汽车动力学仿真软件应用开发与教学实践

为提高汽车理论课程的教学效果,利用MATLAB建立基于图形用户界面（GUI）的汽车动力学仿真软件。该软件主要包括汽车动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性以及平顺性等模块。在汽车理论的教学过程中,一方面学生可以在软件中根据自己的要求设置相应的参数,直观清晰地查看相应的响应情况,加深对知识点的理解;另一方面,该辅助软件也能激发学生的学习兴趣,提高学生的主观能动性,从而达到较好的教学效果。     

洗扫车清扫液压系统热平衡研究

针对洗扫车作业过程中液压油温过高造成的液压系统运转不正常的问题,在理论分析的基础上运用AMESim软件建立液压系统的热力学模型,对其热平衡特性进行仿真分析,并依据仿真结果为清扫液压系统匹配合适的散热器。在建立模型的基础上,针对产热和散热部件进行优化分析,为液压部件选型提供参考。仿真结果表明,优化方案合理。     

基于Autodesk平台的山区隧道BIM应用研究

为有效解决隧道建模标准化、三维实体精确化、施工管理信息化等问题,以邹平县广富隧道为例、Autodesk平台为基础,根据设计图纸内容对隧道整体结构进行细分,形成一套成熟的隧道建模规则命名体系。采用Civil 3D+Dynamo+Revit软件交互实施体系,实现对隧道建模的精细控制;采用中建八局BIM协同管理平台对施工全过程进行信息化管理,该平台优势在于以Autodesk平台精细模型的各构件为信息源,并以此为选择基础,提出对项目生产、质量、安全、设计、资料等的全方位管理;同时,模型、资料、审批信息等内容相互关联,真正实现工程资料闭合。     

光线强弱对数字图像计算构造深度的影响研究

选取普通水泥混凝土路面、普通拉毛水泥混凝土路面、大孔隙改性水泥混凝土路面三种路面结构类型,分别在晴天和阴天两种光线条件下拍摄数字图像照片,运用MATLAB数字图像技术将路面表面图像像素值量化,通过最小二乘法原理和Tablecurve 3D软件建立曲面拟合模型,提出基于数字图像处理技术的路面表面构造深度计算方法,并分析光线强弱对数字图像构造深度的影响。结果表明:路面表面数字图像构造深度计算方法具有便捷、快速、客观等优点;光线强弱对运用数字图像技术分析路面表面构造深度的影响可以忽略;三种路面结构类型相比,大孔隙改性水泥混凝土路面数字图像表面构造深度最大,具有良好的抗滑性能和排水功能。     

点云数据规则表面提取和空间仿真的应用研究

随着工程数字化及BIM设计的不断发展,3D测量在项目中的应用已不可或缺。在三维激光扫描点云处理中,以规则表面(平面、圆柱面、球面)的法向量和主曲率为参数建立了规则几何表面自动提取的数学模型,并对利用该模型提取的表面同名点距离与精密全站仪测距结果进行了模型精度对比分析。通过点云数据去噪、降采样、规则几何表面自动提取,结合3D贴图、渲染等操作,以某大楼空间仿真为实例,得到了一种厘米级的点云数据规则表面提取和空间仿真的应用方法。     

轻量化实景三维模型质量评定方法

以基于实景三维模型的BIM设计为导向,按照土建工程设计各阶段的不同需求,兼顾模型几何精度和纹理质量,提出轻量化实景三维模型数据质量评定方法。解决了轻量化后的实景三维模型数据质量控制的难题,为其广泛应用到BIM设计中打下坚实基础。改变了传统测绘数据成果的交付形式,从勘察测绘环节促使设计人员使用BIM技术,进而加快BIM技术的普及和应用,加强BIM技术应用的深度和广度,最终实现BIM技术在建筑行业全生命周期过程中的普及和推广。     

