有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性

建立多种车辆和护栏有限元仿真模型,运用多次碰撞试验数据对仿真模型计算结果进行比对,对采用有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性进行分析。研究结果表明,仿真计算可以得到车辆行驶轨迹、结构防护导向、乘员风险和动态变形等护栏安全评价的各项指标,仿真结果与试验结果一致,误差在10%以内,验证了建模方法的正确性,运用有限元仿真方法评价护栏安全性能具有较高可行性。强调运用评价护栏安全性能的仿真模型须通过碰撞试验校核,同时建议通过法规和准则对从事护栏评价CAE工程师进行职业管理。     

卷板式护栏端头脱钩约束装置的改进

常用护栏端头易引发恶性事故,卷板式护栏端头吸收车辆动能效果不佳且车体碰撞方向加速度不满足要求,运用碰撞试验和有限元仿真分析相结合的方法,对卷板式护栏端头进行碰撞分析和结构优化研究。通过分析研究,得出改进的脱钩约束装置,应用该装置后的端头能够完全吸收车辆动能,且使车辆碰撞方向加速度最大值为由38g降低为11.9g,卷板吸能效果显著增强,各项指标均满足评价标准要求;仿真与碰撞试验结果相符,验证了仿真方法的可靠性。开发的端头优化结构可有效降低事故严重程度,保护乘员安全。     

基于小偏置碰的乘员二次碰撞分析及约束系统仿真优化

研究64 km/h小偏置碰的乘员动态响应及约束系统参数影响.通过建立50 km/h全正碰与64 km/h小偏置碰的约束系统模型,比对两种工况中的乘员二次碰撞运动姿态与损伤特点.仿真结果表明小偏置碰中乘员上躯干相对车体产生较大的横向加速度,导致头部和颈部等部位损伤加剧.基于上述损伤特点,导入侧气帘模块并分析其对乘员损伤的...     

面向乘员安全保护的汽车内室设计新概念

目的 在汽车内室中,作为传统乘员约束系统的安全带与安全气囊已经存在相当长的时间,虽然对乘员的碰撞安全起到了积极的保护作用,但存在若干弊端,尤其在某些特殊工况下缺乏有效保护,会产生潜在损伤。在不能充分满足未来自动驾驶汽车需求的情境下,因乘员的各种姿态和多种活动,以及对乘员保护的全面性和有效性的要求,有必要在内室设计中对乘员保护方式进行完善和创新。方法 在对传统内室壁面和乘员约束系统进行文献综述和全面审视的基础上,从内室结构原型创新的角度,提出基于充气式壁面结构的内室设计新概念,并对这一新概念进行了创新点的梳理,以及初步的可行性分析论证,并进一步进行了意向性的内室概念呈现及后续的研究规划。结果 初步仿真分析表明,碰撞过程中充气式壁面结构对应的头部损伤指标满足国际通用标准,对乘员安全保护的机制来说是可行的。基于充气式壁面结构的汽车内室还将从材料层面实现汽车内室绿色环保、助推汽车轻量化、营造汽车内室新的视觉景观。结论 基于充气式壁面结构的汽车内室新概念是对传统汽车内室壁面结构的变革性创新,在部分保留传统约束系统的基础上,形成开拓性的乘员安全保护机制,是汽车内室工业设计在形态学上的突破性尝试。基...     

