基于响应面法的汽车转向系统可靠性优化

针对结构参数的不确定性会导致确定性优化结果不可靠的问题,提出一种将可靠性分析与优化技术相结合的转向系统可靠性优化方法。该方法基于响应面方法构建转向系统优化近似模型,以1阶固有频率为约束,总质量为优化目标对转向系统进行可靠性优化。结果表明,采用该方法对汽车转向系统进行优化,减小了系统质量,提高系统的1阶固有频率,避免怠速共振,达到可靠性优化的目的。     

基于响应面法的自锚式悬索桥有限元模型修正

自锚式悬索桥一般采用先架设主梁后安装主缆的施工方式,在体系转化过程中非线性受力状态非常复杂,因此有限元模型仿真分析计算难以准确把握真实桥梁的力学行为,所以对自锚式悬索桥有限元模型修正是必要的。依据能够反映真实桥梁结构响应的测试结果对桥梁的有限元模型进行修正,从而得到一个准确反映桥梁受力状况和健康状态的模型。该文通过对阳明滩大桥进行环境振动试验测试得到了桥梁固有频率,并以此为目标控制阳明滩大桥的有限元模型修正的各项参数配置。应用基于响应面法对该自锚式悬索桥实现基于动力测试的有限元模型修正,使得模型的准确度有了显著的提高。对其他结构相近的自锚式悬索桥有限元模型的建立有很好的借鉴作用。     

某后驱SUV车型匀速共振问题研究

针对某后驱SUV车型在匀速工况出现车内共振异常问题,利用能量平均分析方法和模态分析方法找出了共振问题的原因是后桥与传动轴的第三级传动系统所引起的。文章采用提高刚度的方法来改变第三级传动系统的固有频率,以达到避频减振的目的。再使用Lms.testlab软件对结构优化后的整车进行测试,验证改进方法的有效性。     

桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正

为获得桥梁结构的基准状态，考虑测试和结构参数的不确定性，将区间分析、仿射算法引入响应面有限元模型修正方法中，建立了一种新的桥梁结构有限元不确定模型修正方法。在讨论结构特点及力学行为的基础上，选择了待修正结构参数和结构响应后，采用均匀试验设计方法获得试验样本，同时结合多样本的有限元分析，采用F检验法得到结构响应的显著性参数。基于有限元模型修正的响应面方法，构建结构的响应面替代模型后，引入区间分析算法的自然拓展，将响应面模型拓展为区间响应面函数，同时采用仿射算法解决区间分析的区间扩张问题，构建桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正方法，并采用遗传算法进行区间优化求解。另外，针对区间响应面有限元模型修正的具体需求，提出了区间响应面函数的两步验证方法。用斜拉桥振动台模型桥梁在不同工况下的测试模态参数和斜拉索索力，对其进行有限元模型的不确定修正，实现了实测响应与有限元计算响应间误差的最小化。区间响应面函数的两步验证证实了参数修正范围和结构响应的有效性和正确性，修正后结构纵向、横向、竖向的一阶，二阶频率以及索力的实测响应均在计算响应范围内。验证结果表明：所提有限元不确定模型修正方法，能有效实现桥梁结构有限元模型的修正。     

高频振动筛受迫振动有限元分析

通过高频脱水筛几何模型及力学模型的建立,得出了任意时刻筛箱整体结构的响应,找出了其易产生共振的频段,为振动筛的结构设计提供依据。     

基于弹塑性围岩压力计算方法与实测值的对比研究

隧道开挖行为会使围岩内部形成二次重分布应力,为了维持围岩的稳定,获取合理准确的围岩压力值对优化支护结构受力具有重要意义。在区域地应力场特征的基础上,以某隧道IV级及以下围岩段部分监测断面为例,基于开挖应力释放率模型,结合初始应力的横向和竖向应力分量值,采用不同的位移释放率对开挖应力释放的相关指标进行计算。基于修正的芬纳公式计算初始应力和洞壁径向位移条件下的围岩压力值,计算得到横向和竖向围岩压力理论值,最后在现场进行围岩压力测试,并按照荷载承担比例进行换算得到总的围岩压力值,并和两种理论计算结果对比分析,结果表明：采用应力释放率法比修正芬纳公式更接近实测值。     

SX2180扩展厢式车厢体模态分析

采用有限元分析方法对运输状态下SX2180扩展厢式的车厢体进行了模态分析,计算得到了厢体低阶固有频率和振型,并通过对几种改变结构后厢体的分析计算,为解决厢体结构的共振问题和改进设计提出了建议.     

