非线性车辆瞬态侧倾模型研究分析

建立非线性车辆瞬态侧倾模型,采用ADAMS仿真的方法对上述模型进行求解。分析了车辆瞬态侧倾过程中相关参数的变化及各参数之间的相互关系,证明采用ADAMS模型仿真求解非线性微分方程是一种方便可行的方法。     

弹性接触下车辆—变截面梁桥竖向振动分析

基于Hertz弹性接触理论,分别推导了变截面梁单元和车辆动力方程,然后根据分析目的提出了系统方程组装和求解思路,解决了传统分析中“车轮密贴”假设和结构简单的不足.新方法系统质量和阻尼矩阵不再时变,采用Newmark-β方法直接求解,不需迭代,并采用自动半步长法准确确定接触状态发生改变时刻.数值算例表明,新方法能更为精细分析系统动力响应,并能准确模拟脱离现象.应用新方法分析了两种不同车辆模型对耦合系统动力响应的影响,结果表明:整车模型能直接准确获得车辆动力响应;若采用集总车辆模型,可采用将其前后两簧上质量加速度平均的方法近似评估车体加速度.     

公路桥车桥耦合振动的隐式和显式分析方法研究

求解公路桥在车辆荷载作用下的振动响应,不仅能为设计提供参考,还可以为桥梁运营阶段的管理和养护提供依据。对比分析车桥耦合振动的隐式和显式分析方法,分别在Matlab自编程序和LS-DYNA有限元程序中建立隐式模型和显式模型,以一座简支空心板梁桥为算例,用两种分析方法分别求解该桥在移动车辆荷载作用下的振动响应,并将数值计算结果与实测结果对比,分析两种方法的合理性。研究结果表明,两种建模分析方法各有利弊,显式建模计算结果峰值偏大,综合考虑,建议采用隐式建模分析方法求解车桥耦合振动响应。     

基于车辆运行管理的多目标化V2V数据传递优化研究

车辆自组织网络作为提高交通效率和提升交通安全的有效手段受到了广泛关注并被应用于道路设施监控、交通拥塞和交通事故预警、乘客间信息共享等方面。文章分析了车辆自组织网络独有的特征,提出了一种基于车辆轨迹的多目标优化车与车互联(vehicle-to-vehicle,V2V)通讯技术应用模型,利用车辆轨迹信息和道路交通统计的手段来挖掘多目标马尔可夫决策过程的参数,提供两种方法求解多目标马尔可夫决策过程,最终得到交叉路口处数据包传递的最优决策,利用此决策来进行数据的转发,同时还提出了错误恢复过程进行目的交付叉路口预测错误恢复。最后,通过采集3 996辆不同类型车辆的运行数据,验证了方案的有效性。     

基于冗余信息融合的车辆质心侧偏角估计方法

车辆质心侧偏角是表征车辆横向稳定性的重要参数之一,相关的估计方法研究可为整车稳定控制提供重要支撑.为提高车辆质心侧偏角估计效果,提出了一种基于冗余信息融合的质心侧偏角估计方法.分别建立了车辆动力学模型和运动学模型,利用容积卡尔曼滤波算法分别设计了用于车辆行驶状态估计的动力学模型估计器和运动学模型估计器,同时,分析了动力...     

是高精铸CAE分析准度的集成应用技术探讨

提出并应用“比较对照分析法”和“数值耦合集成法”两种方法,实现集成应用铸造CAE与结构CAE两种模拟仿真技术,避免未考虑铸件缺陷的理想模型在结构受力分析时造成分析结果的误判,进而提高精铸CAE技术分析准确度,实现提高精铸件结构轻量化幅度与提升铸造工艺性能两项目标的和谐统一。     

基于融合模型的车辆监控系统设计与实现

随着大数据的发展,对于车辆的监控除了车辆信息、备案转发情况等业务功能需求外,还有对于车辆实时数据分析和统计的需求。为了解决该问题,提出了一种通过Java和Python整合技术,使业务平台和算法平台相结合的融合模型方案,通过命令行在Java代码中调用Python脚本,并对外提供程序接口（API）供业务平台调用,该方案使业务平台和算法平台之间实现了集成,同时均作为独立服务部署,相互解耦,更好地监控车辆信息、实时数据、故障信息和运行情况。系统设计与实现符合大数据时代汽车行业数字化转型需求,提出了汽车监控系统技术优化方案,并对融合模型的技术设计进行了详细阐述。该融合模型在车辆监控系统中的应用对于汽车行业智能化发展具有重要价值。     