汽车撞击护栏时乘员的安全性研究

应用LS—DYNA软件，通过建立完整的三维“汽车-道路-护栏-乘员-座椅-安全带”模型，研究了汽车撞击护栏时车内乘员的安全性，得出如下重要结论：①采用完整的三维“汽车-道路-护栏-乘员-座椅-安全带”模型，能够模拟碰撞中乘员的运动与受力状态，对提高护栏的安全性设计水平有更直观的效果，对护栏评价标准的进一步发展也有重要意义，在VPC技术日益完善的今天，开展这种完整的系统研究不仅十分必要，而且切实可行；②安全带对乘员的约束大大提高了碰撞过程中乘员的安全性。分析结果表明：未系安全带的假人，不仅头部的HIC值已接近人体的耐冲击阈值，假人胸部的合成减速度峰值也偏高，且假人飞离座椅再撞击乘座室内部物体的可能性也很大，因此，一旦发生交通事故，即使是大型车辆，车内乘员的安全也将遭受严峻的考验。事实上，安全带在小型乘用车上的成功应用，大大提高了碰撞过程中乘员的安全水平，因此，在安全带日益得到推广应用的今天，在高速公路及高等级公路飞速发展的今天，是考虑大型车辆配置安全带的时候了。③在汽车撞击标准混凝士护栏的过程中，在汽车车体与混凝土护拦发生接触前即发生侧翻，亦即混凝土护栏的高度对预防汽车的侧翻基本不起作用，那种在山区公路及危险路段普遍采用标准混凝土护栏的做法并小科学，即使增加了混凝土护栏的高度也是如此；④在汽车-护栏碰撞系统CAE分析中，如果需要捕捉到车辆侧翻事故发生的可能性，则仿真的碰撞时间不宜太短，至少要超过950ms。     

整车点爆试验系统集成实践

在汽车碰撞安全性能开发中,安全气囊作为主要的乘员安全保护约束系统零部件,在汽车发生碰撞时对车内乘员安全保护方面起到了举足轻重的作用。气囊展开特性直接影响乘员头部和胸部伤害指标,因此需要发展整车点爆系统对安全气囊展开后的各项性能进行研究。整车点爆试验系统由点爆系统、滑轨系统、灯光系统、相机定位系统、环境舱以及循环水路控制系统等集成,能够简洁快速的实现安全气囊的静态展开,测试气囊的展开情况及展开飞出的碎片情况。采集气囊点爆过程的电流、电压和电阻等参数信息,为客户提供精准的试验数据。     

基于KULI的汽车空调系统性能仿真分析

利用一维仿真软件KULI建立基于结构参数、单体性能参数以及试验数据的整车空调系统瞬态仿真分析模型,对某型汽车整车空调系统降温性能进行仿真分析,并利用其降温试验数据验证仿真模型的准确性。结果表明,各风口出风温度、乘员舱平均温度以及降温速率误差满足实际工程需求。     

基于计算机仿真的摩托车乘员驾乘关系认定研究

摩托车碰撞事故中乘员驾乘关系的认定和碰撞伤害的成因,是事故责任判定与法医学人伤鉴定面对的难题.以一起复杂的摩托车与汽车碰撞事故为研究对象,基于多刚体动力学仿真方法建立汽车、摩托车及前后座乘员的碰撞模型,仿真得出摩托车驾驶员和后座乘员的不同碰撞响应,找到了伤害的形成原因,为法医学人伤鉴定提供了依据,辅助解决了摩托车驾驶员的认定问题.仿真结果符合实际情况,证明了该方法的正确性.     

决策树算法在棉纺质检中的应用

数据挖掘是从数据库中发现知识的核心技术。对数据挖掘的原理及其决策树分类算法进行阐述,并介绍ID3算法在棉纺质检中的应用。     

儿童乘员约束系统研究现状与展望

儿童乘员约束系统也称儿童安全座椅，是一项新兴的研究领域。随着儿童乘员数量的上升，对于能够有效地保护儿童乘员安全的约束系统的研究具有特殊的重要意义。介绍了儿童乘员约束系统与成人乘员约束系统在分类和组成上的区别，以及相应的发展和健全的安全法规；展望了先进的设计理论、计算机仿真技术应用和系统型研究策略给儿童乘员约束系统研究开辟的前景。     

