面向国家标准的汽车转向机构安全性仿真

国家标准《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》中规定了防止转向机构对驾驶员构成伤害的技术要求和当汽车受正面撞击时转向盘向后窜动的试验方法，转向盘遭受撞周时吸收能量的试验方法，本文以某车型及其转向机构为研究对象建立有限元模型，按国家标准规定的试验条件对两项技术要求进行计算机仿真，仿真结果与试验结果吻合，因此利用仿真技术对评价汽车转向机构碰撞安全性具有一定的指导意义。     

汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究

并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系结构和不同处理器数目对计算效率的影响。最后研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。研究结果对最终用户选择合适的硬件平台和计算软件具有指导意义。     

汽车发动机曲轴系动态仿真

动力学仿真模型在ADAMS的ENGINE模块中建立。它将曲轴剖分为六个曲柄构件，然后限制构件之间的相对运动自由度，这样就避免了解静不定结构；同时用线性弹簧来模拟主轴颈处的约束。该模型不仅考虑了曲轴上作用的弯矩、扭矩及支承的弹性，而且还考虑了多缸连续点火时的相互影响，故是目前比较准确的计算模型。在曲轴转速3000r/min时，稳态仿真两个工作循环，曲轴旋转四周，分别得连杆颈负荷、主轴颈负荷等仿真结果，并对主轴颈与轴承座之间是刚性支承和单陛支撑时的仿真结果行了对比分析，轰明支承条件不同，计算结果会有较大差异，弹性支撑更符合实际。     

基于GT-power与Simulink的发动机及其控制系统仿真

为了减少发动机控制系统的开发时间和费用,建立了基于GT-power与MATLAB/Simulink的联合仿真环境,并在此之上建立了相继增压柴油机的模型.仿真结果与试验数据进行了对比,证明该仿真模型适用于相继增压控制系统开发.在此基础之上,进行了相继增压切换仿真,分析了该仿真平台对于发动机控制系统设计的意义.     

某涡扇发动机半实物仿真平台设计和实现

在用网络连接的多台微型计算机组成的仿真系统中,通过UDP的传输协议建立了基于网络的涡扇发动机并行半实物仿真平台。利用与实物交互的A/D板的准确定时来完成仿真系统的同步时钟,在仿真计算机上利用Matlab的RTW功能方便的完成各仿真进程的同步计算,从而实现了分布式半实物仿真平台的实时仿真。     

一种基于ACE/TAO的航空发动机分布式仿真方法

提出一种新的航空发动机分布式仿真方法。基于面向对象技术建立某型航空发动机部件级模型并运用符合OMGCORBA（Object Management Group，Common Object Request Broker Architecture）规范的ORB（Object Request Broker）--ACE（Adaptive Computing Environment）／TAO实现模型之间的通信。基于部件级串行方式的整机仿真数据表明该方法的准确性和可靠性。在此基础上设计基于求解非线性方程组的并发分布式仿真算法，对仿真试验数据进行分析得出影响分布式仿真性能的重要因素．研究的航空发动机分布式仿真方法与面向对象技术融为一体，提供了灵活品扩展和维护的航空发动机分布式仿真框架，为高精度航空发动机复杂模型部件集成、多精度分析、多学科耦合仿真奠定基础。     

航空发动机半物理仿真试车系统的设计研究

针对研发中航空发动机试车具有危险度高、操作难度大等问题,应用增强现实技术,设计了集试车操作培训、试车过程分析和典型性能故障模拟等功能于一体的半物理仿真试车系统。在分析发动机模型响应快速、计算准确和对人的操作高度仿真等特点的基础上,系统介绍了异地分布式仿真系统架构设计、发动机系统计算模型可视化和三维视景系统试车数据3D实时可视化等关键问题的研究和实现方法,为其他领域中数字化生产提供了理论和方法基础。     

基于小波有限元方法的复印纸张温度场仿真研究

复印机定影过程的温度场仿真研究对提高定影效果具有重要意义。由于定影过程温度场变化梯度大，用传统有限元分析时存在着明显的数值振荡，引起数值失真。本文利用Daubechies小波尺度函数，构造了适用于热传导问题分析的小波单元，对复印纸张复印过程的温度场变化进行了仿真研究，并与传统的有限元方法进行了比较，显示了小波单元对于大梯度问题分析的优越性，为了提高复印机的定影效果和改善复印机的性能研究提供了新方法。     

基于仿真的复杂武器系统任务可靠性计算方法研究

论述了复杂武器系统任务可靠性计算的一般要求和计算任务可靠度及MTBCF的基本计算方法，分析了复杂系统可靠性置信下限用仿真方法求解的基本问题，包括抽样方法，仿真计算程序及系统可靠性综合求解等问题，通过具体示例，说明了复杂系统的故障分布是指数型的说法并不总是正确的，应通过数据检验来确定其分布，否则，计算结果有很大误差，根据简化模型。把仿真方法与解析方法计算结果进行了对比分析。提出了供工程应用的有效可行方法。     

轿车侧面壁障碰撞与侧面柱碰撞的仿真试验研究

汽车侧面碰撞是造成乘员重伤和死亡的主要交通事故形态之一,包括车对车和车对障碍物两种碰撞形式.同时开展侧面壁障碰撞(车对车)和侧面在碰撞(车对障碍物)的研究对于提高车辆侧面碰撞安全性具有重要意义.首先通过Benchmarking技术建立了与实车尺寸一致的某轿车整车有限元模型,通过计算机模拟仿真的方法,并结合实车正面碰撞的结果验证了模型的有效性.然后,分别根据ECE R95和Euro-NCAP法规的要求进行了侧面壁障碰撞和侧面柱碰撞的仿真试验.通过对比分析两种侧碰仿真试验下车体的变形情况及假人各部位的伤害指标,发现侧面柱碰撞会引起较大的车身变形,对假人头部,胸部等会造成更大的伤害.因此,为了进一步改进车辆的侧面碰撞安全性和降低乘员损伤风险,建议在汽车侧面碰撞安全认证试验时,同时进行两种形式的侧碰考核.     

