基于置信水平和熵权法的参数和容差经济性设计

为降低生产运作成本并提高产品稳健性,需要对产品系统进行参数和容差的经济性设计.本文考虑模型参数不确定性和质量损失函数系数对优化结果的影响,从质量损失成本和容差成本的角度,提出了基于置信水平和熵权法的参数和容差经济性设计方法.该方法分为两个阶段:在参数设计阶段,根据因子响应试验数据构建质量特性的响应曲面模型,进而得到质量特性规格限为约束区间的置信水平计算公式,再通过最大化置信水平得到最优设计变量;在容差设计阶段,构建质量特性的均值方差关于设计变量和容差的模型,同时根据容差成本试验数据构建容差成本模型,再采用熵权法计算质量损失函数系数进而构建总成本函数,最终通过最小化总成本计算最优容差值.本文以树脂生产过程的胺添加试验为案例,系统地研究了温度、搅拌速度和添加速度这三个设计变量对树脂粘度的影响.结果表明,与已有方法相比,通过本文方法所确定的最优设计变量及其容差值,减少了模型参数不确定性对优化结果影响,同时降低了质量损失和容差成本.     

车辆麦弗逊悬架运动仿真研究

通过对麦弗逊悬架结构特点分析,结合某车型参数设计确定悬架的特性参数;在分析和确定车轮定位参数的基础上,运用CATIA三维设计软件建立麦弗逊式独立悬架的3D模型;利用运动学分析软件MSC SimDesigner对麦弗逊悬架的轮距、主销内倾角、主销后倾角等进行运动学仿真分析,结果表明:所设计的悬架三维模型在车轮跳动过程中,车轮主要定位参数变化合理.     

刚柔耦合麦弗逊悬架系统运动学分析

基于ADAMS软件应用柔性多体动力学方法建立了某轿车麦弗逊悬架模型,并进行了悬架运动学特性仿真。结果表明:与刚体模型相比,悬架构件的柔性对车轮定位参数的前束角、外倾角、主销内倾角、主销后倾角、车轮转角有明显的影响,而对车轮的横向滑移量影响很小。应用刚柔耦合模型分析悬架系统运动学更加符合实际。     

汽车悬架运动学特性参数优化方法

为解决汽车悬架运动学特性参数优化难题,提出用数学语言描述悬架运动学特性参数的约束条件,及利用牛顿迭代法进行优化的方法.该方法能快速找出所需调整的设计变量,并能快速有效地搜索到最优解,适合于多设计变量、多目标函数的优化.针对某样车后悬架前束角及外倾角存在的问题,应用该方法对目标函数影响较大的设计硬点坐标值进行优化.结果表...     

拖曳臂式独立悬架的运动学仿真分析与优化

车辆在运动过程中,悬架定位参数变化的范围过大会加剧车轮的磨损,影响悬架的运动学特性,从而导致车辆的操纵稳定性降低。本文以某款SUV轿车为研究对象,采用多体动力学软件LMSVirtual.Lab Motion建立样车的双叉臂式独立悬架的虚拟样机模型,并在两轮平行跳动工况下对其进行运动学仿真,通过对硬点坐标参数进行灵敏度分析的方法,确定对外倾角影响较大的因素,并基于运动学仿真结果和灵敏度分析结果在LMSVirtual.Lab Optimization模块下进行多变量单目标优化设计。优化结果表明,外倾角的变动量显著减小,悬架的运动性能得到了一定的改善,提高了车辆的操纵稳定性。     

基于ADAMS的某SUV车前悬架定位参数分析

根据某SUV车麦弗逊前悬架的实际结构,在ADAMS／CAR中建立了前悬架多刚体模型,通过仿真计算得到相应安装参数设定的轮胎定位参数（前束、外倾）、主销后倾、轮距等的运动学特性,为麦弗逊独立悬架的设计分析提供了必要参考。     

大客车悬架系统参数的优化分析

本文以DD—680型大客车为例,论述了悬架性能参数优化等效模型的构造,目标函数及约束条件的设置,并利用可变容差法进行悬架性能参数的优化.文章最后分析了悬架性能参数优化的效果,指出单纯追求悬架参数的优化未必能达到满意的效果,应从更广泛的途径上采取措施.     

基于ADAMS的双横臂独立前悬架运动学仿真研究

根据某轿车双横臂独立前悬架数据,运用面向整车系统的数字化虚拟样机技术和大型机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR模块建立其三维仿真模型,并对该模型进行运动学仿真分析,研究分析汽车运动中悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律,评价其悬架数据合理性。本文以某轿车双横臂独立悬架为例进行仿真计算,同时利用该模型对其悬架运动特性参数进行分析,为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

汽车建模及其动力学特性分析

研究汽车的振动特性,简化出具有独立悬架的七自由度非线性动力学模型,推导其振动微分方程,并整理成矩阵形式,运用数值仿真方法研究汽车悬架刚度、悬架阻尼系数和轮胎刚度等参数对汽车悬架振动特性的影响.结果表明:系统的共振区间为f=0.8~3.0;在共振区域时,随着悬架刚度、悬架阻尼和轮胎刚度的增加,汽车的稳定性、安全性下降,但当频率足够高时,悬架振动幅值的变化并不明显;随着系统参数的变化,悬架1、3的幅值变化剧烈,悬架2、4的幅值变化不是很明显.因此,在设计悬架时应该选择合理的结构参数.     

