了解决这一问题,作者编制了一个计算设计标高点的计算机程序。从输入计算参数到打印成计算结果,只需4～5分钟时间。不仅大大提高了工作效率,也为提高设计质量创造了条件。     

匝道平面线形的实用设计方法

互通式立交匝道的平面线形,其构成一般较为复杂,且线位往往同时受着起终点的控制,这使得设计和计算工作十分繁琐。因此,探求简便而实用的设计方法就成为许多设计者所感兴趣的一个内容。本文所要介绍的是笔者在这方面的一次尝试。该方法以图解法定线和读取数据为主,以电算调整为辅助手段,并力求通过对计算机潜力的挖掘,将手算工作量减少到最低程度。     

车速变动对四轮汽车平顺性的影响

本文分析了车速变动对四轮汽车平顺性的影响,并举有计算实例。文中指出:车速在小范围变动时,平顺性评价值也可能有较大的变化。这为汽车平顺性评价带来了一些复杂因素。本文探讨了解决这一问题的途径。最后给出了识别汽车振动加速度自谱—车速方程参数的方法。     

圆截面液罐车载液状态下的横向稳定性计算

关于液罐车载液状态下的横向稳定性计算，由于数学处理上的困难，一般难以得到临界侧倾角的显解，而只能得到隐式代数方程，需要借助计算机进行数值解法求其近似解，本文得到了圆截面液罐车侧倾临界角的显式代数表达，意义直观，计算方便 。     

基于耐撞性的多学科近似模型预测精度研究

以整车100%正面碰撞有限元模型为基础研究了三种近似模型的预测精度,分析并选取前部结构中对汽车碰撞安全性影响较大的12个部件厚度为变量,利用最优拉丁超立方试验设计方法生成80个样本数据并进行计算,应用多学科优化中常用的二次多项式响应面(Quadratic Polynomial Response Surface,QPRS)、Kriging以及径向基函数(Radial Basis Function,RBF)三种近似方法分别对选取部件的总质量、吸收总能量、B柱最大加速度和踏板侵入量建立近似模型。结果表明:RBF近似方法对部件总质量、吸收总能量、B柱最大加速度预测精度高于其他两种方法,Kriging近似方法对踏板侵入量预测模型具有较好的精度,QPRS近似方法适合于部件总质量的近似建模。     

CFD技术在重卡领域的应用综述

近年来,随着计算机软硬件技术的迅速发展,蓬勃兴起的计算流体力学(CFD-ComputationalFluid Dynamics)为汽车性能设计开辟了一条新的途径。CFD软件也逐渐大量应用于重卡设计过程中。本文详细介绍了目前国内外应用最为广泛的几大商业CFD软件以及在重卡领域的应用。     

互换性在横向拉伸机机械手设计中的应用

本文主要叙述了横向拉伸机机械手装配尺寸链的设计计算过程,通过这一计算过程,使我们了解了互换性在机械加工中的重要性以及尺寸链的设计、计算方法。掌握尺寸链的计算方法,有助于提高我们的设计能力。