飞机起落架缓冲支柱参数化模型及优化分析

对飞机前起落架缓冲支柱进行受力分析,建立了飞机起落架缓冲支柱的参数化模型,然后进行优化仿真计算,并以飞机前起落架缓冲支柱的油孔面积为设计参数,分析油孔面积的变化对起落架缓冲支柱性能的影响。仿真分析结果与试验结果进行比较后,发现两者有着较好的一致性,计算结果表明使用ADAMS软件对飞机起落架进行参数化建模和优化分析,具有很好的工程参考价值。     

基于响应面方法的汽车操纵稳定性优化

对响应面方法和汽车操纵稳定性评价方法进行一定的理论分析,根据某跑车各系统的特性参数,采用动力学软件ADAMS建立整车多体动力学模型.以客观定量综合评价指标为目标函数,汽车悬架刚度和阻尼为设计变量,对整车模型进行仿真分析,结合响应面方法对汽车操纵稳定性进行优化,通过对比分析侧向位移、侧向加速度、横摆角速度等数据,表明此方法显著改善了汽车的操纵稳定性.     

基于混合协同粒子群优化的广义T-S模糊模型训练方法

针对广义Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型训练中存在的高维、非线性、混合参数估计问题,提出了一种基于混合协同粒子群优化的广义T-S模糊模型训练方法.该方法用离散二进制微粒位置表示模型的结构参数,用普通微粒位置表示模型规则中模糊集隶属函数的参数;这两种微粒位置联合体构成一个模型完整的模型前件参数集.两种群通过协同进化优化所有前件参数;模型后件参数用卡尔曼滤波算法估计.该方法不要任何先验知识,能产生紧凑的、泛化性能较好的模糊模型.函数逼近的数字仿真说明了该方法的有效性.     

基于扰动大气模型的乘波构型飞行器再入弹道仿真

作者在半速度坐标系建立临近空间乘波构型再入飞行器质心动力学方程,将地球扰动大气模型应用于飞行器再入弹道分析,讨论了再入点运动参数和飞行器设计参数对标准弹道的影响,完成了不同大气模型对飞行器再入弹道射程、高度、过载、热流特性影响的对比分析。仿真结果表明：大气模型的变化对临近空间乘波构型飞行器再入弹道终点高度、最大过载、最大热流、总吸热量等参数影响明显,飞行器总体、结构、热防护、导航、制导与控制等系统设计必须考虑大气参数变化的影响。     

基于海况环境激励的某船载装置动力学分析

为了提高船载装置设计的安全性和可靠性,对基于海况环境激励的某船载装置动力学特性进行了仿真分析.针对设计要求的海上工作极限情况,输入了5级和8级海况下的波浪载荷激励,通过ADAMS仿真得到了船载装置的运动特性及关键部件的动力学特性.根据分析结果提出了增加横向轮个数和横向轮与轨道间隙的结构改善策略,并通过仿真结果验证了改善策略的有效性,为优化船载装置的结构设计提供了分析手段和参考依据.     

含特殊转向工况的汽车EPS电动机控制策略

电动助力转向(EPS)电动机的控制是EPS系统设计的关键之一.建立了汽车三自由度转向模型和EPS系统动力学模型,设计了EPS助力特性和包含回正过程补偿、紧急避让过程补偿、满载大角度转弯补偿等特殊转向工况的电动机控制策略,利用Matlab/Simulink进行了仿真,与不包含特殊工况补偿的情况进行了性能比较及分析.仿真结果表明,含特殊转向工况的汽车EPS电动机控制策略具有更好的探纵性能和安全性能.这对指导EPS电动机控制策略的开发、功能的增强和优化以及转向操纵安全的提高都具有重要的工程应用意义.     

汽车优化设计及性能仿真系统

在建立的汽车动力传动系统主要零部件的结构优化设计,零部件总成到整车系统各层次的运动学动力学及其相互作用的数学模型,以及汽车主要性能计算、优化计算的众多数学模型的基础上,应用MATLAB/Simulink强大的科学计算和绘图功能开发出汽车优化设计和性能仿真系统.该系统具有汽车动力传动系统主要零部件结构优化设计计算功能;发动机、变速器、驱动桥、轮胎和整车等部件和总成物理特性模型的建立和管理功能;汽车动力性、燃料经济性等主要性能的计算功能;以及动力源、传动系统速比等参数的优化选择和设计计算等功能.与类似功能的专业商业软件和大量的试验数据的对比测试结果表明本系统具备足够高的工程计算精度.该系统已成为长安公司汽车设计开发过程中一个有力的设计计算和分析工具.     

