基于Dugoff轮胎模型的爆胎车辆运动学仿真

研究爆胎车辆运动模型问题,车辆行驶过程中发生爆胎易引起交通事故。根据实车试验得到爆胎后车辆的运动特性比较困难,通过对轮胎力学特性的研究,考虑到爆胎后轮胎刚度和有效滚动半径等参数的变化,在Dugoff轮胎模型的基础上,建立一种能够描述轮胎爆胎力学特性模型,并在Simulink中搭建了七自由度整车仿真模型。假设在驾驶员不干预的情况下,仿真了车辆在高速直行和转向时发生爆胎后的运动状况,并对爆胎导致车辆偏航的原因进行了分析。结果表明,搭建的模型可以真实反映爆胎后车辆运动特性的变化,并为稳定性研究提供了依据。     

轮胎硫化的建模与控制

本文提出一个轮胎硫化的建模与控制方案,它包括硫化温度场离线数值解和硫化时间实时控制两部分内容.数值解采用有限元法,其结果能够满足实时控制的需要.建立在此基础上的控制方案可以根据硫化温度的采样值实时计算硫化程度,进而控制硫化时间以使轮胎质量达到最佳.数值解和控制方案是作为一个整体统一考虑的.     

采用神经网络轮胎模型的汽车操纵稳定性仿真

运用人工神经网络理论中的多层前向ＢＰ网络,建立轮胎侧偏特性模型,进而将人工神经网络轮胎代人车模型中进行操纵稳定性仿真研究。     

轮胎均匀性数据处理及管理系统

介绍轮胎均匀性试验的基本原理、数学模型、数据处理及设备控制与管理,并在QLJ系列轮胎均匀性试验机上进行实践,效果良好,为实现管控一体化打下了基础。     

基于自激励振动理论的轮胎多边形磨损研究

建立轮胎-悬架-车身系统的考虑时间延迟的轮胎多边形磨损动力学模型,探讨基于自激励振动理论的轮胎多边形磨损现象。研究表明：轮胎多边形磨损是一种典型的非线性自激励振动,不同车型、不同轮胎磨损状况下,系统的自激励振动频率不同,常见频率区间为100—400Hz;轮胎周向多边形磨损现象即自激励振动出现在特定的车速区间;轮胎多边形磨损的边数等于自激励振动系统的固有频率和车轮转动频率之比;轮胎在特定频段的固有频率对自激励系统振动有很大影响。     

轮胎侧偏动力学特性的计算机仿真

将计算机仿真技术应用到轮胎侧偏动力学的研究中，建立了仿真模型，采用高斯－牛顿法和麦夸脱方法解决了多参数非线性问题，并用面向对象的Ｃ＋＋语言编制了仿真软件。     

滚动轮胎有限元建模及温度场仿真分析

研究滚动轮胎温度场分布的问题,为了解决温度场试验较难获得轮胎内部温度,重复性差等缺点,以实体轮胎为建模对象,建立了胎体帘线模型与轮胎橡胶材料模型,并将模型在充气压力下的自由模态各阶频率值与试验值相比较,在验证了可行性和正确性的条件下,嵌入了轮胎生热、传热模型以及试验测得的热边界条件,对轮胎稳态温度场进行了仿真,明确了稳态温度场分布图和轮胎内部最高温度与车速间的函数关系及二次拟合公式,并简单分析了轮胎温度分布规律.仿真结果表明,利用有限元法建立的模型及温度场计算是正确的,可为轮胎的结构和配方设计等方面提供了依据.     

多智能神经网络轮胎模型仿真研究

现在采用神经网络等新技术的高速、高频、大幅度和瞬态变工况的非线性模型是轮胎建模的主要研究问题.以前运用BP算法存在训练速度慢,易陷入局域极值而得不到适当的权值分布等缺点,以至于在实际应用中需要多次进行训练才能得到较为理想的结果.而采用进化算法对神经网络系统进行优化能在很大程度上解决上述问题.再将基于知识的多智能体思维进化算法(KMMEA)引入到神经网络权值优化中,建立了侧向力、纵向力联合工况下的非线性轮胎模型,绘制出有界非线性函数族并整理为非线性不确定系统.在Matlab中的仿真实验结果表明,算法对轮胎模型的精度和建模的效率有显著的提高.     

均匀传输线等效电路的解析及其Scilab仿真

从均匀传输线的概念出发,利用等效电路法,建立了长距离均匀传输线数学模型。在均匀传输线终端开路的状态下,解算出均匀传输线数学模型的正弦稳态解。利用开源工程软件Scilab求解微分方程,计算均匀传输线的始端电压、电流及其他电参数,验证了该数学模型在工程上的可行性。     

蛇形机器人水下3D运动建模与仿真

由于蛇形机器人具有多关节、超冗余自由度的特点,以及水环境高度复杂非线性化,使得蛇形机器人的水下3维步态难以通过实验进行验证、分析及优化针对这些问题,根据蛇形机器人样机"探查者Ⅲ",搭建了水下运动的仿真分析系统.首先,分析了蛇形机器人水下运动时不同姿态下的水静力,计算了机器人受到的附加质量力和黏滞阻力的线性项和非线性项,并研究了流体力矩对水下运动的影响.然后,基于Morison方程建立了机器人与水交互的力学模型.最后,在仿真分析系统中对逐节下潜步态进行仿真,分析机器人的运动性能,并进行相应的实验.通过前进速度、下潜速度、运动趋势的对比表明:该力学模型能比较准确地模拟机器人与水环境的交互作用,仿真分析系统能用来验证和分析蛇形机器人的水下3维运动步态.     