某深邃泵房结构振动有限元数值分析

以武汉市某污水处理厂深邃泵房为研究对象,基于ANSYS有限元数值分析软件,建立几何模型及材料模型,选用合适的泵房约束,并进行网格划分,对其楼层结构进行模态分析,计算出其固有频率和振型,根据计算结果提供相应的修改建议,并对改进后的深邃泵房结构进行模态分析.结果 显示,改进后的泵房振动频率远离水泵主频,不易产生共振.     

基于BP神经网络的桥梁有限元模型修正

为了提高桥梁检测中对于桥梁健康状况评定的准确性,为桥梁的加固设计与长期健康监控提供依据。本文建立了用于修正桥梁有限元模型参数的BP神经网络程序,该BP神经网络程序利用了MATLAB软件实现,通过使用MIDAS CIVIL软件建立原始模型并将计算所得到的不同修正参数组合下的挠度计算值作为样本,对神经网络进行训练并对修正参数的实际值进行预测。由实测挠度值、修正前计算挠度值与修正后计算挠度值对比分析的结果可知,修改后的桥梁有限元模型挠度计算值介于实测值与修正前桥梁有限元模型计算值之间,修正后的相对差值大多小于10%,是原来相对差值的一半左右。BP神经网络对于修正参数的预测准确度高,桥梁有限元模型的精确性得到了提高。本文使用的桥梁有限元修正方法简单可靠,计算效率高,易于在工程实践中实现,为桥梁有限元模型的修正提供参考。     

基于结构固有频率的沥青混合料动态模量及预估模型研究

为实现沥青混合料动态模量的快速、无损检测,开展了基于无约束共振法的沥青混合料动态模量研究。首先,基于固有频率计算原理和时温等效原理,分别采用无约束共振法和重复加载法构建动态模量主曲线,阐明无约束共振法测试动态模量的可行性;然后,基于无约束共振法揭示温度、级配类型和空隙率对沥青混合料动态模量的影响规律。基于此,构建包含584组试验数据的动态模量预估模型数据库,采用BP神经网络方法建立动态模量预估模型,并与传统Witczak预估模型进行对比。结果表明：采用沥青混合料固有频率表征动态模量合理可行;无约束共振法可将重复加载法构建的动态模量主曲线最大换算频率10⁷ Hz扩大至10¹⁴ Hz,构建更宽频域范围的动态模量主曲线,提高高频模量预估的准确性;BP神经网络预估模型的预测效果明显优于Witczak模型。研究为动态模量的快速、无损检测提供了技术基础。     

信号交叉口起动波模型修正

通过研究交通波理论中的起动波模型,发现传统起动波模型理论计算值与实际观测值偏差较大,认为导致传统起动波模型产生偏差的原因在于推导过程中采用了格林希尔治模型,因此论文采用格林伯模型对起动波模型进行了修正。修正后的起动波模型经交通调查数据检验,理论计算值与实际观测值近似相等,误差均不超过5%。修正后的起动波模型,可应用于信号交叉口车队起动过程分析和信号配时效果评价。     

汽车排气系统波纹管刚度和阻尼的测量分析

对不同结构的四种汽车排气系统波纹管,用静载试验和自由振动的方法,对波纹管的静动态轴向刚度、弯曲刚度和阻尼比进行了测试计算分析.结果表明,波纹管增加缠绕管和网套后,不但轴向、弯曲刚度和阻尼比得到了大幅度的提高,而且限制了波纹管的轴向和径向最大位移.波纹管刚度的增加,不但可以提高波纹管本身的固有频率,而且可以提高波纹管和汽车消声器组成系统整体的固有频率;阻尼的增大和最大位移的限制,不但有利于减小排气系统共振和非共振频域的振动强度,而且可以提高波纹管和汽车排气系统在恶劣路况下的使用寿命.     

A Research on the Braking Performance Modeling and Cascade Parameter Optimization for Hydraulic Retarder

建立了液力缓速器制动转矩计算模型并对其进行了试验修正,运用修正后的模型就制动性能对叶栅参数的敏感性进行了分析,并以制动转矩为目标,对某型液力缓速器工作轮叶片进出口角度进行优化.结果表明,修正模型的计算结果与试验结果吻合良好,优化后的液力缓速器制动性能显著提高.     