汽车平顺性匹配的动力学模型的研究

建立了应用于汽车平顺性匹配的动力学模型,该模型包括了匹配设计的结构参数及物理参数。采用了路面不平度的白噪声激励模拟方法,给出了白噪声路面输入的状态方程。设计了一套通用的模型演化流程,可以根据设计要求得到不同自由度的汽车振动模型。通过汽车平顺性的仿真试验,分别从频域和时域两个角度进行了汽车纵向角加速度和乘客的垂向加速度性能的单变量变参数分析,初步获得设计参数和平顺性能的基本关系。     

基于ADAMS的动力减振镗杆径向跳动频域分析及参数优化

采用内置式动力减振的结构来增加镗杆的动刚度,并根据内置式动力减振镗杆的结构及振动特点,利用ADAMS和ANSYS软件联合建立了减振系统的多柔体动力学模型.在此基础上,分析了模型中的弹簧刚度系数和粘性阻尼系数对刀刃径向跳动量的影响.虚拟仿真结果验证了初始设计的可行性,确立了在物理样机设计中需要考虑的要点.同时以减小刀刃径向跳动量在整个频域内响应的最大值为目标对动力减振镗杆虚拟样机进行仿真优化分析,得出了减振系统的最优参数.仿真试验表明:系统的频域响应得到了改善.为进一步的减振系统结构优化设计提供了设计依据.     

汽车巡航自适应PI控制系统设计

汽车巡航控制系统的动力学特性和控制策略是一个重要的问题.针对汽车巡航PI控制系统中存在非线性特性,在分析汽车巡航PI控制系统特性的基础上,提出一种新的用于确定系统最佳输出参数的优化准则,根据该准则编写了控制系统的自适应算法,实现PI参数随控制系统状态参数的变化而自动调整,从而改善控制系统的动态性能.理论分析和仿真结果证实了该控制策略的正确性和有效性.     

雷达仿真中飞机编队平均反射截面的计算

研究中程警戒雷达仿真中飞机编队平均雷达反射截面的实时计算问题，首先运用经验曲线计算单架飞机处于不同姿态角时的平均雷达反射截面，其次当飞机在飞机编队中被遮挡时，考虑对飞机平均反射截面起主要作用的因素，飞机制投影面积，进气道，座舱和雷达舱，然后利用简化的飞机模型，计算飞机被遮挡与没有被遮挡时这些因素对反射截面贡献的比例，从而计算出被遮挡飞机的平均雷达反射截面，最后将飞机编队中各架飞机的反射截面相加，就可以得到飞机编队总的反射截面。     

Crashworthiness simulation and improvement design of auto-body based on finite element mehtod

One developing commercial vehicle was simulated on crashworthiness using the nonlinear finite element method. The deformation of the auto-body, the movement of the steering wheel and the dynamic responses of the occupant at the initial velocity of 50 km/h were studied. The results show that the design of the vehicle could be improved on structure and material. The frontal longitudinal beam, the main energy-absorbing part of the auto-body, was optimized on structure. The data of the simulation predict that the hinge of the engine hood would fracture during the crash. The failure of the engine hood hinge would be a danger to both the driver and passengers. Then the problem was solved by changing the engine hood and hinge on structure and material. Simulation results also show that applying new material and new manufacture techniques could improve the crashworthiness of the vehicle greatly. These improvement methods are valuable to the virtual design of vehicles.     

