检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2019年第2期51卷 494-502页

作者：彭凡谢双双戴宏亮湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室长沙410082

研究蠕变加载条件下线黏弹性材料接触界面端附近的奇异应力场问题.考虑接触界面的摩擦,假设界面端的滑移方向不改变,相对滑移量微小,且其与位移同量级,由此线性化局部边界条件,根据对应原理得到Laplace变换域中的界面端应力场,导出时域... 详细信息

研究蠕变加载条件下线黏弹性材料接触界面端附近的奇异应力场问题.考虑接触界面的摩擦,假设界面端的滑移方向不改变,相对滑移量微小,且其与位移同量级,由此线性化局部边界条件,根据对应原理得到Laplace变换域中的界面端应力场,导出时域中奇异应力场的卷积积分表达式.对卷积积分核函数进行数值反演,考虑接触材料的两类组合,一是持久模量具有量级上的差异,另一是持久模量接近相同.算例结果证实核函数可以用准弹性法求得的解析式较准确地近似.在此基础上,利用积分中值定理,并引入各应力分量的修正系数,得到黏弹性奇异应力场的简化式.结合核函数的数值反演结果分析修正系数表达式的取值范围,得到如下结论,若两相接触材料的持久模量相差很大,可以采用准弹性解的解析式较准确地描述界面端的奇异应力场;一般情况下,应力场不存在统一的奇异值和应力强度系数,当采用类似于准弹性解的表达式近似给出黏弹性应力场时,可以估计此近似描述的误差限.文中最后采用有限元分析黏弹性板端部嵌入部位的应力场,算例包括了黏弹性板与弹性金属支承、黏弹性板与黏弹性垫层所形成的滑移接触界面端,利用黏弹性有限元的数值结果验证理论分析所得结论的有效性.

关键词：黏弹性接触界面端应力奇异性卷积积分准弹性解

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基于模仿学习和强化学习的智能车辆换道行为决策

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汽车工程 2021年第1期43卷 59-67页

作者：宋晓琳盛鑫曹昊天李明俊易滨林黄智湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室长沙410082

本文中提出了一种基于模仿学习和强化学习的智能车辆换道行为决策方法。其中宏观决策模块通过模仿学习构建极端梯度提升模型,根据输入信息在车道保持、左换道和右换道中选择宏观决策指令,以此确定所需求解的换道行为决策子问题;各细化... 详细信息

本文中提出了一种基于模仿学习和强化学习的智能车辆换道行为决策方法。其中宏观决策模块通过模仿学习构建极端梯度提升模型,根据输入信息在车道保持、左换道和右换道中选择宏观决策指令,以此确定所需求解的换道行为决策子问题;各细化决策子模块通过深度确定性策略梯度强化学习方法得到优化策略,求解相应换道行为决策子问题,以确定车辆运动目标位置并下发执行。仿真结果表明:本文中提出方法的策略学习速度比单纯强化学习方法快,且其综合性能优于有限状态机、行为克隆模仿学习和单纯强化学习等方法。

关键词：智能车辆行为决策强化学习模仿学习

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基于UKF路面附着估计的电动助力转向控制策略

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振动与冲击 2016年第22期35卷 123-128页

作者：周兵宋义彤范璐湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

考虑路面附着对驾驶员转向操纵的影响,设计了电动助力转向电流补偿控制策略。为了实时估计出路面附着系数,基于无迹卡尔曼滤波理论建立了路面附着系数观测器。在传统电动助力转向控制基础上,把路面附着和车速作为输入,设计了模糊控制器... 详细信息

考虑路面附着对驾驶员转向操纵的影响,设计了电动助力转向电流补偿控制策略。为了实时估计出路面附着系数,基于无迹卡尔曼滤波理论建立了路面附着系数观测器。在传统电动助力转向控制基础上,把路面附着和车速作为输入,设计了模糊控制器,得到控制补偿叠加电流,对传统电动助力转向进行修正。在MATLAB/Simulink中的仿真分析说明无迹卡尔曼滤波观测器能实时准确估计出路面附着系数,并且所设计的电动助力转向电流补偿控制策略能综合车辆行驶时的路面附着、车速和转向盘转角等信息,由助力执行电机产生适当的助力,使驾驶员获得良好的路感,提高车辆行驶稳定性和安全性。

关键词：车辆工程电动助力转向无迹卡尔曼滤波观测器路面附着系数估计

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形态分量分析在转子早期碰摩故障诊断中的应用

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振动工程学报 2014年第3期27卷 466-472页

作者：陈向民于德介李星李蓉湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

提出了一种基于形态分量分析的转子早期碰摩故障诊断方法,该方法用形态分量分析从转子早期碰摩故障信号中提取出冲击成分。形态分量分析根据信号中各组成成分的形态差异,构建不同的稀疏表示字典对各组成成分进行分离。当转子系统中出现... 详细信息

