舱室内爆载荷燃烧增强效应试验及仿真研究北大核心CSCD

[目的]TNT炸药在密闭空间中发生爆炸时,其爆轰产物的燃烧效应不可忽视,为准确分析TNT炸药在密闭空间中的爆炸载荷,需要探究爆轰产物燃烧释放的能量与药量体积比的关系。[方法]首先开展5种不同质量的TNT分别在空气和氦气环境密闭空间中的爆炸试验,然后基于化学反应分析、能量守恒、等熵假设3种不同的方法计算5种不同药量体积比对应的爆轰产物燃烧能量,并基于有限元分析软件ANSYS/AUTODYN开展考虑燃烧效应的密闭空间内爆炸数值计算。[结果]准静态压力仿真结果与试验结果的对比表明:3种方法中,通过化学反应计算得到的燃烧能量理论值可作为上限值,能量守恒法的准确性依赖爆炸后混合气体的绝热指数,等熵假设法仿真值与试验值误差稳定在4%~7%之间;不同的燃烧能量释放历程会影响反射冲击波压力,但不改变最终的准静态压力。[结论]研究结果可为舰船抗爆结构设计及毁伤评估提供更精确的输入载荷。     

新能源汽车高压线束在机械外载下失效试验及仿真研究

随着新能源汽车的发展和普及，针对其电池系统碰撞安全研究的重要性日益凸显。高压线束作为新能源汽车高压电气系统的关键零件，研究其在碰撞工况下的电安全性能尤为重要。本文基于电池系统在碰撞工况下其高压线束可能遭受的典型挤压外载，选取直径15.8 mm的线束设计了D5柱面和V60楔面两种工况动静态挤压试验，试验过程中实时监测冲头与线束内部导体之间短路的发生，并对护套、绝缘层、导体3种组份材料进行拉伸、压缩等试验标定相应材料模型。通过线束结构试验和组份材料试验分别标定线束的单组份均质化模型和导体-等效绝缘层双组份模型。研究结果表明：线束在机械载荷下有很强的动态效应，动态下的力学响应升高。线束的短路行为与外载工况、加载速度高度相关。两种高压线束仿真模型利用单元删除来预测线束短路的仿真结果与试验结果基本一致，两种模型均可准确地预测线束在挤压工况下的短路风险。     

基于静动态有限元分析的客车骨架结构优化

利用有限元技术对某电动客车骨架进行静强度工况分析及动态模态分析。根据静强度分析结果进行结构优化设计，并进行优化前后结果对比。     

基于稳定风场下的无人机电力巡检路径规划研究

为研究多旋翼无人机在稳定风场下电力巡检遇障时的路径规划问题，本文构建稳定风场和多个静态障碍区双重影响的无人机电力巡检路径规划模型，运用强化学习的思想改进遗传算法更新种群，提高种群的收敛速度，实现在短时间内规划出巡检时间代价最小的路径。仿真结果表明：在稳定风场下进行电力巡检任务，多旋翼无人机会优先选择顺风方向巡检临近的杆塔点，减少逆风巡检的路径，从而规划出完成任务的最小巡检时间代价的路径。除顺风方向外，风速越大，无人机矢量合成的地速越小，无人机完成巡检任务所需的时间代价越大。无人机在不同障碍区下避障巡检时，障碍区的半径大小会影响无人机绕开障碍区的概率。     

专用道条件下电动公交线路静态无线充电设施布局优化

为了减少电动公交线路静态无线充电设施的布设成本，从而提高时间控制点的有效利用率，提出了考虑时间控制点影响的静态无线充电设施布局优化方法。首先建立电动公交车运行状态表达模型，提出乘客出行时间成本增加量计算方法；随后在总松弛时间、电池剩余电量、准点率的约束下，将每个站点是否布设静态无线充电设施、是否设置为时间控制点以及对应的松弛时间作为优化变量，将充电设施总布设成本与乘客出行时间成本增加量最小以及站点有效利用率最大作为优化目标，建立专用道条件下静态无线充电设施布局优化模型，并采用嵌入随机模拟技术的麻雀搜索优化算法进行求解；最后以一条实际线路为例进行案例分析，并对电池容量、充电功率进行敏感性分析。研究结果表明：在满足不同班次电量需求的前提下，充电设施的总布设成本、乘客出行时间成本增加量随着电池容量或者静态无线充电功率的增加而减少，且充电设施的总布设成本呈阶梯形状变化。     

重载压裂车副车架的多工况静态强度分析

为了检验压裂车在不同工况下的车架强度，建立有限元模型，分析副车架在弯曲工况、扭转工况、制动工况、转弯工况、复合工况、工作工况6种工况下的载荷情况，获得其应力分布云图和最大应力点，为针对副车架结构强度的设计改进提供了理论依据。分析结果表明，复合工况下车架的应力最大，为214 MPa，因此在一般的常见工况下应尽量避免扭转工况，从而达到提高整车的使用寿命。