车身结构件轴向压溃性能的截面优化

针对车身被动安全设计中前纵梁耐撞性能开发,建立了描述轴向压溃性能的关键截面参数以及优化模型,研究了截面几何参数与前纵梁最大碰撞力和吸能量之间的关系,并将轻量化作为设计目标。为了提高优化结果的鲁棒性,在自主开发的优化求解器中集成了罚函数法并结合遗传算法,通过对LS-DYNA求解器的调用,实现了针对梁截面几何特征的参数化设计及优化,提高了耐撞性能。     

基于ANSA的雨刮电机连杆总成模态分析

ANSA是一款优秀的CAE模型前处理软件,且自身集成了多款软件的求解器,其中有Nastran的103模态求解器.雨刮电机连杆总成可在ANSA中完成模型的建立,并用集成的nastran求解器求解获得op2文件.最后可采用后处理软件查看结果.     

考虑数据不平衡的城市道路乘用车致命事故率分析

城市道路交通事故频发,而事故数据存在明显不平衡,不同因素间的耦合作用对城市道路乘用车致命事故率分析造成极大挑战。为此提出了1种集成重采样、贝叶斯网络（Bayesian networks,BN）和关联规则（association rule method,ARM）的三阶段事故率分析方法。基于国家事故深度调查体系的1 105例城市道路乘用车事故数据,从驾驶人、车辆、道路、环境这4个方面选取16个潜在特征变量构建BN模型;鉴于数据不平衡时会导致BN模型性能下降的问题,提出在构建BN模型前利用合成少数类过采样技术（Synthetic Minority Over-sampling Technique,SMOTE）和聚类中心进行数据重采样,并比较分析各类采样技术下不同BN模型的综合性能;基于最优BN模型并结合ARM,推理不同影响因素及因素的耦合作用对致命事故率的影响。结果表明：重采样方法可以显著提升BN模型的综合性能,以及识别风险因素的能力。其中SMOTE采样技术结合GTT算法构建的BN模型的AUC最高,达0.793。此外,相较于原始不平衡数据构建的BN模型,经SMOTE采样后构建的BN模型多挖掘了...     

整车集成正向开发价值能力评价模型

整车集成正向开发是一个汽车企业研发能力和水平的表现,客观科学地比较不同车企之间的整车集成正向开发价值能力具有指导意义。根据整车集成正向开发的工作内容,采用了V字形正向开发流程并作出了修正,定义了评价整车集成正向开发价值能力的9个一级指标和33个二级指标,构建了整车集成正向开发价值能力评价模型,并且基于该模型,对自主品牌7个不同车企的整车集成正向开发价值能力进行了量化对比。研究结果表明,产品策划权重系数最大,对整车集成正向开发价值能力的贡献最大。从综合水平上看,车企J的综合表现最优,在产品策划、项目管理、整车性能集成和整车功能定义方面有明显的优势,且没有明显的短板指标;其他车企因为短板指标影响了综合得分。     

非满载液罐半挂汽车列车侧向耦合动力学模型

为方便液罐半挂汽车列车（Tractor Semi-trailer Tank Vehicle,TSTTV）罐-车整体的优化设计匹配,综合提高整车的侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性,基于Lagrange方法和椭圆规摆等效机械液体晃动模型建立TSTTV的整车侧向耦合动力学模型,其典型特征是实现罐内液体侧向晃动与车辆横摆运动、侧向运动、悬挂质量的侧倾运动及非线性侧向轮胎力的集成一体化建模,贯通液体晃动动力学与车辆侧向动力学稳定性之间的联系。通过开环正弦停滞转向输入操作响应对所建立的模型进行分析评价,考察车辆横摆角速度、质心侧偏角、侧倾角、侧向载荷转移率及液体晃动角等状态量在2种充液比（F_L=40%,80%）及2种罐体椭圆率（Δ=1.0,1.3）下的响应。研究结果表明：所建立的TSTTV模型可以实现液体侧向晃动作用下的车辆侧向耦合动力学仿真分析,能够反映充液比、罐体截面椭圆率等运输条件和罐体几何参数对整车侧倾稳定性、侧向动力学稳定性及操纵特性的影响;基于该模型可以针对液体介质、充液比及道路环境等运输条件因素的影响,研究以提高整车侧向动力学稳定性为目标的TSTTV灌-车整体的优化设计匹配问题,这对提升液罐车的设计性能、提高行驶的安全性和运输效率具有重要意义。     