提出了一种基于形态分量分析的转子早期碰摩故障诊断方法,该方法用形态分量分析从转子早期碰摩故障信号中提取出冲击成分。形态分量分析根据信号中各组成成分的形态差异,构建不同的稀疏表示字典对各组成成分进行分离。当转子系统中出现早期碰摩时,其振动信号往往由以转频及其谐波为主要成分的周期成分、包含转子早期碰摩故障信息的冲击成分及随机噪声构成。周期成分表现为信号中的平滑部分,而冲击成分则表现为信号中的细节部分,因此,可根据周期成分与冲击成分的形态差异,用形态分量分析实现二者的分离。对形态分量分析的阈值方法进行了改进,提出了基于半软阈值的形态分量分析,仿真结果表明,基于半软阈值的形态分量分析要优于基于硬阈值的形态分量分析。对某转子早期碰摩故障信号进行了分析,结果表明,基于半软阈值的形态分量分析能有效地提取转子早期碰摩故障信号中的冲击成分,进而诊断转子早期碰摩故障。

关键词：故障诊断形态分量分析半软阈值转子碰摩

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拼接铺层纤维增强复合材料连接结构设计与离散优化

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机械工程学报 2021年第7期57卷 194-203页

作者：聂昕南博湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

多相离散设计是依据零件具体结构,通过各向异性材料分布,获得理想的优化设计方法。针对目前离散设计方法中相邻设计域接头间的可靠性连接问题,提出了一种拼接铺层的结构形式,为结构件设计域连接提供了一种新的方法。结合复合材料离散设... 详细信息

多相离散设计是依据零件具体结构,通过各向异性材料分布,获得理想的优化设计方法。针对目前离散设计方法中相邻设计域接头间的可靠性连接问题,提出了一种拼接铺层的结构形式,为结构件设计域连接提供了一种新的方法。结合复合材料离散设计与拼接铺层结构形式,综合考虑拼接接头对零件整体性能的影响,建立复合材料离散铺层优化系统。以汽车后背门模型为例,试验测试与仿真对比,验证了所建立优化模型的结果准确性。在优化过程中引入复合材料相关制造约束和材料插值模型,使优化设计结果兼顾了良好的可实施性。应用该铺层优化设计系统,相较传统复合材料铺层设计,汽车后背门在保证零件性能指标的基础之上,总成零件重量降低28.0%,实现了更加理想的轻量化实施效果。

关键词：复合材料拼接铺层连接结构离散设计优化轻量化

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全参数动态学习深度信念网络在滚动轴承寿命预测中的应用

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振动与冲击 2019年第10期38卷 199-205,249页

作者：杨宇张娜程军圣湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

相对于传统的"对信号进行特征提取+人工选择对数据敏感的特征值+预测模型"的滚动轴承寿命预测方法,深度信念网络(DBN)有显著的优势:DBN可以直接处理原始数据,让机器自动学习信号特征,从而免去了特征提取和选择的过程,提高了... 详细信息

相对于传统的"对信号进行特征提取+人工选择对数据敏感的特征值+预测模型"的滚动轴承寿命预测方法,深度信念网络(DBN)有显著的优势:DBN可以直接处理原始数据,让机器自动学习信号特征,从而免去了特征提取和选择的过程,提高了预测的智能性。但是传统的DBN采用固定学习率进行网络学习,不利于寻找最优结果;基于此,提出了一种改进的深度信念网络——全参数动态学习深度信念网络(GPDLDBN),并将其应用于滚动轴承寿命预测中。GPDLDBN预测模型由多层受限玻尔兹曼机(RBM)单元组成,采用自下而上的逐层无监督贪婪算法训练参数;接着采用自上而下的监督学习算法微调整个网络参数,两个过程均采用新的全参数动态学习策略设置各参数;采用GPDLDBN预测模型对实测的滚动轴承寿命数据进行了预测,并与传统的固定学习率的DBN预测模型进行了对比分析。结果表明,GPDLDBN预测模型能够有效加快收敛速度,减少模型的训练时间,且具有更高的预测精度。

关键词：深度学习全参数动态学习深度信念网络(GPDLDBN) 滚动轴承寿命预测

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安装液压互联悬架货车的机械液压多体系统建模及模态分析

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机械工程学报 2012年第6期48卷 116-123页

作者：丁飞张农韩旭湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙 410082

针对传统悬架无法实现同时对车体俯仰和垂向振动模态的协调控制,提出一种新型液压互联悬架系统.运用传递矩阵法推导出液压子系统的阻抗阵,并建立机械多刚体和液压系统耦合的多体动力学方程.针对该类频率依赖特征方程的特征值问题,提出... 详细信息