面向电子商务的客户关系管理数据挖掘模型研究

客户资源是企业竞争力的归宿,客户关系需要进行科学管理,这已成为现代企业的共识。电子化的客户关系管理要求企业建立客户资源数据库,并基于客户资源数据库通过网络实现客户需求分析、挖掘客户资源、实现个性化客户服务等。本文对支持向量机理论进行了研究,在介绍SVM原理的基础上,给出了基于支持向量机理论的高维空间数据挖掘方法,并结合实例研究给出了面向电子商务的智能客户关系管理模型。     

Numerical investigation of diesel particulate matter dispersion in an underground development face during key mining activities

Diesel particulate matter (DPM) is carcinogenic to humans. Underground miners have a high risk of over-exposure to high concentrations of DPM. To control DPM effectively, it is essential to understand the DPM dispersion characteristics. In this study, the DPM distributions of three key and representative mining activities, shotcreting, charging and loading activity, in an underground development face were studied. A computational model for the mining activities was developed using 3D imagery, onsite data and OpenFOAM. Tracer gas experiments were first conducted in the underground mine for the validation of CFD simulation. The simulations were carried out at a steady-state using the standard k-ε turbulence model, and the transport and dispersion of DPM were modelled using a segregated species transport model. DPM distribution characteristics for each mining activity were analysed, and the regions with high concentration (>0.1 mg/m³) were identified, and the reasons for the high concentrations were also discussed. At last, the efficiency of the current auxiliary ventilation system on DPM dilution was evaluated based on the simulation results. The results show that a broader region with high DPM concentration was identified in the downstream of the loader during the loading activity, and this issue could be solved by simply increasing the ventilation rate. The findings in this paper could be used for optimizing the auxiliary ventilation design for future mining activities in this development face.     

瓦斯爆炸冲击作用下新型复合结构防护外壳的动态响应

为了降低和防止瓦斯爆炸冲击波对矿难救生系统的破坏,提高防爆抗冲击能力,提出新型复合结构防护外壳。运用有限元数值分析方法,对新型复合结构防护外壳在瓦斯爆炸冲击波作用下的动态响应进行研讨。分析冲击波作用下新型防护外壳的变形、应力和应变,并与单层防护外壳的动态响应进行了对比。结果表明: 采用中间柔性材料缓冲层的新型复合防护结构,能够延缓瓦斯爆炸冲击波对矿难救生系统的冲击作用,保护系统内部模块不受严重破坏,制造工艺简单且成本低。运用数值分析的方法,可以为救生系统设计建立一个仿真的实验环境,为优化救生系统设计、提高设计效率提供参考数据。     

家庭远程医疗监护报警和咨询智能系统

介绍了家庭远程医疗监护和咨询智能系统，它综合运用数据融合、数据挖掘、小波分析、模式识别、人工智能等技术，能自动进行监护数据分析和异常情况识别及网络报警、远程实时诊断。给出了系统的硬件组成框图，家庭端软件结构组成框图、医疗监护中心端软件结构组成框图，介绍了系统的部分关键技术，基于小波变换的心电信号分析，结合数据挖掘和机器学习的自动建模方法，基于数据融合和识别推理的病人异常情况识别。该系统在微机Windows平台采用VC 实现，经仿真实验取得了满意的结果。     

Data-mining-based dynamic dispatching rule selection mechanism for shop floor control systems using a support vector machine approach

The purpose of this paper is to develop a data-mining-based dynamic dispatching rule selection mechanism for a shop floor control system to make real-time scheduling decisions. In data mining processes, data transformations (including data normalisation and feature selection) and data mining algorithms greatly influence the predictive accuracy of data mining tasks. Here, the z-scores data normalisation mechanism and genetic-algorithm-based feature selection mechanism are used for data transformation tasks, then support vector machines (SVMs) is applied for the dynamic dispatching rule selection classifier. The simulation experiments demonstrate that the proposed data-mining-based approach is more generalisable than approaches that do not employ a data-mining-based approach, in terms of accurately assigning the best dispatching strategy for the next scheduling period. Moreover, the proposed SVM classifier using the data-mining-based approach yields a better system performance than obtained with a classical SVM-based dynamic dispatching rule selection mechanism and heuristic individual dispatching rules under various performance criteria over a long period.     

