检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料科学与工程 2024年

作者：康元春杨建华湖北汽车工业学院汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室

对轮毂进行轻量化设计，使用碳纤维复合材料替换原铝合金轮辋，采用了以神经网络作为代理模型的优化方法。基于等刚度理论确定碳纤维复合材料轮辋的初始厚度；综合考虑铝合金轮辐和碳纤维轮辋厚度对其性能的影响，利用拉丁超立方抽样生... 详细信息

对轮毂进行轻量化设计，使用碳纤维复合材料替换原铝合金轮辋，采用了以神经网络作为代理模型的优化方法。基于等刚度理论确定碳纤维复合材料轮辋的初始厚度；综合考虑铝合金轮辐和碳纤维轮辋厚度对其性能的影响，利用拉丁超立方抽样生成多组试验样本；基于试验样本运用神经网络作为代理模型，对轮辐的厚度尺寸和轮辋各角度碳纤维铺层厚度进行优化；为得到最佳的碳纤维铺层顺序，在Optistruct中进一步对碳纤维轮辋铺层顺序进行优化。最终得到的CFRP/铝材料轮毂重量上减轻18.43%，且满足了刚度及强度的相关要求。

关键词：铝/碳纤维轮毂轻量化神经网络铺层优化

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考虑时变参考和转向延迟的自动驾驶车辆轨迹跟踪控制方法

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汽车工程 2025年第1期47卷 44-54页

作者：杨正才张慧泉葛林鹤孙天骏湖北汽车工业学院汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室十堰442002 湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室长春130022

最优控制方法已成为自动驾驶横向运动控制的主流研究和工业部署方法。LQR方法拥有在线计算量小、实时性好等优点而被广泛使用,但是无法考虑时变参考和转向延迟。延时的存在会导致LQR方法在高速时失去稳定性,因此在解决该问题的同时维持... 详细信息

最优控制方法已成为自动驾驶横向运动控制的主流研究和工业部署方法。LQR方法拥有在线计算量小、实时性好等优点而被广泛使用,但是无法考虑时变参考和转向延迟。延时的存在会导致LQR方法在高速时失去稳定性,因此在解决该问题的同时维持LQR小计算量的特性十分必要。本文在保证实时性的前提下,解决了LQR无法考虑时变参考和转向延迟的问题。将道路曲率作为时变参考、转向延迟特性作为纯延时和1阶惯性环节考虑进跟踪误差状态方程中,将控制时域对应的KKT逆矩阵部分查表到实时求解器中,旨在减小计算量并保证控制器的实时性。仿真试验结果表明:所搭建的EqLPV-MPC控制器可以有效处理道路变曲率工况;相比于LQR方法,车速为72 km/h的双移线工况下横向误差降低39%,航向角误差下降52%,质心侧偏角减少28%。实车试验结果表明,在双移线工况下,本文所搭建的控制器可以将最大横向误差控制在0.1 m以内。

关键词：轨迹跟踪模型预测控制道路曲率转向延迟惯性环节

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车辆稳定域描述与求解的一种新方法

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汽车工程 2025年第3期47卷 460-469页

作者：贾长旺李杰郑玲玲赵旗吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室长春130025 吉林大学长沙汽车创新研究院长沙410036 湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室十堰442002

车辆稳定域是车辆稳定性分析与控制研究的重要内容,针对现有研究稳定域描述不准确与求解困难的问题,本文提出车辆稳定域四边形描述与自动求解方法。建立了车辆非线性2自由度模型,采用蚁群算法求解车辆系统平衡状态,应用Lyapunov间接法... 详细信息

车辆稳定域是车辆稳定性分析与控制研究的重要内容,针对现有研究稳定域描述不准确与求解困难的问题,本文提出车辆稳定域四边形描述与自动求解方法。建立了车辆非线性2自由度模型,采用蚁群算法求解车辆系统平衡状态,应用Lyapunov间接法判断平衡状态稳定性。基于质心的侧偏角-侧偏角速度相平面,建立相轨迹特征点和相平面稳定域边界点搜索法求解稳定域边界点,根据车辆稳定域不同的分布情况,提出两类稳定域类型,建立相应的判断方法、稳定域四边形描述与自动求解方法。基于提出的方法求解常见中等车速行驶工况的车辆稳定域,与平行线法和菱形法的结果进行对比,通过CarSim正弦工况仿真结果进行验证。研究结果表明,提出的车辆稳定域四边形描述可以比平行线法和菱形法更好描述稳定域边界,自动求解减少了稳定域求解工作量。