汽车空气悬架-转向机构的运动学分析及优化

利用虚拟样机技术建立了某种型号汽车的包括转向机构在内的空气悬架-转向系统的多体运动学计算模型,并进行了运动学分析研究．建立了以转向轮接地点的侧向滑移量最小为目标函数的结构参数优化设计模型,并进行了优化分析,得到了空气悬架-转向系统结构参数的较为合理的优化设计方案,为该型汽车悬架系统的进一步改进提供了理论依据．     

不确定参数闭环振动控制系统的稳定性与鲁棒性区间分析

为了解决控制系统的不确定性问题,将不确定参数用区间表示,使不确定问题转化为确定性问题。提出了用系统物理参数构造区间状态矩阵的方法。用极点配置方法得到确定参数的状态反馈增益矩阵,然后用到实际不确定系统中。应用矩阵摄动和区间扩张,提出了估计特征值上下界的计算方法。数值算例表明:利用本文的计算结果可以估计系统不确定参数对闭环系统特征值实部和虚部的影响。     

不确定因素影响下的混凝土结构温度场仿真计算方法

混凝土结构前期仿真计算各控制参数存在着不确定性,若将其忽略,计算结果的准确性甚至温控方案合理性将受影响。根据这些不确定性因素具有区间分布特性且缺乏统计资料的特点,引入了区间数学理论,推导了相应的区间有限元公式。通过分析,在摄动理论和区间单调性理论的基础上,提出了所推导的区间有限元整体方程的近似"最窄"解区间的求解方法。考虑到实际工程中水管冷却的一些影响因素也存在不确定性,提出了考虑冷却方案区间变化的的水管冷却温度场迭代计算方法。利用Fortran语言编制了相应的区间有限元计算程序,对某现场非绝热温升实验块进行仿真计算,通过计算结果与实测数据的对比分析,验证了算法理论及程序的有效性和准确性。     

基于区间方法的不确定二阶控制系统稳定性的鲁棒性分析

运用区间理论,讨论了二阶控制系统稳定性的鲁棒性。首先,将其转换为一个确定部分和不确定部分。根据控制系统的确定性部分,应用独立模态控制的极点配置方法推导出了反馈矩阵,并把这种反馈控制应用于实际的不确定性系统。基于区间参数导出了区间刚度矩阵和质量矩阵,然后利用矩阵摄动理论和区间扩张理论计算出实际的不确定性闭环系统复特征值上下界。最后讨论了不确定性闭环系统稳定性的鲁棒性,并举例说明了该方法的运用。     

区间干涉模型下的非概率可靠性应用研究

针对可靠性分析中不确定参数的分布类型难以精确获得的情况,采用非概率方法进行可靠性分析.用区间模型描述不确定参数,结合应力-强度非概率集合干涉理论,建立了不同情况下的非概率可靠性指标,分析了某传动轴在概率模型和区间模型下的可靠性指标以及不确定参数的离差与非概率可靠性之间的关系.结果表明:当传动轴外径为50mm时,二者均认为结构可靠,外径为48mm时,概率可靠度为0.999 803,非概率可靠度为0.982 110,两种结论是一致的,但非概率方法更保守,同时传动轴的非概率可靠度随着不确定参数离差的增加而逐渐减低,其中强度离差对可靠度影响最大,扭矩离差最小.说明增加壁厚以及减小不确定参数的离差可以提高传动轴的可靠度,表明非概率可靠性分析方法的工程适用性.     

具有区间参数的瞬态温度场数值分析

针对不确定结构的瞬态热传导问题,提出一种将结构的各个物理参数和温度的初、边值条件均视为区间变量,并利用区间分析进行处理的方法。对具有区间参数的热传导抛物型方程的求解,在空间域上利用有限单元离散,在时间域上利用差分离散,将区间分析和常规的有限元法相结合,建立了基于单元的区间有限元方法。利用矩阵摄动公式求解结构的区间有限元方程,获得了结构瞬态温度场响应的范围。通过一瞬态热传导问题的算例表明该方法的可行性和有效性。     

悬架运动学外特性g—g图分析法

为了从整车角度分析悬架运动学外特性,分别利用侧倾中心模型和纵倾中心模型,推导悬架垂直变形量与加速度间力学统一公式;将悬架外特性与整车纵向及侧向加速度联系起来,并用g—g图表示,分析车体俯仰侧倾产生的悬架外特性变化;提出用前束角、外倾角以及主销内倾拖距和后倾拖距来描述悬架对车辆动力学的影响．g—g分析法能够从整车角度综合...     

不确定转子系统动力特性的区间分析方法

为了研究含不确定参数转子系统的动力特性,提出一种非概率区间分析方法对转子系统进行分析.基于区间数学和区间摄动理论,建立转子系统固有频率的计算公式,用区间分析方法得到了固有频率随系统参数的变化关系,得出了转子临界转速的变化范围.该方法降低了传统的概率分析方法对不确定参数信息的过分要求,为解决含有不确定参数的转子系统的动力特性问题提供了一个新途径.数值算例证明了本文所得结果的有效性,与传统概率方法比较,区间分析方法具有精度高,计算量小等优点.     

不确定时滞系统H∞控制性能分析的鲁棒可靠性方法

研究具有一般形式的不确定线性时滞系统鲁棒H∞控制器的可靠性问题。用区间变量描述控制系统时变参数的不确定性，将非概率可靠性方法和线性矩阵不等式（LMI）方法相结合，用于时滞不确定控制系统的鲁棒性能分析，提出了时变不确定性时滞系统H∞鲁棒性能分析的一种新方法——鲁棒可靠性方法。该法可给出控制系统满足性能要求的鲁棒可靠性度量及保证性能要求的基本参数的最大容许变异范围，且易于实施。数值算例说明了所提方法的有效性和可行性。