Using big data to make better decisions in the digital economy

The question this special issue would like to address is how to harvest big data to help decision-makers to deliver better fact-based decisions aimed at improving performance or to create better strategy? This special issue focuses on the big data applications in supporting operations decisions, including advanced research on decision models and tools for the digital economy. Responds to this special issue was great and we have included many high-quality papers. We are pleased to present 13 of the best papers. The techniques presented include data mining, simulation and expert system with applications span across online reviews, food retail chain to e-health.     

A framework for determining MIMO process parameters by a neuro-DM&ACO approach

A framework combining artificial neural network (ANN) modelling technique, data mining and ant colony optimisation (ACO) algorithm is proposed for determining multiple-input multiple-output (MIMO) process parameters from the initial chemical-mechanical planarisation (CMP) processes used in semiconductor manufacturing. Owing to the invisibility of the ANN in the solution procedures, the decision tree approach of data mining is adopted to provide the necessary information for a real-valued ACO. The simulation result demonstrates that the proposed method can be an efficient tool for selecting properly defined parameter combination with the CMP process.     

悬立式深海钴结壳采矿头的参数化设计与优化

传统的螺旋滚筒式钴结壳采矿头在实际开采过程中会使较多的废石混入。为了能在复杂多变的海底矿区实现对钴结壳的精确剥离以及提高开采率,有必要设计一种可高效开采的采矿头。首先,针对海底钴结壳分布的地貌特征,提出了采矿头设计的基本要求并设计了一种悬立式采矿头,同时建立了其参数化设计的数学模型。然后,基于所设计的悬立式采矿头,以降低钴结壳破碎过程中的比能耗为目标,以采矿头截齿不发生干涉、合理布置截距、钴结壳产能达标及最大功率限制等为约束条件,建立了悬立式采矿头结构参数和工作参数的优化模型,并采用遗传算法进行求解。最后,为了验证优化模型的合理性,利用ABAQUS软件模拟了悬立式采矿头破碎钴结壳的过程,得到了优化前后采矿头破碎钴结壳的比能耗,并基于载荷波动特性对采矿头的稳定性进行了对比评价。理论计算结果表明,优化后悬立式采矿头破碎钴结壳的比能耗较优化前约降低了44%。仿真模拟结果表明,优化后悬立式采矿头破碎钴结壳的比能耗和所受载荷的波动系数较优化前分别降低了18%和31.3%,验证了优化模型的有效性。所设计的悬立式采矿头不仅在能耗、载荷波动方面有显著的改善效果,且能更好地适应海底钴结壳的分布特征,这可为深海钴结壳商业化开采的实现提供重要依据。     

预裂爆破在中硬且裂隙发育红砂岩地区的应用研究

介绍了湖南省湘耒高速公路边坡开挖爆破施工时,在中等坚硬且裂隙发育红砂岩地区实施预裂爆破的试验情况。试验取得了较好的效果，解决了施工中的难题。     

老河道下充分采动地表移动变形研究

针对1930煤矿河流改道后5#煤层充分开采后地表移动变形进行研究。通过理论计算得到地表下沉值为2803.56 mm,倾斜值为29.01 mm/m,曲率值为0.44×10~(-3)/m。基于相似理论进行相似材料模拟试验,取几何相似常数200、容重相似常数1.5、应力相似常数300按配比建立模型,共推进90步,每步开采2 cm。试验结果表明在开采结束后42 d内,地表移动变形速率最大,各变化曲线呈现出相对采空区中央布对称分布的规律,最大下沉值为2273.16 mm,最大倾斜值31.32 mm/m,最大曲率为0.43×10~(-3)/m。观测线实测数据与理论计算及物理试验结果相吻合,开采后形成的下沉盆地将威胁矿井安全生产。