某车型座椅骨架动态安全性与模态分析

为判断汽车座椅骨架的结构合理性,文章利用ANSA建立了某乘用车座椅骨架总成及假头型有限元模型,对该座椅骨架进行了模态分析与基于显式动力学有限元的头枕吸能性仿真试验,得到前四阶固有频率和振型、头枕前碰仿真分析加速度时间历程图。结果表明,该座椅骨架自由模态频率避开了人体最敏感的共振频率范围,整个碰撞过程假头型减速度超过80 g的连续作用时间未超过3 ms。     

Efficiency evaluation and PM emission reallocation of China ports based on improved DEA models

The emission of particulate matter (PM) and other atmospheric pollutants in port operations and shipping have caused a huge negative impact on the environment. Consequently, how to evaluate the environmental efficiency of ports and put forward corresponding countermeasures on this basis is becoming a more important issue than ever before from the perspectives of the government, academia, and society. We construct three data envelopment analysis (DEA) models to evaluate the environmental efficiency of ports under the circumstances of environmental control, non-environmental control and PM emission through inter-ports cooperation. The innovation of the DEA models constructed in this paper lies in: (1) Setting environmental control parameters to uniformly manipulate the situations of environmental control and non-environmental control, etc.; (2) Allowing non-equal proportional change of input index, expected output and non-expected output index; (3) Setting preference coefficients for ports to admit favorable decisions; (4) Providing a distance formula of expected output for PM emission reallocation. Further, data from 11 major ports in China are collected to compare the expected output under different PM emission standards assuming the situation of environmental control and non-environmental control, port cooperation, and non-cooperative sewage discharge. The empirical results show that: (1) Ports in the eastern China (Shanghai, Ningbo, and Nanjing) have higher port efficiency; (2) Port cooperation can improve the overall expected output but it will lose its edge with the improvement of PM emission standards. (3) Ports follow the same trend of output loss regardless of favorable decisions. In the end, the author makes a summary, puts forward relevant policy suggestions and makes the recommendation for future research.     

PHEV发动机驱动工况效率耦合分析与优化控制

单轴并联式混合动力系统（Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV）包括电池、驱动电机、发动机、自动变速器等多个关键部件。各部件效率特性存在相互耦合的关系,要实现系统整体效率最优,需要辨明影响系统效率的控制参数,并对系统整体效率最优的控制参数进行优化。以装备无级变速器（Continuously Variable Transmission,CVT）的PHEV为研究对象,首先对系统各关键部件的效率特性进行分析,建立各关键部件效率模型,明确各部件效率与控制参数、状态参数之间的关系。在此基础上,对发动机单独驱动模式下动力传递路径中不同部件的效率耦合关系进行分析,推导出系统燃油消耗量与动力系统各状态参数、控制参数之间的函数关系。根据分析结果,选取车辆需求功率及车速为状态参数,变速器速比及发动机转矩为控制参数,以系统燃油消耗量最小为目标建立优化目标函数和约束条件,对系统优化问题进行定义。根据优化问题的特点,设计基于模拟退火的优化算法对优化问题进行求解,获取系统燃油消耗率最小时变速器目标速比和发动机目标转矩随状态参数的变化关系。建立系统仿真模型对所述优化算法进行仿真分析,并搭建混合动力试验台对优化结果进行试验验证。结果表明：无级变速器效率对系统整体效率影响较大,采用优化控制规律使发动机效率有所降低,但无级变速器效率升高更大,系统整体效率升高;在功率需求一定的循环工况下,优化控制算法比传统上仅以发动机效率最高为目标的控制算法节油1%~2%。     

新型组合结构高墩的静力学分析方法

特大跨桥梁的塔柱以及超高桥梁的墩柱通常采用薄壁截面形式,以克服自重过大的问题。当薄壁墩柱遭遇强地震作用时,通过墩柱产生塑性铰来耗散地震能量,保护整体结构的安全性。但薄壁墩柱存在耗能能力有限、修复困难的缺陷,为便于概念设计,通过对该结构体系进行力学简化,使用连续连杆法对受力特征进行分析,建立了相应的力法方程并对其理论求解方法进行推导;根据位移等效原则,求解出顶部受集中力的悬臂墩等效惯性矩,便于计算顶部位移;提出了比例参数的概念,用于结构构件进行参数优化,可方便、有效地实现结构的力学性能设计;为验证连续连杆法、等效惯性矩计算方法的可靠性,进行了有限元数值分析。研究结果表明：解析解与试验结果及有限元分析结果吻合较好;提出的新型自耗能高墩兼具较大的耗能能力和可恢复性的优势;采用连续连杆法分析新型自耗能高墩结构体系的内力和位移是可行的。所得结果对新型自耗能高墩结构体系的设计具有指导性,利用等效惯性矩求解结构的顶点位移可以很好地满足设计精度要求。     

