基于Multigen Creator和Vega的"数字校园"演示系统开发

为了展示武汉大学美丽的校园风貌 ,充分利用我校新近引进的虚拟现实系统 ,开发了一个“数字校园”演示系统 ,实现了虚拟现实表现的基本功能。介绍了该演示系统的有关技术细节 ,包括系统构成、数据处理流程和应用软件的二次开发技术等     

基于改进粒子群优化算法的鲁棒性列车运行图编制方法

以列车优先级、追踪运行间隔时间和连发间隔时间限制为约束条件,以旅客列车的走行公里总数、平均旅行速度、对标准计划的延迟总时间和延迟时间方差,以及货物列车的日车公里总数和日产最6个指标无量纲转化后的合计值最大为综合目标函数,建立列车运行图编制优化模型.为增加列车运行图的鲁棒性,引入虚拟车和缓冲时间槽2个参数,采用改进的粒子群优化算法给出鲁棒性列车运行图编制方法.以5个车站、5列旅客列车和7列货物列车构造模拟环境,采用该方法进行列车运行图编制模拟.结果表明:该方法可铺画出更优的列车运行图,计算效率高;在行车计划受到扰动后,虚拟车和缓冲时间槽释放资源,运行图可以较快地恢复到可接受范围,容错鲁棒性好.     

整合的虚拟产品开发技术应用研究

针对车辆这样复杂系统的开发工作,构建一个整合的虚拟产品开发技术框架,并成功地将其应用于某轻型客车的前悬架改型设计之中。本文建立了整车刚弹耦合动力学分析模型,采用动力学分析软件ADAMS对整车进行了动力学性能分析,确定了改型设计的实施方案,并输出了后续有限元分析工作所需的动载荷;利用数字化模型技术,依据原有的零部件模型,通过修改模型特定数字特征来完成零部件的改型设计;使用有限元分析软件NASTRAN对改型零部件的静、动强度进行了分析,提出改进方案,确保改型设计方案的可靠、可行。整合的方法有效综合了各种开发手段的优势,减少了重复设计时间,避免了在产品开发后期阶段的返工,并增强了物理样机与实际产品性能之间的相似性。     

驾驶模拟器在自动驾驶系统中的应用研究

自动驾驶车辆在实际道路上行驶之前的测试阶段是一个至关重要的环节。一个低成本、高效率以及高精度测量的自动驾驶车辆的测试方式,对于自动驾驶车辆的开发具有重要意义。将驾驶模拟器运用到研究自动驾驶车辆测试已是近年来的一个研究热点。基于虚拟驾驶场景的自动驾驶车辆的检测,通过组合虚拟驾驶场景的背景车辆、行人、交通灯、建筑、指示标牌等元素,研究将驾驶模拟器与虚拟驾驶场景的联合应用来测试自动驾驶车辆。设计了典型的交通场景,通过自动驾驶车辆和背景车辆的实时交互,研究自动驾驶车辆的各项性能指标。研究结果表明:该驾驶模拟器可以高度拟合人类驾驶体验,驾驶员通过驾驶模拟器控制背景车辆能够很好的模拟现实中的驾驶行为,对自动驾驶车辆的仿真测试起到了促进作用。     

Airline energy efficiency measures using the Virtual Frontier Network RAM with weak disposability

In this paper, airline energy efficiency is divided into three stages: the operations stage, the services stage and the sales stage. Greenhouse gas emissions are treated as an undesirable output of the services stage. This new three-stage strategic operating framework is a modification of existing models. A new model, Virtual Frontier Network Range Adjusted Measure with weak disposability, is proposed to evaluate the efficiencies of 22 international airlines, from 2008 to 2012. The results show that the new model can establish more reasonable rankings and confirm new benchmarking airlines and that inclusion in the European Union’s Emissions Trading Scheme has had little influence on the improvement of airline energy efficiency.     

Two-dimensional numerical simulation and experiment on strongly nonlinear wave–body interactions

A constrained interpolation profile (CIP)-based Cartesian grid method for strongly nonlinear wave–body interaction problems is presented and validated by a newly designed experiment, which is performed in a two-dimensional wave channel. In the experiment, a floating body that has a rectangular section shape is used. A superstructure is installed on the deck and a small floating-body freeboard is adopted in order to easily obtain water-on-deck phenomena. A forced oscillation test in heave and a wave–body interaction test are carried out. The numerical simulation is performed by the CIP-based Cartesian grid method, which is described in this paper. The CIP scheme is applied in the Cartesian grid-based flow solver. New improvements of the method include an interface-capturing method that applies the tangent of hyperbola for interface capturing (THINC) scheme and a virtual particle method for the floating body. The efficiency of the THINC scheme is shown by a dam-breaking computation. Numerical simulations on the experimental problem for both the forced oscillation test and the wave–body interaction test are carried out, and the results are compared to the measurements. All of the comparisons are reasonably good. It is shown, based on the numerical examples, that the present CIP-based Cartesian grid method is an accurate and efficient method for predicting strongly nonlinear wave–body interactions.     

汽车平顺性时域仿真分析

采用虚拟试验场技术进行了汽车行驶平顺性的时域仿真。建立了面向汽车平顺性分析的整车刚弹耦合有限元模型,同时建立了脉冲输入路面模型和随机输入路面模型。采用1/3倍频带分布加速度均方根值方法及总加权方法对试验车辆的平顺性进行了评价。试验结果表明,运用虚拟试验场技术能够真实地反映汽车的行驶平顺性,仿真分析结果可靠。     

基于模态应力恢复的汽车零部件虚拟疲劳试验方法

基于有限元模态分析、柔性多体动力学求解和疲劳寿命预测的相关理论,通过模态应力恢复得到了汽车零部件疲劳载荷历程,并将其应用于虚拟疲劳试验,解决了汽车设计过程中无法快速、准确预知零部件疲劳寿命的难题。该试验方法应用于某车双横臂独立前悬中的下横臂,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息。结果表明该虚拟疲劳试验方法可作为汽车设计过程中的有效试验手段。     

基于LabVIEW的发动机ECU激励信号发生系统

以汽车发动机实验为基础,开发出一台汽车发动机ECU激励信号发生器。该系统使用NI系列的D/A转换卡,以LabVIEW软件编程进行虚拟仪器系统的构建,实现对发动机ECU的核心传感器信号的模拟。通过选择各路信号的类型,调节其频率、幅值,激励发动机ECU能够正常运转以便对发动机信号及ECU进行研究。通过对该系统进行的实测信号数据对比,验证了该系统的可行性和准确性。     

基于ADAMS/CAR二次开发模块研究汽车平顺性

以ADAMS／CAR二次开发模块为平台，建立了国产某小型客车虚拟样机的多体系统动力学仿真模型。按照国家有关整车平顺性的试验评价方法和标准，进行了整车平顺性脉冲输入和随机输入行驶仿真试验分析。对比实车测试结果，主要评价指标加权振级的最大仿真误差小于5％，即仿真结果具有较高的可信度，说明在车辆设计阶段，利用此二次开发模块可对其平顺性进行有效的分析和评估。