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.     

基于FEM与SPH耦合算法的金属切削仿真研究

采用FEM与SPH耦合算法进行了金属切削加工仿真研究,模拟了切削过程中材料的本构行为模拟结果表明,切削过程是切削层材料受到刀具的推挤后而产生的以剪切滑移为主的塑性变形过程;在切削过程中,切削力从零开始迅速增大,然后又减小,最后在一定范围内变动;稳定切削后,前刀面上的最大等效应力在距离切削刃一定距离处上下波动.与有限元仿真结果相比较,材料的变形情况与应力分布基本相符,验证了FEM与SPH耦合算法应用于金属切削仿真研究的可靠性.     

铝型材挤压成形过程数值模拟的研究现状及发展

介绍了铝型材挤压过程数值模拟的基本理论，包括描述流体运动的方法、材料模型及本构关系、控制微分方程等。分析了有限元法和有限体积法在铝型材挤压过程数值模拟中的应用现状，发现有限体积法由于采用欧拉描述，能避免网格畸变及重划而具有技术优势，并开始受到重视，提出了有限元法及有限体积法在铝型材挤压过程数值模拟中应用的研究重点及发展趋势．     

涡轮增压柴油机准动态模型及其数字和混合实时仿真

本文介绍了使用常规的柴油机特性资料建立涡轮增压柴油机隹动态模型的方法;用建立的准动态模型进行了增压柴油机及其动力装置典型的动态过程的数字及混合计算机实时仿真研究。本文的研究结果显示,用准动态模型进行仿真,可以兼顾仿真的精度与速度;而用通常较易得到的常规的柴油机特性资料,即可较精确地建立涡轮增压柴油机的准动态模型。     

SMP2.0仿真引擎的设计与实现

SMP2.0(Simulation Model Portability)是欧洲航天局提出并广泛应用的仿真模型开发与集成规范。SMP2.0规范提供了定义SMP2模型的元模型规范、包含标准仿真服务的组件模型规范和模型的C 映射规范,但需要实现与之兼容的仿真引擎才能支持模型的开发和集成。根据SMP2.0规范标准,介绍了一个与SMP2.0兼容的仿真引擎的设计与实现,给出了仿真引擎的运行过程、运行状态和组件构成,最后通过仿真应用环境检验了该仿真引擎的有效性。     

直喷式柴油机缸内组分的仿真与实验研究

为仿真直喷式柴油发动机缸内燃烧后组分,提出了新的小火焰计算模型。此模型是通过引入理想混和比分数空间坐标系,将通常坐标系下的组分方程转化到混和比分数空间坐标系下,得出新的组分扩散方程。建立三维实体造型,计算出直喷式柴油发动机湍流燃烧后生成的碳烟和氮氧化物,最后通过实验检验了该计算模型。为发动机研究人员提供了一种仿真柴油发动机污染物的方法。     

基于网络法的内燃机润滑系统仿真研究

阐述了内燃机润滑系统网络法设计分析的基本理论和方法,提出在建模过程中利用动载滑动轴承理论确定轴承参数,引入BP神经网络建模技术用于构建润滑系统组成部件工作特性模型,并提出利用基于最小二乘算法的最优化方法来求解网络法润滑系统分析中的非线性方程组。针对样机进行了网络法仿真分析,并结合实验对仿真结果进行了对比研究。重点考察了内燃机工作过程中润滑系统的流量分配状况,对比分析了六种负荷工况下转速变化对主油道压力特性的影响情况。研究结果表明,利用所提出的方法得到的结论是准确可靠的。     

战略决策综合模拟引擎研究

按照战略决策模拟的特点，定义了综合模拟引擎的概念，在此基础上，提出了综合模拟引擎三层体系结构和两种工作模式。设计并实现了一个战略决策综合模拟引擎原型系统，通过战略行动规划工具和面向任务的仿真调度控制算法实现了各种XOD(X On Demand)服务的综合驱动：通过态势干预的方式，实现了综合各种XOD服务运算结果的多要素集成。     

多尺度仿真方法研究综述

多尺度仿真方法结合了分子动力学方法和有限元原理,可以跨越从宏观到微观的多个尺度,具有分子动力学的精确性,而且计算量相对较小,扩展了分子动力学的应用范围。介绍了国外的多尺度仿真方法的发展及应用概况,阐述了几种较成熟的多尺度仿真方法的基本原理,指出了各自特点及不足,最后对其发展方向作了展望。     

精密超声振动切削单晶铜的计算机仿真研究

精密超声振动车削是一种非常有应用前景的加工技术，是将一定振幅（一般小于30微米）的高频振动添加到刀具的运动过程的加工方法。对金属的超声波振动正交切削加工进行了非线性弹塑性有限元模拟分析，采用新的材料本构关系模型，在考虑刀具与工件间的存在摩擦的情况下，对超声波振动切削的一个周期进行了细节的分析，给出了振动加工过程中应力分布的变化和切削区温度分布的变化规律．揭示了振动车削降低切削力、切削热的原因。