基于多级神经网络的桥梁结构参数优化设计

由于传统参数优化方法在对桥梁结构参数优化后无法实现对桥梁结构整体性能的有效提升,因此开展了基于多级神经网络的桥梁结构参数优化设计研究.通过构建桥梁结构有限元模型、基于多级神经网络确定桥梁结构参数优化目标、桥梁结构参数优化样本数据采集和桥梁结构参数多级神经网络参数优化求解,提出一种全新的参数优化方法.通过实验进一步证明,新的参数优化方法与传统参数优化方法相比,能够有效实现对桥梁结构综合性能的提升,为桥梁施工建设的增效减耗提供全新的优化思路.     

遗传算法在混合动力汽车参数优化中的应用

混合动力汽车的动力部件参数和控制器参数对整车燃油经济性和排放有重要的影响。文章分别以基于遗传算法的3种算法：权重系数法、并列选择法和共享函数法对一辆样车的参数进行离线仿真。结果表明,应用这些方法获得的优化参数,在满足车辆特定性能的前提下能有效地减少油耗和降低排放。对比分析优化结果,找出最适合HEV参数优化的算法,并给出参数优化的多组Pareto最优解。     

基于PSO-SVR近似模型的乘员约束系统稳健性优化

综合运用近似模型参数优化技术和稳健性优化方法对汽车乘员约束系统进行优化。通过全局灵敏度分析,选出对加权伤害准则(weighted injury criterion,WIC)影响大的参数;采用粒子群优化(PSO)算法对支持向量回归(SVR)模型参数和核函数参数进行优化,建立高精度的PSO-SVR近似模型;在确定性优化的基础上进行基于蒙特卡罗抽样的稳健性优化。结果表明:优化后乘员约束系统性能得到明显提升且兼顾了稳健性。     

基于NSGA-Ⅱ和Cruise的混合动力汽车参数优化

混合动力汽车的参数优化对降低整车的油耗和减少排放有着重要作用。针对HEV的高度非线性系统,在Maltab和AVL Cruise软件平台下,建立整车仿真模型,采用改进的遗传优化算法NSGA-Ⅱ,对混合动力汽车的传动参数和控制策略参数同时进行优化。优化结果表明,该方法在保证动力性的前提下,提高了燃油经济性和排放性能。     

汽车动力总成悬置系统优化与试验研究

以某款国产汽车为研究对象,在ADAMS中建立动力总成悬置系统的动力学模型。利用参数化分析方法,讨论了悬置参数对系统隔振性能的影响。对悬置参数进行优化,并分析比较优化前后的结果,优化后的悬置系统的隔振效果得到明显改善,并进行实车试验验证。     

用于交通事故车辆运行轨迹再现的参数优化方法

以车辆真实停止位置为参照值建立目标函数,在参数优化搜索范围内,通过计算机循环迭代得出车辆停止位置的理论值并将其导入目标函数,直至目标函数符合迭代终止准则,此时迭代的初始值即为参数的优化值。通过上述方法优化车辆碰撞后瞬间运动参数,再根据二维碰撞模型计算碰撞前瞬间的运动参数,最后模拟车辆碰撞后运动轨迹。     

基于遗传蚁群算法的履带式混合动力车辆控制策略参数优化

针对控制策略参数优化中存在的问题,提出一种基于遗传蚁群算法的履带式混合动力车辆整车控制策略参数优化的新方法。基于优化设计的思想,以最小燃油消耗量为目标函数,建立控制参数优化问题的数学模型,然后结合遗传算法和蚁群算法各自的优点提出一种遗传蚁群优化算法,并对控制策略参数优化问题进行数值求解。结果表明,优化后车辆燃油消耗减少14.9%,说明该方法可以找到一组全局最优的参数,大大缩短控制参数的实车标定时间。     

基于实际运行工况的电动商用车能耗仿真与参数优化

在商用车电气化趋势下,如何准确研究车辆参数对能耗的影响,制定优化方案以降低能耗、提升续航里程成为影响电动商用车未来发展的重要问题。为此,应用短行程法构建目标车型的实际运行工况,采用ADVISOR车辆仿真器,以整车质量、滚阻系数、附件功率等5项车辆参数为变量,以设计优化区间为参数调整范围,开展实际运行工况下的能耗仿真,获得实际运行工况场景下各车辆参数与百公里耗电量的数量关系;在此基础上,通过分析各参数优化百分比与百公里耗电节省量的关系,构建体现各项参数能耗敏感性的节电系数;基于敏感性分析结果,对预计优化效益较高的参数进行优化,并对各优化方案进行成本-收益分析。研究结果表明：相较于“新欧洲驾驶循环”(New European Driving Cycle,NEDC)工况,实际运行工况下的能耗仿真结果与实际能耗相对误差降低超过10%;按能耗敏感性由高到低对各车辆参数排序,依次为整车质量、传动效率、滚阻系数、风阻系数、附件功率;各参数优化方案中,采用铝制白车身、配备低滚阻轮胎和热泵空调具有正面静态收益;利用实际运行工况进行能耗仿真可得到更符合目标车型实际能耗的仿真结果,以该仿真结果为基础的能耗敏感性分析和参数优化具有良好的实际指导意义。     

功率分流混合动力汽车参数匹配与优化研究

在分析了功率分流混合动力汽车动力输出特性与系统匹配参数关系的基础上,提出了汽车参数匹配与优化的方法与流程,建立了多目标优化模型,并对某型混合动力汽车进行了参数匹配与优化,得到了合理的匹配结果,验证了该方法的有效性。     

基于屈曲分析的连杆截面参数优化

连杆截面设计对轻量化和抗屈曲能力影响大,以经验设计为主,难以获得最优设计,针对这一问题,提出了基于敏感性分析获得优化参数,并通过基于NLPQL优化算法的Isight参数优化获得最优设计方案的优化方法.采用试验设计(DOE)方法确定样本点,获取对屈曲应力和面积贡献度较大的参数;对选取的参数构造优化模型,以截面积最小为目标...     