针对传统悬架无法实现同时对车体俯仰和垂向振动模态的协调控制,提出一种新型液压互联悬架系统.运用传递矩阵法推导出液压子系统的阻抗阵,并建立机械多刚体和液压系统耦合的多体动力学方程.针对该类频率依赖特征方程的特征值问题,提出一种基于数值优化的特征值辨识方法,并验证该方法的有效性.运用模态理论,对比分析液压互联悬架系统对三轴重型货车车体振动模态影响的不同.结果表明,俯仰平面内的抗反向运动的液压互联悬架系统能在保持原有乘坐舒适性的同时,能有效抑制车体俯仰运动；安装抗反向运动的液压互联悬架系统后,车体俯仰刚度增强,其垂向振动刚度略有降低；同时车体和车轴振动峰值被极大地降低,车体振动衰减率明显增大.

关键词：液压互联悬架阻抗阵特征值辨识模态分析

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基于线调频小波路径追踪阶比循环平稳解调的齿轮故障诊断

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机械工程学报 2012年第3期48卷 95-101页

作者：陈向民于德介罗洁思湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为从变转速齿轮箱振动信号中提取齿轮故障特征,提出基于线调频小波路径追踪的阶比循环平稳解调方法。该方法利用线调频小波路径追踪算法估计振动信号中的转速信号,根据转速信号对信号进行等角度采样,获取角域周期平稳信号,求取角域信号... 详细信息

为从变转速齿轮箱振动信号中提取齿轮故障特征,提出基于线调频小波路径追踪的阶比循环平稳解调方法。该方法利用线调频小波路径追踪算法估计振动信号中的转速信号,根据转速信号对信号进行等角度采样,获取角域周期平稳信号,求取角域信号的循环自相关函数,在特征循环阶比处对循环自相关函数进行切片,并对切片进行解调分析得到切片解调谱,依据切片解调谱进行齿轮故障诊断。由于线调频小波路径追踪算法具有精度高和抗噪能力强的优点,而循环平稳解调算法可以有效提取淹没在噪声中的周期性故障特征,因而,该方法结合了二者的优点,适合于变转速齿轮信号的故障特征提取。算法仿真和应用实例表明,该方法能有效地提取变转速齿轮箱振动信号中的齿轮故障特征。

关键词：线调频小波阶比跟踪循环平稳解调齿轮故障诊断

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ACROA优化的自适应最稀疏窄带分解方法

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振动工程学报 2016年第6期29卷 1127-1133页

作者：彭延峰程军圣杨宇湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

提出了基于人工化学反应优化算法(artificial chemical reaction optimization algorithm,ACROA)的自适应最稀疏窄带分解(adaptive sparsest narrow-band decomposition,ASNBD)方法,将信号分解转化为对滤波器参数的优化问题,使用ACROA进行优化,以得到信号的最稀疏解为优化目标,在优化过程中将信号自适应地分解成若干个具有物理意义的局部窄带信号。对数值仿真和齿轮故障数据进行分析,结果表明该方法在抑制模态混淆、抗噪声性能、提高分量的正交性和准确性等方面要优于ASTFA方法、基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的ASNBD方法及总体平均经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法,并能有效识别出齿轮的典型故障。

关键词：故障诊断齿轮自适应最稀疏窄带分解人工化学反应优化算法局部窄带信号

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基于全局敏感性分析和动态代理模型的复杂非线性系统优化设计方法

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机械工程学报 2015年第4期51卷 126-131页

作者：张扬张维刚马桃唐婷湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

针对复杂非线性系统多参数优化设计不仅计算工作量大,而且难以获得理论上最优解的问题,提出将全局敏感性分析和动态代理模型技术相结合的多参数多目标优化策略。通过基于方差的Sobol全局敏感性分析精简系统模型,确定敏感参数,并构造基... 详细信息

针对复杂非线性系统多参数优化设计不仅计算工作量大,而且难以获得理论上最优解的问题,提出将全局敏感性分析和动态代理模型技术相结合的多参数多目标优化策略。通过基于方差的Sobol全局敏感性分析精简系统模型,确定敏感参数,并构造基于敏感参数的多目标代理模型,采用NSGA-II遗传优化算法得到当代最优解。优化过程中,代理模型和搜索空间不断更新,最优解附近的精度不断提高,直到满足优化迭代的收敛准则。将本方法应用于某汽车乘员约束系统的概念优化设计中,乘员的头部损伤指标(Head injury criterion,HIC)、胸部3 ms伤害指标C3ms和胸部压缩量D分别降低了11.3%、11.8%和9.4%,优化结果和最优解附近的精度都优于静态代理模型与NSGA-II遗传优化算法,取得明显的优化效果,证明了研究方法的有效性。

关键词：全局敏感性分析动态代理模型复杂非线性系统多参数优化

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