Passive Safety Belt Operated by the Motor-car Door

SUMMARY

The idea of a passive safety belt operated solely by the motor car's door has been rigorously analysed on a mathematical model. By calculation methods, an optimal configuration of the device was produced and a working model built, based on the analytically obtained design specifications. The model proved the feasibility and advantages of the proposed system, which is based on the conventional 3-point safety-belt design and utilises existing car structures.     

基于响应面法的钢-混组合桥面系优化设计

对桥梁结构进行优化设计和可靠性研究时,采用传统的设计方法可能会遇到计算工作量繁重的问题,应用响应面法进行优化设计是有效解决该问题的途径之一。以某大跨悬索桥钢-混组合桥面系为研究对象,结合节段缩尺模型试验研究,以有限元软件Workbench为计算平台,建立相应的参数化有限元模型。以组合桥面系重量最轻为经济目标,最大变形及最大弯曲应力为约束,基于响应面法对其进行多参数优化设计,并对优化结果进行了有限元分析验证。计算结果表明:节段缩尺模型静力试验结果与有限元分析结果吻合较好,建立的有限元模型很好地反映了试验模型实际的受力状态;基于响应面法优化设计后组合桥面系质量减小了3.57%,在满足力学性能要求的同时,减轻了结构自重,降低了工程造价,为钢-混组合桥面系设计提供了良好的概念设计模型。     

基于BIM的道路地质地面信息模型构建及应用

基于BIM的道路全数字三维地质地面信息模型构建是实现道路工程BIM动态设计的关键。以北京市平谷区黄松峪山区某道路工程为例,将道路地质地面信息导入到Civil 3D中,利用Civil 3D的点、块、曲面、实体提取等功能,构建了三维地质地面信息基础模型并在此基础之上进行综合设计,实现了基于地质地面信息的纵断面设计、土石方计算等定量分析。结果表明,该方法可以初步解决道路设计中地质地面信息储存、管理、分析以及可视化的问题,为基于BIM的道路全数字化正向设计提供支撑。     

基于参数化白车身的前纵梁响应面优化设计

以前纵梁为研究对象,基于SFE Concept参数化白车身模型,对正面100%刚性墙碰撞下的整车耐撞性能进行数值模拟和优化设计。文中引入"分析驱动设计"的理念,综合考虑有效加速度、效率、侵入量等多个评价指标,对纵梁的截面、厚度、长度等参数进行DOE实验设计并建立数学模型,总结各设计变量对碰撞性能的影响规律,最终得到纵梁的最优化设计,提高了整车的耐碰撞性能。     

连续配筋混凝土路面横向裂缝分布模型的研究

连续配筋混凝土路面(CRCP)在我国有了一定的应用,其设计还未完全采用基于可靠性理论的概率设计法。通过对我国早期的两条CRCP试验路调查,运用可靠性理论与数理统计方法,编制程序分析了横向裂缝间距、宽度的状况,得出相应变异范围和概率分布模型,为建立基于可靠性理论的连续配筋混凝土路面设计提供科学依据。研究结果表明:横向裂缝间距的概率分布模型符合对数正态分布,其变异范围为0.500~0.932;横向裂缝宽度的概率分布模型符合正态分布,其变异范围为0.202~0.384。     

基于加权Kendall相关系数和序贯代理模型的有限元模型修正

为了提高桥梁结构有限元模型修正的效率和效果，提出基于加权Kendall相关系数和序贯代理模型的有限元模型修正方法。首先，建立基于目标响应误差和待修正设计参数灵敏度的加权Kendall相关系数指标，并采用凝聚层次聚类算法，合理确定待修正设计参数的数量和位置，保证待修正设计参数对目标响应具有合适的解耦能力；其次，为解决传统一次性代理模型法在构造代理模型过程中产生的欠采样或者过采样的问题，采用基于FLOLA-Voronoi通用序贯设计策略的序贯代理模型法，提高构造代理模型过程中试验设计样本的利用率和模型修正效率；最后，根据一座斜拉桥的静动力荷载试验数据进行有限元模型修正。结果表明：基于FLOLA-Voronoi算法的序贯代理模型能够合理地确定构造代理模型所需的样本数量和位置，使得在相同样本数量的情况下，序贯代理模型比一次性代理模型具有稍好的精度指标；采用加权Kendall相关系数指标的聚类方法可以得到具有合适解耦能力的待修正设计参数，使得修正前大误差目标响应的误差显著下降，小误差目标响应的误差基本都处于合理范围内，有效地降低了目标响应的整体误差；同时，有限元理论静动力响应与实测静动力响应的平均误差分别由5.56%、8.43%降低至1.87%、3.41%，并且相较于常规方法，修正精度更好，所提方法可以用于桥梁结构有限元模型修正，可得到准确的桥梁结构数值模型。     

