检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2022年第3期43卷 3-23页

作者：杜荣华朱胜亿魏克湘张文明邹鸿翔长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411104 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

从交通环境中采集能量为交通设施健康状态监测供电,不仅便捷、可持续,而且零碳环保,有益于我国“双碳”目标实现。目前关于交通环境能量采集、交通设施健康状态监测的研究有很多,但是还未见从自供能交通设施健康状态监测角度综述、总结... 详细信息

从交通环境中采集能量为交通设施健康状态监测供电,不仅便捷、可持续,而且零碳环保,有益于我国“双碳”目标实现。目前关于交通环境能量采集、交通设施健康状态监测的研究有很多,但是还未见从自供能交通设施健康状态监测角度综述、总结和提炼的报道。本文概述了交通环境能量源及机电转换机制,阐述了交通设施健康状态监测的基本内容和研究进展,强调交通环境能量采集是解决交通设施健康状态监测供电问题的潜在方案,重点论述了交通环境能量采集方法及交通设施健康状态监测中的应用,探讨了自供能交通设施健康状态监测面临的挑战并进行了展望。

关键词：车路能量采集状态监测自供能传感交通设施

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面内压电振动能量采集动力学设计与性能研究

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固体力学学报 2019年第5期40卷 381-389页

作者：邹鸿翔张文明魏克湘湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411104 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

压电振动能量采集将环境中普遍存在的机械能转换为电能,可以实现自供能传感、控制与驱动,具备灵活、节能环保、可持续的优势,具有广阔的应用前景.为了促进压电振动能量采集器件的集成与融合,提出面内压电振动能量采集,将压电振动能量采... 详细信息

压电振动能量采集将环境中普遍存在的机械能转换为电能,可以实现自供能传感、控制与驱动,具备灵活、节能环保、可持续的优势,具有广阔的应用前景.为了促进压电振动能量采集器件的集成与融合,提出面内压电振动能量采集,将压电振动能量采集器进行扁平化设计,使其在二维平面内采集振动能量,在保证较大功率输出下能够显著减小器件所需三维空间.为了提高输出功率与工作频宽,设计了具有双稳态与力放大机制的面内压电振动能量采集器.考虑弯张小变形,通过能量法建立了面内压电振动能量采集器的机电耦合动力学模型.分析了关键设计参数对面内压电振动能量采集器性能的影响.数值仿真了面内压电振动能量采集器在简谐激励下的俘能性能,结果表明,通过合理的设计,面内压电振动能量采集器可以低频、宽频弱激励下有效俘获能量.面内压电振动能量采集设计方法有利于推动便携式、可穿戴式自供能等方面的应用和产业化.

关键词：能量采集压电动力学双稳态

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抗冲击车路能量收集减速带设计与自供能交通管控

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机械工程学报 2022年第20期58卷 72-82页

作者：邹鸿翔李猛赵林川肖俊杜荣华魏克湘张文明湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411104 长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

车辆滚压道路会产生大量机械能,将这些能量收集为交通环境中小型机电系统供电,实现自供能交通状况监测和交通管控等,使交通系统更加安全、有序、高效地运行;并且绿色环保,有益于我国“双碳”目标的实现。提出一种用于单向车道的抗冲击... 详细信息

车辆滚压道路会产生大量机械能,将这些能量收集为交通环境中小型机电系统供电,实现自供能交通状况监测和交通管控等,使交通系统更加安全、有序、高效地运行;并且绿色环保,有益于我国“双碳”目标的实现。提出一种用于单向车道的抗冲击车路能量收集减速带(Anti-impact vehicle-road energy harvesting bump,AVEHB)。通过“顺势运动”吸纳车辆滚压能量,可以减少对器件和路基的冲击损伤,使更多滚压激励用于做功。抗冲击对比试验验证了该设计的优点。基于AVEHB工作原理,建立机电耦合动力学模型并进行试验验证。试验结果还显示,在车速50km/h时,AVEHB最大输出电压和功率分别为146.7 V和143.47 W。探索了自供能车速监测及行人主动安全警示等应用,验证了AVEHB具有为交通环境中机电系统供电的潜力。根据供电需求合理设置AVEHB阵列,可以为智慧交通系统提供便捷、可持续、绿色环保的零碳电力。

关键词：车路能量收集能量收集减速带能量收集智慧交通

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AZ31镁合金膨胀-连续剪切变形的晶粒细化机理

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中国有色金属学报 2021年第12期31卷 3531-3543页

作者：车波卢立伟项瑶马旻罗骏刘龙飞湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 湖南科技大学湖南省新能源汽车产学研海智创新中心湘潭411201 湖南工程学院湖南省汽车动力与传动系统重点实验室湘潭411104