高速公路交通标志的认知及评价综述

交通标志作为高速公路与驾驶人进行信息交流的纽带,是道路交通必不可少的一部分.目前关于交通标志的研究已取得一定的成就,但在某些方面仍存在不足之处.为此从视认性、识别率、驾驶人理解能力以及驾驶水平4个方面分析交通标志认知的影响因素;将有效性评价分为定量评价方法以及定性定量结合的评价方法.并从这2个角度对目前的研究进行综述和...     

基于整车路噪性能提升的轮胎优化设计

为提升整车路噪性能,本文中基于虚拟试车场技术和代理模型优化方法对轮胎参数进行了优化.通过集成试验场扫描所得路谱、CDTire轮胎模型和整车声固耦合模型,建立了整车路噪仿真环境.采用最优拉丁超立方采样、Kriging模型和多岛遗传算法构造了优化模型.以轮胎关键物理参数为设计变量,驾驶员外耳声压级均方根为优化目标,测点三向...     

汽车仪表板与转向系振动特性CAE分析

基于给定的某款车型数据,利用MSC．ADAMS／Car平台建立包括仪表板和转向系在内刚柔耦合整车模型,对转向系和仪表板进行典型工况下NVH特性分析;并利用有限元方法对仪表板、转向系总成建模并求解模态参数,有效预测可能出现的NVH问题,为提升整车NVH性能提供了必要的参考。     

某重卡动力总成悬置系统隔振分析方法研究

为研究动力总成悬置系统隔振分析方法,论文以某重卡为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学模型,并分别将柔性车架和刚性车架整车模型仿真结果与试验结果进行对比,最大误差分别为8.9%和25.1%,表明柔性车架整车模型与试验结果更为接近,能够用于动力总成隔振率的计算。为了简化分析过程,论文研究了基于柔性车架整车模型的3种简化方法,结果表明简化模型隔振率与试验结果相差最大为12.3%,与简化前相比隔振率相差最大为5.34%,因此,在车辆设计初期,没有实车及详细整车参数的条件下,利用简化后的模型可用于隔振率的仿真计算。该研究为动力总成隔振率计算提供了一定的理论指导,具有重要的工程应用价值。     

Tyre pressure monitoring using a dynamical model-based estimator

In the last few years, various control systems have been investigated in the automotive field with the aim of increasing the level of safety and stability, avoid roll-over, and customise handling characteristics. One critical issue connected with their integration is the lack of state and parameter information. As an example, vehicle handling depends to a large extent on tyre inflation pressure. When inflation pressure drops, handling and comfort performance generally deteriorate. In addition, it results in an increase in fuel consumption and in a decrease in lifetime. Therefore, it is important to keep tyres within the normal inflation pressure range. This paper introduces a model-based approach to estimate online tyre inflation pressure. First, basic vertical dynamic modelling of the vehicle is discussed. Then, a parameter estimation framework for dynamic analysis is presented. Several important vehicle parameters including tyre inflation pressure can be estimated using the estimated states. This method aims to work during normal driving using information from standard sensors only. On the one hand, the driver is informed about the inflation pressure and he is warned for sudden changes. On the other hand, accurate estimation of the vehicle states is available as possible input to onboard control systems.     

