某车型座椅骨架动态安全性与模态分析

为判断汽车座椅骨架的结构合理性,文章利用ANSA建立了某乘用车座椅骨架总成及假头型有限元模型,对该座椅骨架进行了模态分析与基于显式动力学有限元的头枕吸能性仿真试验,得到前四阶固有频率和振型、头枕前碰仿真分析加速度时间历程图。结果表明,该座椅骨架自由模态频率避开了人体最敏感的共振频率范围,整个碰撞过程假头型减速度超过80 g的连续作用时间未超过3 ms。     

某车型仪表板横梁模态分析与优化

仪表板横梁在设计过程中需要考虑模态,避让发动机怠速工况的固有频率,解决怠速工况方向盘抖动问题,通过CAE分析改进仪表板横梁垂直支架结构,加强其与白车身上下方向的固定点,改善仪表板横梁总成模态。     

考虑矿物各向异性的地聚物/集料界面静动态交互特征模拟

地聚物作为一种低碳环保、应用潜力广阔的无机结合料，其与不同表面构造集料的界面交互作用直接影响地聚物混凝土的力学性能和耐久性。充分考虑集料矿物晶向的各向异性，采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics， MD)从原子分子层次的作用模式和强度分析，模拟了地聚物主要水化成分N-A-S-H、C-A-S-H和集料矿物化学成分SiO₂、CaCO₃不同晶面的静态界面相互作用，并采用单轴拉伸方法从纳米尺度下讨论了不同界面交互的动态力学行为。模拟结果表明：CaCO₃各晶面表现出比SiO₂更强的表面能和表面浸润性，并与C-A-S-H、N-A-S-H的界面相互作用势和拉伸应力更强，但CaCO₃晶面各向异性明显，性能稳定性不及SiO₂。地聚物与集料矿物的相互作用势主要由静电势提供，由于矿物界面静电作用及浸润特征，交互区水分子聚集，氢键作用明显，同时水分子与Ca²⁺、Na⁺进行配位形成水合离子，有助于离子在矿物表面迁移、沉淀与成核生长，增强界面空间位阻效应。在单轴拉伸模拟中，地聚物与集料矿物界面拉伸失效机制包括2个阶段：第1阶段(0 nm＜界面位移d＜0.15 nm)主要克服界面交互的静电作用，第2阶段(0.15 nm≤d≤0.3 nm)主要克服氢键作用。MD模拟有助于从分子尺度揭示地聚物与集料界面作用机制，为进一步研究地聚物混凝土材料优化、交互界面强化及损伤等提供了新方法和理论依据。     

不同车辆工况对协同自适应巡航控制 车队行驶安全的影响

基于横向控制器和纵向控制器模型，包括校正的预瞄驾驶员模型、加速度控制模型、节气门控制模型和制动器控制模型，建立Matlab/Simulink 和CarSim 车辆联合仿真平台，并对其可行性进行分析与验证.利用平台分别仿真协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC)车队车辆紧急刹车，通信延时，起步加、减速工况和车队前方插入换道车辆4 种情况下CACC车辆的行驶状况.仿真发现：紧急刹车时车队能够实现较好的紧急避撞；在通信延时的情况下，车队仍能保证行车安全；车队起步、减速工况运行较平稳，但加速度并不平稳，不利于车队后方车辆的乘坐舒适性；车队对前方插入不同速度的车辆能够及时响应并最终恢复安全行车间距.     

列车动力响应的平稳性和各态历经性分析

研究列车动力响应的平稳性和各态历经性对寻求列车动力响应随机过程的统计规律具有重要意义。基于多体动力学理论,采用多体动力学分析软件Simpack建立国内某高速列车动车车辆的多体动力学模型。采用三角级数法模拟得到的轨道不平顺作为随机输入激励计算得到列车以不同速度行驶不同距离的动力响应时程样本序列。进一步运用平稳性检验方法中的逆序数检验法和单位根检验法对列车动力响应随机过程的平稳性进行检验。运用Monte-Carlo方法并结合随机过程的相关理论,计算1 500个在随机轨道不平顺激励下列车以200 km/h速度行驶1 km工况的动力响应时程样本序列的集合均值和集合相关函数,时间均值和时间相关函数,对列车动力响应的平稳性和各态历经性进行了证明。研究结果表明,列车以200 km/h的速度行驶1 km工况的动力响应可近似为具有各态历经性的平稳随机过程,即可采用一个时程响应样本来反映列车动力响应总体的统计规律。随着列车动力响应样本个数的增加,列车动力响应的平稳性和各态历经性都将更加稳定。     

