基于改进粒子群算法的轮胎模型参数两级辨识

为提高PAC89(Pacejka'89 tyre model)轮胎模型的辨识速度和辨识精度,采用加入自适应权重和自然选择性的粒子群算法,并将PAC89轮胎模型参数分为两级,依次进行辨识.以轮胎模型侧偏力曲线的辨识为例,轮胎模型中的刚度因子、形状因子、峰值因子、曲率因子、垂直和水平偏移率为一级参数,通过改进粒子群算法进行...     

基于修正的轮胎刷子模型的轮胎纵向力分析

在轮胎结构简化的基础上,建立了修正的轮胎刷子模型,并推导了轮胎纵向力的表达式.分析轮胎与地面之间的接触情况,建立动摩擦椭圆与静摩擦椭圆,分别求解附着区纵向力和滑移区纵向力,并对两者的关系进行分析.根据轮胎胎面与胎肩刚度的不同,求解胎面纵向力和胎肩纵向力,同时考虑刚度对接地印迹长度的影响.当滑移率在0.0~0.2之间时,修正的轮胎刷子模型、魔术公式与实验所得纵向力的结果基本一致.文中方法有助于轮胎的优化设计.     

重载车辆轮胎模型参数辨识与灵敏度分析

为了探究重载轮胎性能对多轴重型车辆行驶特性的影响,基于轮胎六分力测试试验,对GL073A型重载子午轮胎的力学模型参数进行辨识研究.针对魔术公式轮胎模型参数多,重载子午轮胎垂向载荷范围大所导致的强非线性变化的特点,提出一种基于粒子群算法和Levenberg-Marquardt算法的混合优化参数辨识方法,以轮胎六分力测试试...     

轮胎动力学模型的建立与仿真分析

分析了各种常用轮胎模型的特点与应用范围,根据汽车操纵动力学研究的需要,在Matlab／Simulink中运用“魔术公式”建立了轮胎动力学模型,并对汽车轮胎力与纵向滑移率,纵向力、侧向力及回正力矩与纵向滑移率、侧偏角、垂直载荷的关系等轮胎特性进行了仿真分析,结果表明,“魔术公式”轮胎动力学模型可以较好地模拟轮胎的动力学特性,满足整车动力学研究的需要．     

基于魔术公式的轮胎特征函数计算方法

提出了利用魔术公式(magic formula)计算轮胎特征函数的方法。基于轮胎力学特性试验数据辨识得到magic formula轮胎模型中的相关系数。根据magic formula轮胎模型可以计算轮胎在任意载荷、任意运动状态下与操纵稳定性相关的性能指标,用来进行性能的集成;同时可以作为对轮胎特性的要求,提供给轮胎供应商作为性能开发的基准。以某一车型轮胎选型过程中轮胎特征函数的计算为例,说明了具体的实现过程,此方法提高了汽车操纵稳定性匹配与性能集成的精度与效率,具有实际的工程意义。     

基于魔术公式的磁流变阻尼器参数化模型研究

为更好地描述磁流变阻尼器滞环等非线性特性,将修改的魔术公式引入磁流变阻尼器建模中,建立了新的磁流变阻尼器魔术公式模型.分析了模型参数与电流和外部激励之间的耦合关系,利用遗传算法对该模型参数进行辨识.将与阻尼器实验数据拟合的魔术公式模型,在不同工况下与目前常用的现象模型进行了仿真对比和误差分析.结果表明:新模型结构简单,能更好地描述阻尼力与外部激励之间的耦合关系,参数辨识方便快捷,各工况下精度较高,具备较好的适应性和通用性.     

轮胎非稳态侧偏特性非线性模型

在稳态指数统一模型的基础上 ,根据动态过程有效滑移率的理论表达式 ,建立了轮胎非稳态侧偏特性非线性模型 .在实验研究中发现当用有效滑移率和准稳态概念来计算回正力臂Dx时 ,有一种滑移率超前而回正力臂滞后的现象 ,它可以通过一个一阶滤波器来表达 .模型的计算结果与试验结果对比表明 ,该模型可以反映轮胎非线性动态侧偏特性 ,而且具有较高的精度 .它可以用于前轮摆振及汽车操纵动力学的研究中 .     

轮胎非稳态侧偏特性非线性模型

在稳态指数统一模型的基础上,根据动态过程有效滑移率的理论表达式,建立了轮胎非稳态侧偏特性非线性模型。在实验研究中发现当用有效滑移率和准稳态概念来计算回正力臂Ｄｘ时,有一种滑移率超前而回正力臂滞后的现象,它可以通过一个一阶滤波器来表达。它模型的计算结果与试验结果对比表明,该模型可以反映轮胎非线性动态侧偏特性,而且具有较高的精度。它可以用于前轮摆振及汽车操纵动力学的研究中。     

非线性系统的模型修正与状态估计

以生物发酵模型为背景，考察了一般非线性系统的模型修正与状态估计问题，利用随机干扰下状态过程的高斯分布性质，由实测样本点构造似然函数，然后应用优化程序进行修正与估计。     

一种带误差修正的复合模糊模型

如何改善模糊模型的精度是模糊建模研究中的一个重要问题。为了改善模糊模型的精度,介绍了一种带误差修正的复合模糊模型。该复合模糊模型包括一个普通的模糊模型作为主模型以及若干个用于误差估计的子模型,通过将子模型的输出,即误差的估计用于主模型输出的修正,从而达到改善模型精度的目的。仿真结果证明了该复合模糊模型具有比普通模糊模型更高的精度。     

