时变不确定性机械设计方法

针对机械零件的应力和强度在不确定因素作用下的时变性,基于含有时变和随机因素的时变可靠度计算模型,提出了包含时变和随机因素的时变不确定性机械设计方法. 该方法以当前时刻为时间分析起点,不但考虑应力和强度受到随机因素的影响,而且考虑了在某一时刻t应力和强度的分布,讨论了其求解方法. 该方法是基于时变可靠度计算模型的时变概率设计方法,它同样可以应用于其他领域如结构工程领域.     

复杂机械系统时变不确定性设计方法

考虑机械系统参数随时间的演化,基于连续时间模型和伊藤引理,推导建立了多参数复杂机械系统时变不确定性计算模型,将系统整体时变不确定性由其漂移函数和波动函数表达,系统漂移函数和波动函数则由底层时变参数的漂移率和波动率决定,从而解析了机械系统时变不确定性设计的原理。与传统方法相比,该多参数复杂机械系统时变不确定性设计方法既可以针对各零件(或子系统)进行时变不确定性设计,也可以建立统一的系统状态方程,针对复杂机械系统进行不确定性设计,并且算得的系统可靠度是动态的,可以预测未来任意时刻的可靠度,从而为系统的未来发展趋势提供先期预警,为设备维护提供指导。通过具体算例,说明了该设计方法的应用。该设计方法具有普适性,可以推广应用于城市公交系统、城市给排水系统、燃气系统、核电系统等的时变不确定性设计和可靠性分析。     

考虑不确定性因素的时变可靠度计算方法

针对机械设备在使用过程中受到的时变不确定性因素(如荷载、环境及材料自身等因素)影响,建立了基于随机微分方程的时变可靠性预测模型,提出了考虑不确定性因素的时变可靠度计算方法.该方法考虑了机械零件强度和工作应力的演化过程,能够计算出机械零件在任意时刻的可靠度,解决了用概率设计方法设计的机械零件仅知道其设计可靠度而不知道零件在使用期间任意时刻可靠度的问题,可以对复杂不确定性因素作用下的设备进行时变可靠性评估,进而对使用期的可靠性指标变化趋势进行预测,为设备的维修和维护提供参考.     

带有不确定性的时变时滞神经网络渐近稳定性分析

研究了一类既具有时变时滞,又带有不确定性的细胞神经网络全局渐近稳定性问题,并给出了新的稳定判据.其中考虑的不确定性为有界不确定性,系统参数具有的这种不确定性是与时间相关的,它的参数被限制在一定范围内,时间滞后函数是随时间变化而改变的,但它的导数是小于1的.在国际上,针对这一类综合性问题的研究并无太成熟理论.因此,所建模型与以往模型相比更具有一般性.通过构造新的Lyapunov函数,利用LMI方法,给出了系统稳定的充分条件.最后,用仿真实例证明了理论的有效性.     

纯电动汽车驱动桥的轻量化设计

为解决电驱动桥非同轴问题,减少环境污染,进行了电驱动桥的轻量化设计。提出一种新型纯电动汽车同轴一体化电驱动桥结构,在4种极限工况下进行了桥壳强度、刚度有限元仿真分析。根据有限元分析结果,以桥壳厚度为优化变量、以桥壳质量为目标函数建立电驱动桥桥壳轻量化优化模型。以目标驱动方法对轻量化模型进行求解,对比分析桥壳厚度与驱动桥桥壳最大位移变形、最大应力及质量之间的响应曲面关系。对轻量化设计后的电驱动桥在4种极限工况下进行仿真分析,将分析结果与轻量化设计前进行对比,结果显示轻量化后驱动桥减重8.4%,轻量化效果明显且能够满足驱动后桥使用要求。     

输入饱和下水面舰艇的时变编队控制

在多艘水面舰艇编队控制中,为了弥补较强的不确定性,并降低控制器对系统信号的测量负担,提出水面舰艇编队的时变控制设计方案。首先,通过引入光滑函数来处理饱和约束,同时通过构造含有时变增益的状态变换,将原系统的跟踪控制问题转化为一个新的时变系统的镇定问题。然后,结合向量反推控制设计方法,给出时变反馈控制器的显式形式,保证闭环系统所有信号都有界且所有跟随船以期望的时变编队队形渐近跟踪到领导船。最后,仿真算例验证理论结果的有效性。     

重型越野车驱动桥智能设计系统

阐述了重型越野车驱动桥智能设计系统的设计思想,组成结构及其实现方法,并简单地介绍了该系统的主要功能,该系统是一个运用并行工程思想,借助于面向装配的设计方法,基于计算机网络的智能ＣＡＤ系统,它能自上而下地实现重越野车驱动桥设计的全过程。     

基于LMI非线性不确定时变时滞系统鲁棒H∞控制器设计

应用线形矩阵不等式（LMI）方法给出了一类非线性不确定时变时滞系统的鲁棒H∞控制器设计方法。应用Lyapunov稳定性理论得到相应的LM I,通过对其求解得到既能使闭环系统鲁棒稳定又能保证闭环系统鲁棒H∞性能的控制器。     

时变时滞不确定系统鲁棒完整性控制

研究了具有结构不确定和时变时滞特性系统的时滞依赖鲁棒完整性控制器设计问题.利用Newton-Leibniz转换关系式中各项间的相互联系而获得了新的时滞依赖稳定性指标,该指标保守性较小.基于该时滞依赖稳定性指标,结合Lyapunov稳定性理论和LMI方法,针对系统可能发生传感器或执行器故障的情况,给出了时滞依赖完整性控制器的设计方法.仿真研究表明,所设计的完整性控制器对传感器和执行器故障具有良好的稳定作用.     

