基于连续伴随的汽车后视镜风噪敏感度分析方法 摘

后视镜回流区内湍流流动产生的Lighthill 体声源是车内风噪声的重要来源。采用连续伴随方法,以体声源强度为目标函数对汽车后视镜进行了风噪敏感度分析研究。通过风噪敏感度分析得出后视镜敏感度云图,用于指导后视镜的优化设计,从而减小由后视镜带来的气动噪声。使用开源软件OpenFOAM 对某车型后视镜单体完成网格划分、流场计算以及敏感度分析,并通过对后视镜流场进行分析以论证所得到的敏感度云图的正确性。结果表明,基于连续伴随的敏感度分析方法可以有效地计算风噪敏感度并应用于风噪优化。     

利用曲线坐标方程计算线路纵断面标高

针对传统的铁路线路纵断面标高计算需要在竖曲线范围进行近似调整的方法,理论上存在缺陷且精度不高、计算过程繁琐等问题,提出利用曲线坐标方程计算线路纵断面标高的新方法。新方法通过建立独立坐标系,以每两个坡段构成一个竖曲线单元,每个竖曲线建立一个曲线坐标方程式,以相对里程为自变量,计算竖曲线上任意测点的横坐标、纵坐标值,横坐标为线路纵断面里程,纵坐标为标高。通过实例验证,新方法的计算原理和精度均优于传统的近似计算方法。     

采用实测数据实时修正的机场跑道水膜厚度面域分布预估方法

为精准预估不同跑道状况与降雨条件下跑道水膜厚度的面域分布,基于二维浅水方程建立了水膜厚度面域分布数值模型,开发了基于格心型有限体积法和HLL(Harten, Lax and van Leer)格式近似Riemann解的数值求解算法;在此基础上,引入水膜厚度的实测数据,通过构造伴随方程,采用梯度下降法获取了实际降雨条件下的最优曼宁系数,从而动态修正了二维浅水方程的计算结果,精准预估了跑道水膜厚度面域分布;采用北京首都国际机场安全预警平台的水膜厚度实测数据和车载式LiDAR系统获取的路面高程数据,计算分析了曼宁系数更新间隔和高程空间采样间隔对模型求解效率和精度的影响,并采用实测数据验证了算法的准确性。研究结果表明：为满足水膜厚度实时监测需求,在综合考虑计算耗时与求解精度的条件下,曼宁系数的最优更新间隔为30～300 s,对于表面平整的道面,高程的最优空间采样间隔为0.1～0.5 m,对于存在车辙等病害的道面,高程的最优空间采样间隔为0.10～0.25 m;在真实降雨条件下,水膜厚度计算值与实测值的平均误差为0.13 mm,最大误差为0.76 mm,满足机场对水膜厚度的监测需求。由此可见,建...     

水下航行器极区内对准以及格网导航技术

为克服水下航行器在极区航行时地理经线收敛导致的航向角定义失效、定位计算失效等问题,设计了格网惯性导航算法编排方案,以直接获得格网航向,并采用ECEF位置坐标代替传统经纬度进行水下航行器定位。对格网惯性导航的误差进行建模,并据此设计了格网惯导系统的"速度匹配"传递对准算法,以满足水下航行器在极区的对准需求。仿真结果表明,在格网惯性导航下,采用高精度惯性器件,15 min内水平姿态角误差小于0.5′,方位姿态角误差小于0.2′,水平速度误差小于0.5 m/s,ECEF坐标系下的位置误差全程小于200 m;应用"速度匹配"传递对准算法,水平失准角在10 s内即可收敛到1.5′以内,同时,加速对方位失准角有激励作用,30 s内方位对准精度在4′以内。     

基于多轴疲劳评估方法的自卸车车架强度研究

基于多轴疲劳评估方法,根据自卸车车架焊缝与母材的受力特征,分别建立对应局部坐标系,从多轴疲劳评估的角度,研究了自卸车架典型焊缝与母材的疲劳强度.研究结果表明:局部坐标系的建立方法上,焊缝局部坐标系各节点具有位置相关性,而母材各节点相互独立;疲劳强度选用材料综合利用度评估,由对应焊缝的不同方向应力决定,底板角焊缝主要取决...     

考虑长期强度衰减的软岩路堤边坡稳定性分析

以某炭质页岩高路堤为例,考虑填料强度衰减特性,分析了不同降雨工况下易风化软岩路堤边坡稳定性。结果显示:降雨影响深度小于5 m的软岩常规高路堤,采用有限深度饱水参数计算的边坡稳定性系数比全断面饱水工况的高11.5%～17.4%;边坡稳定性系数随软岩强度衰减系数基本呈等比例线性递减,常规坡高坡率条件下设计的软岩高路堤边坡,考虑填料强度衰减后,安全系数很可能不满足要求,当炭质页岩强度衰减系数低于0.7时,应慎重采用20 m以上高路堤边坡方案,综合坡率不宜陡于1∶1.75。     

GPS导航仪在狭水道航行中的定位精度分析

船舶在狭水道航行时,定位手段多以雷达为主,很少采用GPS定位,原因在于GPS的定位精度还不够明确。此文分析了GPS定位的主要误差源,同时对雷达定位精度也作了一定分析,指出在某种程度上GPS定位要优于雷达定位。     

欠驱动船舶路径跟踪的非线性模型预测控制

文章针对欠驱动船舶的路径跟踪提出了一种解析解模型预测控制方法,使其能够驶入预先规划好的航行路径。采用了Serret-Frenet坐标系来描述船舶运动,并且引入了重定义输出,由此避免了模型预测控制中的病态相关度问题,同时将原单输入多输出系统转化为单输入单输出系统。文中的算法提供了一种获得合适的控制参数的系统方法,保证了闭环系统的稳定性。数值仿真结果验证了该控制器的有效性。