基于非参数统计的汽车乘员约束系统参数灵敏度分析

分析了汽车乘员约束系统及其参数的特点，建立了基于MADYMO软件的某微型客车乘员约束系统数学模型，并进行了试验验证。提出了用非参数统计方法中的秩相关系数来评价系统参数灵敏度的方法，给出了一个应用该方法进行约束系统参数灵敏度分析的实例。     

汽车碰撞过程人体响应的研究

本文在多刚体动力学Kane方法的基础上,推导了二维多刚体系统矩阵形式的动力学方程。用于一个具体的汽车乘员/座椅系统模型,计算了汽车正碰过程中人体的运动姿态、加速度、速度和位移响应,以及安全带的受力等特性。与试验结果比较,证明了理论计算的正确性。本文在实例计算的基础上,分析研究了系统参数变化对人体响应的影响以及安全带在汽车碰撞过程中对人体的保护作用。     

儿童约束系统动态仿真研究及初步参数分析

本文利用MADYMO软件建立包含P系列儿童假人、一款国产汽车用儿童座椅和试验台车的儿童乘员约束系统的计算机仿真模型,并模拟了ECE-R44法规规定的正面碰撞台车试验环境。通过与对应产品的台车碰撞试验结果对比,对该模型有效性进行了验证。同时,在已验证模型的基础上,对儿童座椅及台车试验系统设计参数对儿童乘员响应的影响进行了分析,结果表明儿童座椅的摩擦系数、成人安全带刚度、儿童座椅安全带定位孔孔位置对儿童乘员在正面碰撞中的响应影响较大,通过适当的儿童约束系统设计可以降低儿童乘员在碰撞事故中的受伤几率。     

校车座椅动态试验乘员损伤研究与优化

以校车座椅为研究对象,以LS-DYNA为工具,采用分式析因试验设计及全因子试验设计方法,研究约束系统参数灵敏度,从而找出对乘员加权伤害指标（WIC）影响较大的设计参数。约束系统参数优化后,乘员WIC比初始值降低了20%,优化效果显著。     

汽车乘员约束系统快速求解与评价程序开发应用

针对汽车乘员约束系统参数匹配与优化设计仿真分析过程中需要多次手动修改计算模型源文件和处理计算结果文件等影响分析效率的问题,应用DELPHI程序设计平台和FORTRAN语句开发了针对MADYMO软件的自动循环求解程序和基于C-NCAP正面碰撞试验规程的计算结果快速评价程序模块。通过使用该两款程序进行某A级轿车乘员约束系统参数的优化设计,证明了两个程序模块的有效性和实用性。     

Decision fusion of a multi-sensing embedded system for occupant safety measures

The need for an embedded system that can fuse incomplete, inconsistent, and imprecise decisions from several sensing systems is a crucial step in achieving an effective decision for occupant safety measures. This paper deals with the decision fusion strategies of a multi-sensing embedded system to achieve significant enhancement in the reliability of occupant safety through the fused decisions. Multi-sensing approaches to determine weight, vision, and crash sensing are developed for occupant detection, classification, position calculation, and crash detection. A rule-based decision fusion algorithm is then developed to fuse the multi-sensing decisions. The developed sensing systems are incorporated into an embedded device. To execute the embedded system, a system interface between the software and hardware is developed using Lab Window/CVI with the C programming language. The experimental results demonstrated that the real time operation of the embedded system validate the effectiveness of the decision fusion algorithm, characterize the safety measures and monitor the decision application. Several events were tested that prove the performance of the embedded system is robust towards occupant safety measures.     

Occupant position detection system (OPDS) for side airbag system

In order to prevent injury of the occupant of the passenger seat when a side airbag deploys, we have developed an occupant position detection system. It detects the occupant's head entering the side airbag deployment zone. If so, the side airbag operation is inhibited and an indicator light on the side airbag alerts the occupant to the improper sitting position. It detects accurately the occupant's size and the head entering the side airbag deployment zone, using an occupant identification algorithm and electrostatic capacity sensors under the seat trim cover which determine the dielectric around the seat surface.     

Seatbelt and seatback control for occupant protection in frontal automotive collisions

This paper investigates the potential benefits of an imminent collision prediction system for improving occupant protection in a frontal automotive crash. Knowledge of an impending unavoidable crash is assumed to be known 100 ms before the crash occurs. A three dof human occupant model is developed using a Lagrangian approach to represent occupant translation with respect to seat, torso rotation and neck rotation. The performance of traditional elastic seat belts is compared with that of an analytically calculated seat belt law in which the force values are calculated in real-time so as to just prevent collision with car interior. Simulations verify that the analytical seat belt force calculation results in less force on occupant for the same level of safety. Furthermore, results show that knowledge of a future collision can be used to pre-tension seat belts but can provide no additional benefits, if seat belts are the only means for active occupant protection. However, if seat tilt-back can be deployed using an on–off mechanism, such predictive knowledge of a future collision can provide significantly improved occupant protection in terms of preventing occupant collision with car interior.     

汽车侧面碰撞中内板参数与乘员伤害值的相关性分析

基于多刚体理论建立了某国产中级轿车的侧面碰撞乘员约束系统动态仿真模型，并依据试验结果进行了模型有效性验证。应用统计学中相关系数的概念，通过仿真计算分析了该车侧面碰撞中汽车车门内板刚度等参数与乘员伤害值的相关性，获得了车体参数对假人综合伤害值的影响程度，使该车在侧面保护系统设计过程中能够更有针对性地优化相关参数，以提高分析效率。