刹车状况下桥上随机车流动态演化及车-桥耦合振动分析

为实现刹车时桥上多状态车流并行动态演化的高真实度模拟和时变汽车荷载与桥梁运动状态的时时耦合,首先从宏观和微观上丰富随机车流模拟方法,宏观上沿用交通荷载调查数据中的车辆顺序、车辆基本特性等不变量,以车辆间距为服从正态分布的限幅随机变量,形成深度融合交通荷载调查数据和交通流理论的随机车流高真实度仿真方法;微观上对车辆间距随机变量确定的关键状态-阻塞状态,引入加权速度,实现阻塞密度时车流的走走停停动态描述,采用考虑驾驶人状态的概率分布方法确定车辆时距;实现多密度随机车流的高真实度仿真。其次细化刹车过程模拟,建立车流差异化刹车模型：采用顺次对比方法,筛选桥长范围最不利刹车车流;引入停车视距,考虑驾驶人反应,区分头车和跟驰车辆,精细模拟车辆刹车动态过程和刹车车流演化过程,差异化确定各车辆刹车参数;实现桥上多状态车流并行动态演化模拟。第三建立刹车力学模型,并融入至已有正常车流的车-桥耦合系统,构建可考虑刹车状态的分析系统。最后确定桥梁典型响应和分析指标,以一座大跨斜拉桥为例,对多刹车工况下的桥梁响应进行分析。结果表明：桥上刹车状况一般会产生超过正常行驶状况下的桥梁响应,最不利单车道刹车状况下的塔根弯矩甚至达到跑车工况的2.7倍,简单采用规范冲击系数方法很难实现刹车响应的包络;刹车过程中的桥梁响应最值不仅与采取刹车的车辆数目和桥上车辆保有量有关,还受刹车作用与桥梁原响应趋势的顺逆程度控制;桥梁及桥上刹停车辆的总质量和桥上正常行驶的车辆决定桥梁响应时程曲线趋势振幅;典型桥梁响应的总体趋势,与车流密度和刹车车道数相关性较小,不同时段车流会对梁端顺桥向位移和塔根弯矩产生影响。     

基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台

整车在环仿真测试方法可以安全、高效地验证复杂环境和极端工况等场景下自动驾驶汽车性能的有效性,基于此研发一种基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台,该平台由前轴可旋转式转鼓试验台、试验台测控子系统、虚拟场景自动生成子系统、虚拟传感器模拟子系统、驾驶模拟器、自动驾驶汽车和测试结果自动分析评价子系统组成。通过在试验台滚筒上独立加载转矩模拟车辆行驶阻力,可动态模拟不同的路面附着系数,同时利用坡度、侧倾和转向随动机构可模拟车辆俯仰角、侧倾角和航向角3个自由度;采用虚拟现实技术柔性集成车辆动力学模型、传感器仿真、复杂道路交通环境及测试用例仿真,模拟多种道路交通场景,并通过传感器仿真及数据融合等技术快速测试自动驾驶汽车智能感知与行为决策等性能指标。将自动驾驶汽车、虚拟仿真场景和试验台耦合构建一个闭环系统,完成了多项关键技术研发,包括：多自由度高动态试验台结构设计、虚拟测试场景自动重构方法和传感器数据模拟及注入方法,可满足在各种场景下测试自动驾驶汽车整车性能的需求。此外,为验证快速测试平台的有效性,以U-turn轨迹跟踪控制为研究实例,基于简化的车辆运动学模型和模型预测控制算法,在平台上搭建U-turn场景并对自动驾驶汽车的轨迹跟踪控制算法性能进行大量测试。结果表明：自动驾驶汽车室内快速测试平台可以真实地模拟汽车在道路上的运行工况,自动驾驶汽车在虚拟场景中的轨迹跟踪效果良好,与参考轨迹的偏差小于8%,证明了该测试平台检测方法的有效性。     

基于交互多模型的车辆质量与道路坡度估计（双语出版）

车辆结构参数和道路环境信息的实时准确获取是提高智能汽车运动控制性能的重要因素之一，而车辆质量与道路坡度信息是多种汽车控制系统的必要信息，因此质量与坡度在线估计的研究一直受到关注。针对车辆质量与道路坡度的联合估计问题，提出了一种基于交互多模型的质量与坡度融合估计方法。首先，设定了适宜进行质量精确估计的工况条件，据此提出了基于模糊规则的质量估计置信度因子计算算法，进而设计了基于置信度因子的递推最小二乘车辆质量估计算法，以实现质量的在线估计。然后，以车辆纵向动力学模型为基础，建立了运动学和动力学2种坡度估计模型，并设计了基于运动学模型的线性卡尔曼滤波坡度观测器，基于电子稳定性程序ESP的纵向加速度信息实现坡度估计，设计了基于动力学模型的无迹卡尔曼滤波坡度观测器，基于ESP和发动机管理系统EMS的力信息实现坡度估计。运动学模型未考虑车辆姿态信息，坡度估算结果与实际值有偏差；动力学模型对模型精度要求高，算法稳定性差，为充分发挥2种方法优势实现坡度的精确估计，采用交互多模型算法实现了2种坡度估计方法的加权融合。最后，对所设计的算法进行了实车试验验证。结果表明：所设计的质量与坡度估算算法具有较好的实时性和准确性，适合智能汽车运动控制的应用需求。