BIM技术在公路隧道工程设计中的应用探索

为实现公路隧道三维可视化设计，提升设计工作的质量和效率，研究了基于BIM技术的新型设计方式，建立隧道项目三维设计应用流程。首先，解决了部分三维设计技术难点，探索出公路隧道高精度三维设计的2种思路和流程，并对2种方案特点进行比较。其次，结合软件对隧道三维模型细节处理要点进行说明,并以实际项目为依托，验证该流程的可行性。最后，进行技术方案应用，包括工程量统计、实时围岩查询、设计方案比选、模拟分析、成果输出等。基于BIM技术的公路隧道三维设计能够较好的发挥BIM构件信息化的优势并表达设计意图，具有可行性。     

模糊综合评价在多学科优化设计变量选择中的应用

以灵敏度分析理论为基础,将模糊数学综合评判理论应用于多学科优化设计变量的选择与评价。以某集装箱船为例,在建立了包含静力学、模态分析和动力学的多学科优化时设计变量选择的模糊评判数学模型之后,综合考虑了应力、位移、固有频率、速度和加速度等参数对设计变量的影响。分析表明,该方法简便易行、结果可靠。     

基于三维实景模型公路桥梁BIM正向设计研究

采用Midas CIM桥梁三维正向设计软件,依托濮阳至聊城高速公路卫城枢纽主线跨线桥工程,基于三维实景模型开展节点桥梁BIM正向设计。将三维模型输出的钢箱梁关键指标与传统二维设计模式输出的结果进行对比分析,结果表明三维正向设计结果可靠,可实现设计阶段BIM模型向施工阶段数字化交付。     

利用DGM（1，1）模型模拟公路隧道围岩收敛变形的研究

在公路隧道新奥法设计和施工中,精确模拟预测隧道围岩收敛位移对于合理提供公路隧道设计与施工参数具有重要的意义。结合朱洋公路隧道围岩收敛变形数据的模拟,对DGM（1,1）模型在工程中的适用性进行了研究。经计算发现,有必要根据数据的特点选择不同的灰色模型来模拟;在隧道围岩收敛数据接近全指数增长时,用DGM（1,1）模型能够更精确地模拟隧道围岩收敛数据。结论对于公路隧道信息化设计和施工具有参考意义。     

基于碳化数值模型的公路桥梁混凝土结构耐久性设计

混凝土结构耐久性设计是提高耐久性的重要措施,结构性能退化的数值模型是耐久性设计的核心问题,混凝土碳化数值模型的引入使结构耐久性的定量设计成为可能。通过设计实例,对基于碳化寿命的耐久性设计方法在工程实际中的应用进行了说明。     

基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化研究

简述了基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化设计方法.利用多体动力学软件ADAMS/Car建立了某轿车整车多体动力学模型,并确定了车辆操纵稳定性及平顺性的评价目标.以悬架弹簧刚度、减振器阻尼特性和横向稳定杆刚度为设计变量,利用近似优化数学模型对该轿车进行了操纵稳定性和行驶平顺性的多目标优化计算.结果表明,近似模型技术对于汽车性能的平衡优化是一种十分有效的方法.     