基于键合图的汽车悬架系统建模与仿真

键合图是一种图形工具,它可以清晰形象地描述系统内部的能量结构.文中给出了功率键合图理论对汽车1/4、1/2悬架系统建模的详细方法,建立了1/4、1/2悬架的键合图模型.对1/2悬架键合图模型进行仿真时,文中没有采用传统的推导状态方程方法,而是将键合图模型按照键合图与方块图的转化关系直接转为方块图模型,再利用MATLAB软件的Simulink工具箱对1/2悬架的方块图进行建模仿真.给出了仿真模型,得到了较好的仿真结果.验证了键合图结合方块图理论对系统建模和分析的优越性.     

某车载导弹轮胎支撑发射仿真研究

在某车载导弹发射时轮胎支撑问题的研究中,为能够提高武器系统的应急性和实用性,并验证轮胎支撑发射的可能性,利用Brushing约束解决了适配器与导弹的约束问题,利用控制程序实现导弹连发和解锁,在ADAMS软件里进行了可视化动力学仿真,建立3种轮胎支撑模型,弹簧阻尼模型、碰撞模型和UA轮胎模型,通过轮胎与地面的相互作用力的比较,论证建立模型的可信性.对比不同支撑模型下发射车质心运动参数和发射架运动参数,及导弹出筒后下沉量和俯仰方向运动参数,得到轮胎支撑发射是可行的.     

轮胎花纹图像检索技术综述

轮胎花纹图像检索在交通事故处理及刑事案件侦破中是获取破案信息的重要手段,虽然基于内容的图像检索技术已发展数十年,但由于轮胎花纹图像数据的来源及应用场景特殊等因素,目前这方面的研究文献并不多。在研究近年来轮胎花纹图像检索领域相关文献的基础上,对该领域的技术现状进行总结分析。首先,围绕轮胎花纹纹理特征提取和高层语义特征提取两项关键技术描述了该领域的主要研究成果,并总结了轮胎花纹数据库以及检索性能评价指标。然后,分别针对轮胎花纹低层特征和高层特征提取进行实验对比并分析结果。最后,结合现有技术及实际应用需求,分析了该领域的技术发展趋势并指出了未来的研究方向。     

轮胎智能监测系统的研究

研究了汽车轮胎的智能监测系统．并介绍了一种实现轮胎温度压力直接监测系统的方法。对于整个系统的硬件组成及软件设计做了细致的阐述。提出了一种基于Microchip公司的PlC单片机的轮胎智能监测模块的设计方案．以及基于PTR2000无线收发模块的无线通讯方案。该系统可随时测定每个轮胎内部的实际温度和瞬压．可有效避免爆胎事故的发生。     

基于轮胎/路面磨擦状况估计的轮胎故障观测器设计

轮胎故障是造成交通事故的主要原因之一.但是目前大多数轮胎故障监测方法由于需要使用各种复杂的传感器因此制造代价高昂且不可靠.为此,提出了一种新型实用的轮眙故障观测器.基于考虑外界不确定干扰的新型动态轮胎/路面磨擦模型,该观测器仅仅使用汽车驱动力及轮胎转速数据,跟踪估计轮胎/路面磨擦系数的变化,并通过对磨擦状况的分析对轮胎状态做出合理的判断.由于转速传感器是汽车防滑刹车控制系统(ABS)的基本组成部分,因此该观测器可与ABS结合工作,低成本的实现轮胎故障监测.     

一种新型轮胎压力检测系统的实现

介绍了轮胎压力检测系统(TPMS)的设计原理。提出了一种基于GE公司NPX-I芯片和中颖公司SH67P54单片机的TPMS设计方案,并对其软件和硬件设计中的关键技术进行了详细的阐述。测试结果证明该系统成本低廉并且性能安全可靠。     

基于调频载波通信的汽车轮胎压力监测报警系统

为了实时监测轮胎压力以避免由轮胎故障引发交通事故,本文详细讨论了设计的一种基于Motorola芯片的轮胎压力监测报警,系统的整体结构、硬件配置和软件功能的实现。该系统可实时检测和显示汽车轮胎的压力和温度,能及时确定轮胎故障并发出报警信息。由于采用调频载波进行数字通信方式,克服了以往调幅通讯方式下信号易受汽车运行干扰的缺点。     

Knowledge-Based Virtual Modeling and Simulation of Manufacturing Processes for Industry 4.0

Abstract

Industry 4.0 aims at providing a digital representation of a production landscape, but the challenges in building, maintaining, optimizing, and evolving digital models in inter-organizational production chains have not been identified yet in a systematic manner. In this paper, various Industry 4.0 research and technical challenges are addressed, and their present scenario is discussed. Moreover, in this article, the novel concept of developing experience-based virtual models of engineering entities, process, and the factory is presented. These models of production units, processes, and procedures are accomplished by virtual engineering object (VEO), virtual engineering process (VEP), and virtual engineering factory (VEF), using the knowledge representation technique of Decisional DNA. This blend of the virtual and physical domains permits monitoring of systems and analysis of data to foresee problems before they occur, develop new opportunities, prevent downtime, and even plan for the future by using simulations. Furthermore, the proposed virtual model concept not only has the capability of Query Processing and Data Integration for Industrial Data but also real-time visualization of data stream processing.