机场行李流程仿真建模和分析

仿真建模在机场运行中的运用日趋增多,但此类仿真系统大多以旅客和飞机为仿真的实体,行李流程的仿真建模则很少。以行李为仿真对象,以Petri网为建模工具,应用事件调动仿真策略,对行李流程进行了建模,并在Service Model平台上实现了浦东国际机场行李流程仿真系统。最后进行了大量的仿真试验,仿真结果较真实地再现了机场的实际运行情况,得到了进出港行李流程的行为特性,对于行李系统的规划设计以及行李系统的日常运行具有重要参考价值。     

基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程（model-based system engineering, MBSE）方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言—X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件—XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。     

基于MBSE的民机研制过程管理

为保证在基于模型的系统工程(model-based systems engineering, MBSE)背景下民机研制的高效过程管理, 分析了当前民机研制的过程特征与面临的挑战, 在此基础上规划了基于模型的民用飞机研制整体框架与基于模型的过程全寿命周期管理(model-based process lifecycle management, MBPLM)概念。基于过程模型及其语义结构和类的定义, 提出了广泛适用于民机研制全过程的MBPLM方法, 并设计相应的并行架构。最后,为提升可操作性, 在典型系统民机舱内压力控制系统设计中演示了系统建模过程的管理时序、过程分析评估与异同构模型管理。所提方法可应用于以民用飞机为代表的复杂系统研制, 能够在MBSE背景下实现模型开发与过程管理关联与协同, 统筹管理研制全寿命周期过程。     

基于LuGre模型的飞机助力器极限环振荡仿真研究

通过对控制网采用非线性LuGre摩擦模型，建立了助力器反馈装置的动力学模型，进而得到助力器探纵系统的非线性模型．以某型飞机液压助力器为研究对象，进行了数值仿真计算，验证了在特定条件下助力器的极限环现象。分析了助力器主要的结构参数对极限环振荡的影响，仿真结果表明较小的控制阀阀口面积梯度，较小的反馈比对助力器抑制极限环振荡有较大作用。     

大客车侧翻安全性多目标优化

建立某大客车的侧翻有限元模型,仿真结果表明,其初始设计无法满足侧翻法规要求,需要进行优化设计。为克服碰撞分析的高度非线性给优化造成的困难,结合均匀实验设计、响应面方法和逐步回归技术建立该客车的侧翻响应面替代模型,并以车体质量最小,车身结构吸能最大为目标函数,以满足侧翻法规为约束条件,采用NSGA-II算法进行多目标优化设计。对优化方案进行有限元仿真验证,结果表明,优化方案不仅使该客车满足了ECE R66法规的要求,而且减小了车体总质量,同时增加了车身结构的吸能,有效地提高了侧翻安全性。     

基于仿真计算的汽车发动机罩改进设计研究

利用有限元方法对某车型在50km／h的速度下正面碰撞刚性墙的过程进行计算机仿真，结果发现发动机罩铰链发生断裂失效，试验结果与仿真结果一致，发动机罩铰链断裂将严重影响到驾驶员及乘员的安全，另一方面也降低了发动机罩变形吸能的能力。根据仿真计算结果，对发动机罩及铰链进行结构和材料两方面的改进设计，从而保证铰链在整车碰撞过程中不再发生断裂，同时也改善了发动机罩的变形吸能模式，进而有效地增强了车身的安全性能。     

一类可变飞行模态飞行器的统一建模研究

可变飞行模态飞行器,兼有直升机垂直起降、悬停和固定翼飞机高速前飞的优势,是飞行器发展的重要方向之一。在分析一类可变飞行模态飞行器运动机理的基础上,建立了能够反映该类飞行器共有特性的、抽象的统一数学模型结构。并在统一模型的框架下,建立了鸭式旋翼/机翼无人机的六自由度数学模型,并对其进行仿真验证。仿真结果表明,该建模方法可以实现该类飞行器各转换模态的配平,并具有较强的通用性。     

风切变场中飞机起飞轨迹的纵向／横侧动态逆控制

采用较真实的三维微下击暴流工程化模型和非线性动态逆方法,对飞机在起飞过程中的纵向/横侧改出低空风切变的控制律进行了设计和仿真.计算了不同的机载前视探测距离对改出机动效果的影响.根据仿真得出的各飞行参数对纵向、横侧控制仿真结果进行对比分析,结果表明,横侧机动能明显维持飞机在改出风切变机动中的飞行性能和生存能力.较长的前视探测距离更有利于飞机改出.