关键词：车辆稳定域相平面平衡状态蚁群算法 Lyapunov间接法

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基于渐近均匀化法的黏弹性复合材料时域本构模型研究

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复合材料科学与工程 2024年

作者：武顺心朱水文湖北汽车工业学院汽车工程学院汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室

本文旨在建立一种高效、准确的黏弹性复合材料宏观本构关系建模方法。通过结合渐近均匀化理论和特征位移法，建立了微观结构与宏观响应之间的定量关系。采用降阶均匀化方法求解特征位移，有效提高了计算效率，并直接得到了时域中的宏观... 详细信息

本文旨在建立一种高效、准确的黏弹性复合材料宏观本构关系建模方法。通过结合渐近均匀化理论和特征位移法，建立了微观结构与宏观响应之间的定量关系。采用降阶均匀化方法求解特征位移，有效提高了计算效率，并直接得到了时域中的宏观本构关系。将得到的本构关系以用户自定义材料子程序（UMAT）的形式嵌入有限元软件ABAQUS中，并通过与DIGIMAT的对比验证了模型的可靠性。数值结果表明，纤维体积分数和黏弹性衰减比对复合材料的应力松弛行为具有显著影响。随着纤维体积分数的增加，复合材料的初始应力值和应力松弛速率均增大；而衰减比的增大则导致应力松弛速率减慢。研究表明，该方法能够准确预测黏弹性复合材料的时域力学响应，为复合材料的设计和优化提供了有力的理论支撑。

关键词：渐近均匀化黏弹性体积分数应力松弛宏观-微观

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面向转向制动工况的制动力动态分配策略

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汽车工程 2024年第10期46卷 1755-1765页

作者：吴桐荣劲王军年孙文初亮葛林鹤湖北汽车工业学院汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室十堰442002 吉林大学汽车工程学院长春130022 常州工学院汽车工程学院常州213032

受轮胎侧偏、载荷横移等因素的影响,汽车在转向制动工况下的动力学行为比直线制动更复杂。深入探究该工况下改善汽车循迹能力的制动力分配策略,对于保障行车安全具有重要意义。对此,本文以电子机械制动为载体,进一步研究转向制动工况下... 详细信息

受轮胎侧偏、载荷横移等因素的影响,汽车在转向制动工况下的动力学行为比直线制动更复杂。深入探究该工况下改善汽车循迹能力的制动力分配策略,对于保障行车安全具有重要意义。对此,本文以电子机械制动为载体,进一步研究转向制动工况下的制动力分配策略。首先,以2自由度汽车动力学模型为参考,基于模型预测控制算法求解汽车保持稳定行驶时前和后轴车轮所需的最低侧向力。然后,通过在线求解附着椭圆得出可供各车轮制动的最大纵向力。在此基础上,以最大纵向力为依据进一步计算制动力分配系数,实现制动力优化分配。仿真和试验结果表明:所提出的制动力分配策略能够根据汽车行驶工况、载荷状态和路面附着条件动态调节制动力分配比例,提升了转向制动工况汽车的循迹能力。

关键词：制动力动态分配转向制动电子机械制动模型预测控制循迹能力

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基于改进混合A^(*)算法的智能汽车路径规划

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湖北汽车工业学院学报 2025年第1期39卷 9-14页

作者：潘锐周红妮郭昊汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室湖北十堰442002

针对混合A^(*)算法在非结构化道路路径规划效率低、规划路径不够平滑等问题,提出改进混合A^(*)算法,在实际代价中加入对方向切换、航向角的惩罚,采用指数加权法对启发函数进行加权;采用变步长方式拓展节点,并对终点区域路径进行RS曲线拟... 详细信息

针对混合A^(*)算法在非结构化道路路径规划效率低、规划路径不够平滑等问题,提出改进混合A^(*)算法,在实际代价中加入对方向切换、航向角的惩罚,采用指数加权法对启发函数进行加权;采用变步长方式拓展节点,并对终点区域路径进行RS曲线拟合;利用梯度下降法对路径进行平滑处理和避障优化。通过构建复杂场景和泊车场景进行路径规划仿真,结果表明:改进后的混合A^(*)算法相比于传统算法,在路径长度、拓展节点、搜索时间以及曲率等方面均有明显的优势,可以有效解决非结构化道路的路径规划问题。

关键词：混合A^(*)算法非结构化道路启发函数梯度

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复杂道路智能汽车运动综合控制策略

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昆明理工大学学报（自然科学版） 2023年第2期48卷 158-167页

