轨道压板螺栓焊缝动力学等效模拟研究

针对起重机轨道压板螺栓焊缝的开裂现象,提出一种等效模拟的动力学仿真方法对其进行分析。以某炼钢厂铸造起重机为对象,采用Adams和HyperMesh进行联合仿真,在Adams中借助拉压弹簧阻尼器等效模拟螺母的挤压以及焊缝的连接,以减少有限元分析的计算量;在HyperMesh中将桥架梁作柔性化处理,以提高整个仿真模型在竖直方向的振动精度。将有限元仿真结果与实测值进行比较,结果表明,焊缝处应力值的仿真结果与实测值相一致。这验证了等效螺栓焊缝动力学仿真方法的正确性和有效性。     

求解不定信赖域子问题的Adams四阶方法

当Hessian阵不正定时,运用Bunch-Parlett方法对矩阵进行修正,再用求解微分方程模型的Adams四阶方法解子问题,提出解信赖域子问题的修正Adams四阶方法。并根据数值试验与修正分段割线法的数值结果进行比较。结果表明:此算法是可行的。     

铁路养护便携式智能综合测量仪的实现

采用低功耗89C55型CPU与少量外围芯片、宽温型背光点阵式液晶显示器、高精度传感器结构智能铁道测试仪。其操作方式由液晶汉字提示,测量数据由仪器自动检测纪录,故障自动提示并声音报警。作为铁轨直线段和小曲率半径线段的综合测量仪器,可测量两条轨道的内侧宽度、两条轨道的高度差和测量记录点的定点距离。经过大量现场测量试验,其全部性能基本达到设计指标要求。     

轨道巡检车侧向动力学建模与仿真

为了研究某轨道巡检车的安全性和侧向动力学性能，基于导向机构运动机理，建立了整车的多体动力学模型。仿真分析了以稳定速度通过曲线轨道时车辆的侧向动力学性能，结果表明，通过曲线轨道时内侧的导向架受力变化较大，外侧受力变化较小；车辆在出入弯道时会有较明显的横摆运动。实车运行状况与仿真结果相符，验证了该模型的正确性。     

基于等效沉降粒径的平衡轨道模型修正研究

平衡轨道模型是预测分离器效率常用的模型。通过平衡轨道模型计算值与实验实测值的对比,发现该模型对于非球形颗粒的分离效率预测存在比较大的偏差。通过对平衡轨道模型计算机理的分析,发现了产生偏差的主要原因是对于非球形颗粒粒径的表征不准确。故,提出用等效沉降粒径来表征颗粒的粒径,消除颗粒形状对阻力系数的影响,以此对平衡轨道模型进行了修正。修正后的平衡轨道模型能更准确地预测非球形颗粒的分离效率,为旋风分离器的工程设计和应用提供了指导。     

飞向Halo轨道的太阳帆航天器轨迹优化设计

研究了太阳帆航天器从地球同步轨道飞向日-地第2Lagrange(L2)点Halo轨道时其转移并入轨的轨迹优化设计问题。提出了分3阶段优化设计的方法:首先调整航天器逃离地球的飞行轨迹,使其比较接近目标Halo轨道的不变流形;再借助不变流形,用遗传算法求解相应的最优控制,使其转移到目标Halo轨道的不变流形上;最后航天器将沿流形飞行完成入轨。数值仿真结果表明,提出的方法可以得到相当好的转移轨道。由此显示:将转移轨道分为若干阶段,借助不变流形,用遗传算法求解最优控制问题的轨道优化设计方法对于此类小推力变轨问题是切实可行的。     

飞向Halo轨道的太阳帆航天器轨迹优化设计

研究太阳帆航天器从地球同步轨道飞向日-地第2Lagrange(L2)点Halo轨道时其转移并入轨的轨迹优化设计问题。提出了分3阶段优化设计的方法:首先调整航天器逃离地球的飞行轨迹,使其比较接近目标Halo轨道的不变流形;再借助不变流形,用遗传算法求解相应的最优控制,使其转移到目标Halo轨道的不变流形上;最后航天器将沿流形飞行完成入轨。数值仿真结果表明,提出的方法可以得到相当好的转移轨道。由此显示,将转移轨道分为若干阶段,借助不变流形,用遗传算法求解最优控制问题的轨道优化设计方法对于此类小推力变轨问题是切实可行的。     

基于深度学习的交通路口自动识别

基于车辆轨迹数据提取道路信息已经成为数字地图更新的一种有效而廉价的方法，引起了广泛的研究。交通路口是道路信息的重要组成，如何快速而准确提取交通路口具有一定的挑战。深度学习的快速发展为解决这一问题提供了一种新的思路。本文针对轨迹数据在交通路口的分布特性，首先提出一种基于LSTM深度学习的转弯轨迹模式自动提取方法，通过统计航向变化规律对路口转弯轨迹进行建模分类，然后采用LSTM深度模型学习轨迹时间序列，从而实现转弯轨迹模式的自动识别，训练好的模型可以对新的未知轨迹数据实现自动快速地提取转弯轨迹。其次，针对因路口转弯点的稀疏性而影响准确定位路口中心这一难点，本文提出一种联合补偿点计算和转弯轨迹航向变化幅度的方法选取路口候选点，然后通过聚类路口候选点识别道路交叉口。为验证和评估该方法的有效性，采用福州市鼓楼区出租车实际轨迹数据进行测试。结果表明，该方法道路交叉口识别准确率达到96.7%，为电子地图实时更新及无人驾驶自动导航应用等提供关键技术支持，同时我们开放该方法源代码和实验数据，以便于其他研究者开展相关研究。     

四足机器人坡面质心调整方法

为了实现稳定的坡面运动,设计了小腿采用液压缸的四足机器人.基于对角小跑步态,提出一种通过改变机器人前腿小腿腿长和保持后腿小腿腿长不变来实现坡面质心调整的方法.以机器人质心在斜面的投影点落在支撑对角线交点处为判据,对该质心调整方法进行了稳定性分析,得到姿态调整的确定值.对零冲击复合摆线足端轨迹规划方法进行了改进,以减少四足机器人坡面上的足地接触冲击.利用Adams和Matlab对四足机器人坡面trot步态运动进行了联合仿真.仿真结果表明所提出的质心调整方法和足端轨迹规划方法能够实现机器人在20°坡面上的稳定行走.      

新型齿形链的啮合机制及仿真分析

在分析研究新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上，使用ADAMS建立了新型齿形链与链轮传动系统的数字化三维仿真模型，分析了新型齿形链内侧齿廓曲线的综合曲率半径和齿形链伸出量随链条节距、链轮齿数以及链轮齿形的变化规律，模型的仿真分析表明，对于新型齿形链与链轮传动系统，建立数字化的三维仿真模型可以有效地分析其设计参数对多边形效应的影响。试验结果表明，新型齿形链的啮合机制可以减小多边形效应的影响和减小链传动的磨损。