基于体能消耗规律的游憩道路规划建设

随着当前社会经济的进步,我国旅游行业发展极为迅速,人们休闲意识的提升,旅游以及游憩活动在人们日常生活中逐步增多,而游憩作为人们旅游的重要组成内容,游憩道路必须结合人们体能消耗规律进行实时规划建设,虽然目前人类交通方式的多元化使得游憩活动空间障碍得以有效减少,但徒步游览仍是大部分观光型景区及游憩区的主要活动方式,这个过程中人们游憩道路过长,体能消耗所带来的疲劳感往往会导致其自身游览满意度降低,甚至对自身健康带来一定安全隐患,且老人和幼儿等特殊人群活动时间及活动方式有限,也使其对游憩道路要求更高。对基于体能消耗规律的游憩道路规划建设,进行分析探讨,并对其做相应整理和总结。     

Phase change analysis of an underwater glider propelled by the ocean's thermal energy

The phase change characteristic of the power source of an underwater glider propelled by the ocean's thermal energy is the key factor in glider attitude control. A numerical model has been established based on the enthalpy method to analyze the phase change heat transfer process under convective boundary conditions. Phase change is not an isothermal process,but one that occurs at a range of temperature. The total melting time of the material is very sensitive to the surrounding temperature. When the temperature of the surroundings decreases 8 degrees,the total melting time increases 1.8 times. But variations in surrounding temperature have little effect on the initial temperature of phase change,and the slope of the temperature time history curve remains the same. However,the temperature at which phase change is completed decreases significantly. Our research shows that the phase change process is also affected by container size,boundary conditions,and the power source's cross sectional area. Materials stored in 3 cylindrical containers with a diameter of 38mm needed the shortest phase change time. Our conclusions should be helpful in effective design of underwater glider power systems.     

蜂窝式夹芯层结构横向耐撞性能数值仿真研究

蜂窝式夹层板结构具有强度高、结构轻等优越的性能,其中夹芯层结构起关键作用。文中采用非线性有限元软件MSC/Dytran模拟仿真了蜂窝式夹芯层结构在横向冲击载荷作用下的渐进屈曲过程,分析了结构的耐撞性能,结构参数对耐撞性能的影响。研究分析表明:蜂窝式夹芯层结构在横向冲击载荷作用下具有稳定的压溃载荷、较长的有效行程,具有优良的吸能特性。结构密度是影响结构耐撞性能的关键因素;夹芯层高度对结构的耐撞性影响不大,增加结构夹芯层高度结构吸能增加。     

基于内燃动车组的混合动力匹配设计研究

针对内燃动力轨道交通在实际应用中存在的不足以及当前主要新能源技术发展现状,文章结合某内燃动车组的总体参数和配置情况,将内燃机组匹配蓄电池的混合动力方案与纯内燃机组方案进行对比分析,并对混合动力选型和配置进行了计算和分析.结果表明,混合动力匹配方案在降低整车能耗和节省燃油消耗等方面有着显著的优势.     

新机遇下我国新能源汽车换电模式发展前景分析

换电模式是一种新能源汽车快速补电方式,具有补电速度快、自动化水平高、集成度高等优点,可大大降低消费者里程焦虑。还可实现“车电分离”销售,解决消费者购车成本高的难题。由于受到换电标准不统一、换电车型少等因素限制,新能源汽车换电模式发展较为缓慢。随着财政补贴退坡,换电模式重新引起政府部门和行业企业重视。文章重点研究了换电模式技术路线、应用现状和技术优势,分析了新的机遇下换电模式的发展空间和市场前景。     

纯电动物流车用PMSM降开关损耗控制

物流车是城市内部运送货物的重要交通工具,具有运行距离短、启停频率高、运行时间长的特点。城市内部物流车都逐步采用纯电动物流车代替传统的燃油车。针对物流车运行特点,文章对电动物流车电机控制算法进行优化,在考虑不同工况下使用不同的开关频率,降低开关损耗,减少控制器发热。通过对降低开关损耗控制方法与传统控制方法在不同车辆运行工况下对比,电机控制器发热均有所降低,同时电机控制器效率有所增加。