多类型信息下的网络交通流演化模型

交通信息发布机构提供描述信息和规范信息给不同的出行者，描述信息接收者依据信息和经验更新路径行程时间认知，根据认知选择路径；规范信息接收者仅根据经验更新认知.规范信息遵从者选择推荐路径，非遵从者依据认知选择路径.两类信息遵从率都取决于信息准确度.依据非线性动力学理论分析了模型性质，研究表明，模型不动点存在但是不一定唯一，不动点状态与信息混合使用情况有关.数值试验结果表明，模型不动点与随机用户均衡点不同，以恰当比例混合使用两类信息可提高交通流稳定性.     

托运人在不同时空下的选择行为差异揭示

某一因素对托运人选择行为的影响会随着空间和时间变化. 既有研究多关注特定空间或时间的托运人选择行为，较少进行横向(空间)和纵向(时间)比较. 为探索托运人选择行为差异及变化规律，采集不同时空的5 个数据集，构建多类线性或非线性效用函数的多项 Logit 模型及混合Logit 模型. 结果表明：在空间维度，某一地区托运人选择行为与其他地区显著不同；在时间维度，伴随货运业快速发展，货运方式选择模型适用年限呈缩短趋势.     

Development of control models for the planning of sustainable transportation systems

Planning of sustainable transportation systems requires integration of multiple systems while considering a holistic approach. A limited amount of research has been conducted that simultaneously considers all the transportation, economic activity, environmental and social effects. The proposed research envisages incorporating considerations related to sustainability and providing solutions to stakeholders in policy making. In this paper, a dynamic model for planning and development of sustainable transportation systems is presented. This is given by a system of three nonlinear differential equations representing the dynamics of the three independent states, namely, transportation, activity, and environmental systems. A policy scenario considering investment in energy efficient technologies and its effects on the states is discussed to assist making investment decisions. Optimal control techniques are used to design the controls. The results show that it is possible to formulate an optimal control to achieve the desired target. Numerical results, based on actual parameters, are presented to illustrate the long-term trends of the states. The methodology discussed in this paper will be helpful to decision makers in making optimal decisions. The contribution of this research work is the introduction of a systems and controls methodology to develop optimal policies for the design of sustainable systems.     

Vehicle response-based track geometry assessment using multi-body simulation

The assessment of the geometry of railway tracks is an indispensable requirement for safe rail traffic. Defects which represent a risk for the safety of the train have to be identified and the necessary measures taken. According to current standards, amplitude thresholds are applied to the track geometry parameters measured by recording cars. This geometry-based assessment has proved its value but suffers from the low correlation between the geometry parameters and the vehicle reactions. Experience shows that some defects leading to critical vehicle reactions are underestimated by this approach. The use of vehicle responses in the track geometry assessment process allows identifying critical defects and improving the maintenance operations. This work presents a vehicle response-based assessment method using multi-body simulation. The choice of the relevant operation conditions and the estimation of the simulation uncertainty are outlined. The defects are identified from exceedances of track geometry and vehicle response parameters. They are then classified using clustering methods and the correlation with vehicle response is analysed. The use of vehicle responses allows the detection of critical defects which are not identified from geometry parameters.     

环境激励下自升式海洋平台损伤诊断

为探究适用于海洋平台结构的有效损伤诊断方法,针对某自升式平台的比例模型开展环境激励下损伤诊断试验研究。分别采用频域法中的增强频域分解法和时域法中的随机子空间法处理测试数据,提取前三阶的固有频率、振型和阻尼比等模态参数,并结合频率和振型识别结果计算节点柔度矩阵。通过分析平台模型模态参数和节点柔度矩阵的变化率,识别预先设置的结构损伤。试验结果表明,两种模态识别方法均能有效识别环境激励下的平台模型模态参数,其中利用固有频率变化率能够有效判断结构是否产生损伤,利用振型和柔度矩阵的变化率能够实现损伤的准确定位。