基于MSC.Nastran的重型载货车车架有限元强度分析和模态分析

采用有限元分析软件MSC.Nastran,对重型载货车车架的不同状态(光车架、装前悬、装前后悬)进行了静弯强度和刚度分析,得出了其应力分布图,并与测试值进行了比较,得出了车架结构的合理性;分析了车架的前18阶模态特性,得出了其固有频率和振型,通过与汽车在行驶时车架受到的外部激振特性比较,得到整个车架满足动态特性的条件,能够避免发生共振,符合设计要求,为其结构的进一步优化及抗疲劳设计提供基础。     

大冲邕江特大桥双壁钢套箱围堰结构计算分析与设计优化

本文在对南宁外环公路大冲邕江特大桥8#墩无底双壁钢套箱进行受力分析研究的基础上,对原方案大桥8#墩无底钢套箱结构进行二次优化设计,并采用有限元软件建立模型,通过仿真分析对结构进行计算及验算,确定优化方案的可行性及合理性,后经付诸实施获得了圆满成功,可为其他类似工程设计提供参考。     

基于ABAQUS的电磁风扇离合器模态分析

针对典型电磁风扇离合器的共振破坏问题,利用ABAQUS建立了有限元模型,并进行模态计算,得到前5阶固有频率。通过分析固有频率和振型,找到了共振原因,并提出了相应的改进方案,为电磁风扇离合器的设计提供了理论指导。     

一种基于元模型的桥梁静动力有限元模型修正方法

针对大型桥梁静动力有限元模型修正问题,提出一种基于元模型的修正方法。首先,对桥梁结构进行子结构划分,并利用人工神经网络算法建立修正参数与结构静、动力特性的关系模型(元模型);其次,分别以桥梁静动力测试结果作为有限元模型修正的优化目标,将桥梁静动力有限元模型修正问题转化为多目标优化问题,从而克服了采用单目标优化时,结构静力特性与动力特性目标之间的权值难以选择的问题;再次,通过元模型建立及多目标优化的方法进行结构有限元模型的修正。最后,利用一座钢管混凝土拱桥的静动力试验实测结果,对所提模型修正方法的适用性进行验证。结果表明:该方法具有较好的精度和适用性,可作为大型桥梁结构静动力有限元模型修正的一种实用方法。     

车辆座椅半主动减振系统非线性特性分析

针对磁流变阻尼器提出了一个简单的修正Bingham模型。基于修正Bingham模型建立了汽车座椅减振系统的非线性模型,通过平均法得到了半主动减振系统发生主共振时的理论解,并进行了数值验证。结果表明,采用平均法得到的理论解和数值解有很好的一致性。数值仿真表明在主共振区,磁流变阻尼器的阻尼和控制力对半主动减振系统的幅频响应影响都很明显,半主动减振系统的幅频响应随阻尼和控制力的增加都显著减小。在非共振区,磁流变阻尼器的阻尼、控制力和零力速度对座椅系统的响应影响都很小。     

基于频率约束的高速柴油机油底壳优化设计

本文首先利用模态分析方法对某高速柴油发动机的油底壳结构进行模态分析,在得出其前10阶固有频率和相应振型的基础上,结合拓扑优化理论,建立基于频率约束的油底壳拓扑优化模型,提出一种更为合理的材料布局方案,得出满足设计要求和使用功能的油底壳最优模型。结合优化过程中对频率的约束,提高其前10阶固有频率,从而避开激振源的频率范围以避免共振的发生。在实现减振降噪目的的同时,又可以减轻油底壳的重量。     

基于遗传算法优化支持向量回归的电池SOH预测

针对实车运行过程中电池当前可用容量难获取、电池健康状态评估不准确的问题,提出利用车辆的停车充电片段数据,通过箱型图及卡尔曼滤波算法对安时积分法计算所得的电池容量进行修正,构建支持向量回归模型用于电池衰减预测,通过皮尔森相关性分析确定有效的模型输入参数,结合遗传算法优化模型参数。结果表明：优化后模型的拟合优度可达88%,相较于优化前提高了12%,可以实现电池健康状态的准确预测。