基于BIM+GIS的沥青路面表里全域病害数字孪生研究

为全面整合和分析无损检测采集的病害信息并构建病害数字孪生模型对病害进行可视化表达,基于BIM+GIS技术,运用探地雷达检测手段,提出了路面全域病害整合与建模的新框架。在该框架中,首先面向不同路表病害类型分别开发基于深度图像表面拟合和基于二值图像轮廓拟合的病害建模方法,相较于传统二维贴图或三维固定参数的建模方式,该方法实现了对病害区域信息的准确拟合建模;该框架另一部分提出了路面结构内部隐蔽病害的三维可视化建模方法,相较于传统分析建模进一步实现了探地雷达数据的病害模型转化与BIM数字化道路高效整合,降低了探地雷达数据实际应用性的门槛。该方法基于2种不同雷达图像的病害特征,识别并提取病害区域,实现全路段隐蔽病害疑似区域和局部重点区域三维重构;最后自动化构建包含全域病害的数字孪生模型,将无损检测数据高效整合,完成病害实体在虚拟空间中的映射转化。同时借助地理信息系统绘制道路病害分布热力图,反馈病害分布以及发展情况,指导养护管理工作。试验结果表明：该框架高效完成全域病害的三维数字转化;路表裂缝和坑槽建模精度分别达到80.13%和98.17%,路面内部病害的模型结合现场钻孔取芯验证在判断病害发生位置...     

基于体素柱形的激光雷达点云车辆目标检测算法

环境车辆是自动驾驶汽车行驶时的主要障碍物之一,对环境车辆的尺寸、位置、朝向等空间信息进行感知对于保障行驶安全具有重要意义。激光雷达点云数据包含了场景中物体表面扫描点的三维坐标,是实现车辆目标检测任务的重要数据来源。结合SECOND与PointPillars方法,提出一种基于体素柱形的三维车辆目标检测模型,利用三维稀疏卷积聚合点云局部特征,在体素特征图上构造柱形并进行特征编码,有效解决点柱形方法缺乏柱形间特征交互问题,增强点云特征的空间语义信息;基于均值池化操作生成锚框点云占据位图并提出一种简单负样本过滤策略,在模型训练阶段筛除预设在无点云覆盖区域的无效锚框,缓解正负样本或难易样本不均衡问题;在目标框回归模块中,使用类别置信度与交并比(IoU)预测值计算混合置信度,改善分类分支与位置回归分支结果不一致问题,并使用KITTI三维目标检测数据集进行模型训练与评估。研究结果表明：在严格判定标准下(IoU阈值设置为0.7),所提算法在简单、中等、困难3种难度级别下分别获得了89.60%、79.17%、77.75%的平均检测精度(AP_3D),与SECOND、PointPill...     

基于51单片机的汽车小型直流电机调速系统设计

小型直流电机作为一种响应快、控制方便的执行器,目前已广泛应用于汽车仪表、空调、动力转向、玻璃升降、电动座椅等汽车控制系统中。本文采用宏晶科技的51单片机STC89C52RC作为主控芯片,选择ULN2003作为电机的驱动芯片,设计具有独立按键的按键电路来控制电机的加速、减速,设计8位数码管电路来显示电机速度的挡位,并利用Keil 5集成开发环境进行C语言软件编程设计,通过脉宽调制（PWM）信号来实现电机速度1～18挡的控制。验证结果表明,本设计能够有效实现汽车小型直流电机的多挡调速,达到设计预期。     

基于PDPS软件的汽车侧围内板焊装线仿真研究

对汽车侧围内板焊装线仿真研究,应用PDPS软件对汽车侧围内板焊装线建模,模拟工件上料、夹具开合、机器人焊装、工件下料焊装线生产过程,仿真研究结果如下：通过调整焊枪路径或焊枪姿态实现焊点可达性以及避免发生碰撞干涉,根据6自由度机械手关节值旋转角度变化情况调整焊接机器人焊接过程,通过对工位操作生产节拍仿真研究控制生产线生产时间。