基于GIS的山区高速公路排水建模与设计方法

从设计层面分析了山区高速公路水毁发生的原因及传统设计方法的弊端,提出了基于GIS的山区高速公路排水设计方法和流程,设计了排水GIS的系统框架。基于面向对象的数据建模方法建立了路域数字地形模型、水文数据模型,实现了对路域空间数据和水文数据的有效管理。研究了路域水文建模算法,建立了路域水文空间分析模型。结合依托项目,对基于GIS的山区高速公路排水设施布设方法进行了验证,并对排水设施进行了水力仿真与评估。仿真结果表明:通过山区高速公路排水GIS建模与仿真,可进行排水设施的综合布设及适应性评估,实现了排水设计的自动化、可视化、科学化。     

基于计算机仿真的公路线形设计评价

对公路设计评价方法进行了研究,提出了基于计算机仿真的公路设计安全评价方法。对公路的特点和设计评价手段进行了分析,提出了建立公路仿真系统,对设计方案和设计指标进行评价的思路。分析了公路仿真系统的特点,建立了基于Multi-Agent的仿真系统框架。通过建立计算机仿真模型--汽车模型、驾驶员模型和公路模型,仿真汽车在公路上的运行情况,得到汽车的运行速度、加速度等定量指标,从而对公路设计指标进行评价。通过计算机仿真,可以使设计人员在设计阶段就可以发现设计存在的问题,及时修改设计,提高设计的科学性、合理性。     

公路隧道光环境全寿命周期绿色指标应用案例分析

为实现隧道建设节能低碳目标,基于隧道全寿命周期理论建立了隧道光环境评价模型.重点考察隧道全寿命周期中的建设期和运营期,用隧道光环境设计参数建立目标函数.目标函数根据不同的偏好权重,综合了碳排放量和造价的计算,是评价模型的核心.依托目标函数并结合安全性的约束条件形成公路隧道全寿命周期多维度的评价模型.基于该模型开发了隧道...     

S形梁碰撞多参数优化设计

提出了一种新的碰撞优化方法,即将试验设计(DOE)、有限元分析(FEA)、响应面法(RSM)和遗传算法(GA)结合起来,对S形薄壁梁多结构参数进行抗撞性优化设计.通过提取实际车架上使用的S梁特征参数,建立了S梁的碰撞模型.运用方差分析(ANOVA),选取那些对S梁吸能特性影响显著的因素作为主要设计变量,采用显式非线性有限元软件PAM-CRASH进行碰撞模拟.根据有限元分析结果并结合响应面理论,建立了S梁的总吸能和最大冲击载荷的响应面模型.采用遗传算法进行优化求解,得到了S梁的最优设计参数.优化后的S梁在碰撞中的总吸能能力大大提高.     

车身结构耐撞性的概念设计仿真

车身结构耐撞性的概念设计是由车辆乘员伤害指标确定出整车碰撞波形（正面碰撞），根据波形将车身结构性能分解参数化设计，文章从CAE建模角度。探讨比较了建立车身概念设计模型的各种主要方法工具，包括LMS模型、有限元Beam—element模型和多体MadymoFrame模型。表明各模型的建模特点和基本方法主要取决于结构刚度特性和惯性特性的提取与参数化。指出三维模型在概念设计阶段具有适用性和局限性。     

基于Advisor的42V混合动力汽车动力系统建模与仿真

文章在介绍42V混合动力汽车动力系统结构的基础上,对其控制策略进行了选择,并对该动力系统的ISG、发动机、电池和变速器进行了选型和参数设计。利用Advisor软件,建立其仿真模型,在ECE-EUDC工况下得到其动力性、经济性及一些重要性能曲线,整个设计、建模和仿真基本达到预期设计目标。     

基于达索3DE平台的组合梁拱桥BIM设计应用

随着桥梁技术的不断发展,拱桥的形式日新月异,使得设计工作难度大大增加.现以深汕大桥工程为案例,在深化设计阶段基于参数化、模板化设计思路应用达索3DE平台(2015X)建立包括主拱、主梁、吊杆、墩台基础、桥面附属工程等结构的一整套组合梁拱桥梁构件库,并完成了全线桥梁的BIM建模、基于BIM模型辅助设计校核、与结构计算分析...     

基于模型预测控制的智能车轨迹跟踪控制研究

为了完成智能车的轨迹跟踪,提出一种基于模型预测控制的轨迹跟踪方法,利用将运动学模型这个非线性系统线性化的方案,来获得必须的线性时变系统,采取模型预测控制的三要素来设计控制器。并且基于MPC在控制过程中能增加多种约束的优点,建立基于车辆运动学模型的约束做轨迹跟踪仿真实验,最后,基于山东理工大学智能车平台上GPS提供的定位信息,在校园中采集路线并对前提规划好的的轨迹进行实车验证。实验结果表明:基于MPC算法所设计的控制器能快速且稳定地跟踪期望轨迹。