基于子结构分析的多重子步模型修正方法

为了解决模型修正过程中修正目标众多和测量信息有限的矛盾，提出了多重子步模型修正方法(MSMUM)，先进行误差定位，再实现参数修正，把复杂的模型修正过程分步实现。利用子结构技术，使结构模型在整体上仅包含有限数目的子结构，对各子结构所对应的超级单元的刚度参与系数进行识别来实现误差定位，通过建立测量信息与待修正参数间的代数方程来修正误差定位后子结构内部构件的参数。数值算例表明，建立的模型修正方法有效可靠。利用建立的多重子步模型修正方法对润扬大桥南汊悬索桥桥塔模型进行了修正。     

利用试验模态参数建立轮胎滚动模型

为发展整车试验场模拟计算(virtualprovingground)和深入理解弹性轮胎滚动运动学及动力学机理,利用轮胎的模态参数直接对轮胎在平面上的滚动建立了便于离散计算的时域仿真模型。该模型可模拟轮胎时域滚动的动态过程并可计算出不同工况下的滚动特性、有效滚动半径、垂直刚度以及印迹内变形和分布力。计算结果揭示了以往模型难以描述的微观现象,与以往文献的试验研究结果定性一致,充分显示了模型的合理性。可作为发展轮胎在不平路面上滚动时域模型的基础。     

基于Iwan模型的螺栓非线性接触建模与参数辨识

针对传统螺栓连接模型计算精度不高和螺栓结构动力学模型参数辨识问题,通过引入六参数Iwan模型,研究了螺栓连接力-位移关系方程,绘制Iwan模型非线性力-位移关系曲线。采用万能试验机拉伸实验与振动实验平台激振试验结合,识别构建的模型参数,实现模型构建。实验结果表明,随着螺栓直径的增加,宏观滑移残余刚度会随之增加,模型能量耗散减小。研究结果可为螺栓结构设计分析与计算提供参考。     

基于近似模型的重载仿生腿多目标优化

针对大型六足机器人在运动过程中腿部刚度不足和振动的问题,提出一种基于近似模型的多目标综合优化方法. 建立有限元模型,分析各类复杂工况下腿部结构强度、刚度 和模态频率等性能,确定仿生腿的优化空间. 对仿生腿静态及动态性能建立参数化模型,定义相应的设计变量,采用优化拉丁超立方方法分别对仿生腿基节、大腿和小腿模块进行试验设计,获取初始样本点,拟合各模块响应面模型、克里格模型和径向基函数神经网络模型,通过误差分析选定精度最高的近似模型,并联合第二代非支配排序遗传算法,以静态刚度、质量和首阶固有频率为目标,约束最大应力,对仿生腿进行优化设计,对优化后的结果进行分析验证. 结果表明,重载仿生腿经所述方法优化后,在满足结构强度的前提下,平地工况最大变形下降9.73％,斜坡工况最大变形下降9.46％,首阶固有频率提升3.45％,仿生腿总体质量下降8.63％.     

轮胎力学研究的现状与展望

汽车行驶速度的提高，对车辆操纵性、平顺性和安全性提出了更高的要求，而轮胎的力学特性是影响车辆性能的重要因素，所以轮胎力学研究已成为国内外车辆力学研究的热点．本文从轮胎稳态力学、轮胎动力学以及实验技术三个方面综述了国内外轮胎力学研究的历史与现状，并提出了当前研究中应着重解决的问题和轮胎力学研究的发展趋势．     

滚动轮胎在变载下水平力学特性的基本建模理论

以往的轮胎水平力学特性理论模型 ,都是在恒定垂直载荷和印迹长度不变的前提下建立的。首次提出轮胎的“接触历程”概念 ,导出了计算动载时轮胎“接触历程”的“入迹方程” ,阐明了轮胎动载水平力学特性建模机理 ,克服了动载下轮胎特性理论建模的一个基本障碍 ,建立了变载下刚性胎体时轮胎侧偏、纵滑的理论模型     

神经网络车辆轮胎模型的分析与研究

轮胎力学特性的分析是研究车辆振动分析的基础,但使用经典的数学方法来解决非线性问题是很难实现的,因此我们论述把神经网络理论应用到汽车动力特性控制上,主要使用BP神经网络对汽车轮胎的力学特性进行建模分析．     

用试验模态参数建立轮胎垂直接地动特性的平面模型

采用一种新的思想进行轮胎建模研究，即用试验模态参数建立轮胎动力学模型。模态参数通过对轮胎进行径向和切向激振试验获得，并用于构成轮胎的传递函数。静态特性计算运用零频率的传递函数。采用迭代算法计算了印迹长度及垂直载荷与摩擦力在纵向的分布。然后计算了考虑接地印迹长度的垂直接地动特性，并采用模态综合方法分析了车轮、悬架与车身组合系统的特性。研究显示了这种方法的可行性和优越性。     

结构加速度频响函数模型修正的Kriging方法

为提高结构频响函数模型修正效率,提出将Kriging模型引入优化过程,代替有限元模型进行迭代运算.基于频响曲线对应频率点处的响应值之差构造目标函数,并结合初选设计参数进行实验设计.根据实验设计结果进行各参数的灵敏度分析,进而筛选出模型修正的待修正参数,基于该参数及其响应构造Kriging模型,经检验有效的Kriging模型将参与模型修正过程.以GARTEUR飞机模型为算例,基于加速度频响数据进行模型修正,修正后模型不仅能复现检验点处频响曲线,还能成功预测结构局部修改后的频响曲线,证明了Kriging方法应用于频响函数模型修正的有效性.