驱动桥的整体有限元动态模拟

针对驱动桥试验只能得到桥壳表面振动数据的问题,采用驱动桥整体动态模拟方法来弥补试验数据的不足,从而获得驱动桥内部任意位置的应力、位移、加速度等数据.对驱动桥总成建立三维模型和有限元模型,通过驱动桥总成模态试验与有限元模态计算结果的对比方法,来验证有限元模型的正确性,对驱动桥整体做有限元动态模拟,并利用台架试验对动态模拟结果进行了验证.试验结果表明,驱动桥的整体动态模拟表面振动数据与试验数据相一致,得到的驱动桥内部数据为驱动桥的振动噪声研究提供了直观依据.     

基于RPC的汽车驱动桥虚拟多轴道路模拟试验系统研究

为了研究虚拟试验技术在驱动桥多轴道路模拟试验中的应用,分析试验系统组成及原理,分别利用AMEsim和ADAMS建立电液伺服控制系统和机械系统刚柔耦合多体动力学模型并验证,通过Simulink平台建立机-电-液系统联合仿真模型。结合远程参数控制（RPC）技术中系统辨识和模拟迭代算法,利用MATLAB编写虚拟试验系统加载控制程序并验证。以某驱动桥为例进行虚拟试验,最终平均迭代误差在5%以内,迭代效率和精度大大提高,为驱动桥道路模拟试验提供一种行之有效的方法。     

重型越野车驱动桥智能设计系统

阐述了重型越野车驱动桥智能设计系统的设计思想、组成结构及其实现方法，并简单地介绍了该系统的主要功能．该系统是一个运用并行工程思想，借助于面向装配的设计方法，基于计算机网络的智能ＣＡＤ系统．它能自上而下地实现重型越野车驱动桥设计的全过程     

跟驰行驶状态下的驾驶模拟有效性研究

为验证驾驶模拟技术在跟驰行为研究中的有效性,设计了实车实验与驾驶模拟实验。选取了跟驰距离、跟驰距离标准差、车头时距及驾驶员反应延迟时间作为分析指标,并采用Wilcox检验、生存分析方法分别验证了非时间数据、时间数据的有效性。结果表明跟驰距离、车头时距、驾驶员反应延迟时间具备绝对有效性,两种不同实验环境下跟驰距离标准差随跟驰速度变化趋势相同,具备相对有效性。实车实验中,前车加速度、前后车相对距离、前车加速度变化状态显著影响驾驶员反应延迟时间。有效性分析结果为基于驾驶模拟实验的跟驰行为研究提供前提条件,生存分析结果可用于驾驶员反应延迟时间建模及跟驰模型优化。     

风-车-桥耦合作用下大跨桥梁驾驶模拟实验方法

为了对大跨桥梁上的行车安全进行精细化研究,基于风-车-桥耦合作用理论,计算3种风速下的桥梁振动作用,建立同时考虑侧风作用和振动作用的大跨桥梁驾驶模拟实验场景.将20名驾驶员根据驾驶经验的不同分成两组,开展驾驶模拟实验.研究结果表明:在侧风作用的后期,受到桥梁振动影响的车辆横向偏移和偏航角速度的波动比无振动情况下大.桥梁振动作用会对驾驶员产生积极的警示作用和不利的干扰作用,对经验相对欠缺的驾驶员,侧风和振动共同作用对行车安全更不利.     

混凝土大坝的不可逆时效变形

从大坝混凝土及坝基岩石的变形特性出发，结合国内外水电工程实际，较全面地分析了影响混凝土大坝时效变形的各种因素，并对确定混凝土大坝不可逆时效变形的方法进行了探讨。     

半刚性材料抗弯拉强度的测定及不确定度评定

针对柔性路面材料中的一种--半刚性材料,在MTS810试验机上进行静载试验,得到了半刚性材料的抗弯强度,然后根据试验结果,并考虑多个方面的不确定度来源,对其进行不确定度分析和评定.分析结果表明:自由度是最主要的影响因素,相比较而言,其它因素引入的不确定度几乎可以忽略.在条件允许的情况下,应尽量增加试件数量,并选择大尺寸的试件.     

半挂汽车列车行驶稳定性问题研究

为探究汽车列车行驶过程中牵引车单元和半挂车单元的相互影响机理,通过整车行驶稳定性动力学分析建立了半挂汽车列车11自由度动力学模型,并利用Matlab对建立的模型进行了仿真分析;采用汽车列车实车行驶稳定性检测试验验证了整车动力学模型和数值仿真的正确性. 研究结果表明:路况良好时,两车辆单元侧向加速度与横摆角速度大小接近,半挂车运动响应略有滞后;汽车列车发生侧翻的可能性较大,而不易发生侧滑和折叠事故;车辆侧翻时,半挂车车轴首先提升,其次是牵引车后轴,牵引车前轴最后提升.     

土工布拉伸强度的测定及其不确定度评定

以两组(各10块)某一规格的土工布为研究对象,按相应规范要求,采用自制夹具,在MTS810试验机(非专用试验机)上完成试验。针对两组试验数据进行分布检验,对异常数据进行判断并对其拉伸强度进行了不确定度评定。结果表明,用MTS试验机对土工布进行拉伸强度试验是可行的,测量的重复性是引入不确定度的最主要影响因素。