作者：冯樱秦国庆赵环宇江子旺湖北汽车工业学院湖北省汽车动力传动与电子控制重点实验室湖北十堰442002

针对复杂道路场景,设计出一种集路径跟踪、避障和漂移于一体的智能汽车综合控制器.路径跟踪和避障控制器的设计采用模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)原理,漂移控制器采用线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR... 详细信息

针对复杂道路场景,设计出一种集路径跟踪、避障和漂移于一体的智能汽车综合控制器.路径跟踪和避障控制器的设计采用模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)原理,漂移控制器采用线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)原理.车辆路径跟踪行驶时,若遇到障碍物,启动避障控制器进行局部路径规划,以完成避障,还可以在指定弯道区域进行极限漂移运动,使车辆漂移过弯.基于Matlab对控制器进行仿真验证,结果表明:在满足行驶安全性的前提下,该控制器能在复杂道路场景下实现车辆自主跟踪、局部避障和漂移过弯.

关键词：路径跟踪避障漂移 MPC控制 LQR控制

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电池包液冷散热结构设计及影响因素分析

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第6期38卷 102-108页

作者：康元春刘智勇湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002 汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室湖北十堰442002

液冷板流道结构对电池散热效果与均温性有显著影响。在对比不同结构液冷板的散热性能时,约束各种冷板结构的液体质量流量来进行仿真研究。设计了不同的散热结构方案并在相同质量流量的条件下进行了散热仿真,对比各设计方案的散热效果和... 详细信息

液冷板流道结构对电池散热效果与均温性有显著影响。在对比不同结构液冷板的散热性能时,约束各种冷板结构的液体质量流量来进行仿真研究。设计了不同的散热结构方案并在相同质量流量的条件下进行了散热仿真,对比各设计方案的散热效果和泵功耗等。探讨了进水口内径、壁厚、水温等对散热效果的影响。结果表明,横向并联式冷板结构散热效果最好,内径、壁厚及水温分别选取36 mm、2 mm和25℃。最终设计的散热方案满足了电池包最佳工作温度范围20~50℃和最大温差5℃的温控要求。

关键词：锂离子电池液冷板结构动力电池热管理

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基于改进的Halpin-Tsai模型对颗粒增强复合材料弹性常数预测

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复合材料科学与工程 2024年第4期 33-39页

作者：武顺心朱水文湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室十堰442002

为了预测不同形状颗粒增强复合材料的弹性常数,以碳化硅(SiC)颗粒增强环氧树脂为例,建立了不同颗粒形状的代表性体积元(RVE)模型,研究了不同颗粒形状及其体积分数对复合材料弹性常数的影响。通过改进的Halpin-Tsai模型,得出了形状因子... 详细信息

为了预测不同形状颗粒增强复合材料的弹性常数,以碳化硅(SiC)颗粒增强环氧树脂为例,建立了不同颗粒形状的代表性体积元(RVE)模型,研究了不同颗粒形状及其体积分数对复合材料弹性常数的影响。通过改进的Halpin-Tsai模型,得出了形状因子与体积分数、颗粒体积和几何因子之间的关系式。有限元模型和改进的Halpin-Tsai模型计算的复合材料弹性常数结果相近,最大误差仅为4%。研究表明,改进的Halpin-Tsai模型可以用于预测碳化硅颗粒增强环氧树脂复合材料的弹性常数。

关键词： Halpin-Tsai模型颗粒形状体积分数弹性模量 RVE模型复合材料

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商用车含踏板燃油箱结构优化分析

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湖北汽车工业学院学报 2024年第4期38卷 17-21,32页

作者：谢锟张继伟吴胜军汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室湖北十堰442002

对含踏板燃油箱模型在踩踏工况下进行了静力的结构分析,并进行疲劳分析。选取箱体、踏板、端盖、支架、防浪板的厚度为设计变量,以质量、应力、变形、疲劳寿命为目标,对燃油箱进行优化设计,结果表明:优化后燃油箱的最大应力降低了4.29%... 详细信息

对含踏板燃油箱模型在踩踏工况下进行了静力的结构分析,并进行疲劳分析。选取箱体、踏板、端盖、支架、防浪板的厚度为设计变量,以质量、应力、变形、疲劳寿命为目标,对燃油箱进行优化设计,结果表明:优化后燃油箱的最大应力降低了4.29%,最大变形降低了13.04%,疲劳寿命提高了26.94%,质量降低了10.93%。

关键词：燃油箱静态结构疲劳分析响应面优化

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