本文提出了膨胀-连续剪切变形的新方法,利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了膨胀-连续剪切变形AZ31镁合金的晶粒细化机理。结果表明:AZ31镁合金经变形后晶粒尺寸由150μm细化至约2.5μm。在膨胀变形过程中,{1012}拉伸孪晶... 详细信息

本文提出了膨胀-连续剪切变形的新方法,利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了膨胀-连续剪切变形AZ31镁合金的晶粒细化机理。结果表明:AZ31镁合金经变形后晶粒尺寸由150μm细化至约2.5μm。在膨胀变形过程中,{1012}拉伸孪晶是主要的变形机制,其孪晶界为动态再结晶提供大量的形核位置,促进了动态再结晶的发生;在开口位置处,镁合金经历了大的挤压比和剪切变形,柱面áañ滑移被激活,在基面和柱面áañ滑移共同作用下进一步均匀细化晶粒组织。在整个变形过程中,小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,大角度晶界含量由挤压通道处的27.6%增加到板材成形通道处的72.2%,动态再结晶发生程度更加充分。AZ31镁合金的晶粒细化主要是孪晶诱发的动态再结晶和连续动态再结晶共同作用所致。

关键词： AZ31镁合金膨胀-连续剪切变形动态再结晶晶粒细化

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TD3算法改进与自动驾驶汽车并道策略学习

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机械工程学报 2023年第8期59卷 224-234页

作者：张志勇黄大洋黄彩霞胡林杜荣华长沙理工大学机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点实验室长沙410114 长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411104

为提高自动并道策略的综合性能,改进了双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)的Q值估计方法和奖励函数。通过马尔科夫决策过程,将车辆并道过程建模为强化学习问题,分析TD3强化学习算法中... 详细信息

为提高自动并道策略的综合性能,改进了双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)的Q值估计方法和奖励函数。通过马尔科夫决策过程,将车辆并道过程建模为强化学习问题,分析TD3强化学习算法中Q值低估对并道决策的影响。对TD3算法的双评论家目标网络执行蒙特卡洛随机失活,在获得两个Q值估计样本的基础上,提出基于样本方差加权平均的Q值估计方法,提高TD3算法的Q值估计精度。在优先保证完成并道任务的前提下,充分考虑车辆并道过程中的安全性、舒适性和交通效率,建立完备的奖励函数。基于改进的TD3算法和奖励函数,通过BARK模拟器开展自动驾驶汽车并道策略学习和测试。结果表明,提出的改进TD3算法显著提高了Q值估计精度。结合建立的奖励函数,在保证交通效率的同时提高了车辆并道的安全性和乘坐舒适性。

关键词：自动驾驶汽车强化学习并道策略 Q值估计

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纯电动汽车传动系统-电机结构参数协同设计优化

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汽车工程 2023年第11期45卷 2113-2122页

作者：何智成谢泽军刘侃周恩临唐谦黄元毅湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411014 上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心柳州545000

提出一种纯电动汽车传动系统与电机结构参数协同设计优化方法,来提高纯电动汽车动力性与经济性,同时降低永磁同步电机齿槽转矩以降低电机的振动噪声。首先,以电机结构参数为输入,额定转矩与齿槽转矩为输出,开展了基于电机多参数仿真和... 详细信息

提出一种纯电动汽车传动系统与电机结构参数协同设计优化方法,来提高纯电动汽车动力性与经济性,同时降低永磁同步电机齿槽转矩以降低电机的振动噪声。首先,以电机结构参数为输入,额定转矩与齿槽转矩为输出,开展了基于电机多参数仿真和不同机器学习预测模型精度的研究,并建立永磁同步电机额定转矩和齿槽转矩的高精度机器学习预测模型;其次,利用电机基本设计参数(额定转矩、峰值转矩、额定转速、峰值转速)以及峰值效率构建永磁同步电机效率map图的快速预估数学模型;再次,基于电机齿槽转矩预测模型以及电机效率map图的快速预估数学模型,建立电机结构参数与效率特性的映射关系;最后,以电机结构参数和传动比为优化变量,整车动力性、经济性以及电机齿槽转矩为优化目标,运用遗传算法进行多目标优化。仿真结果表明,相较于优化前,优化后的整车性能0-100 km/h加速时间缩短了27.3%,15 km/h最大爬坡度提高了40.5%,WLTC工况能耗减少了1.6%,电机齿槽转矩降低了42.2%。

关键词：永磁同步电机机器学习电机效率map图齿槽转矩

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融合灰色预测和卡尔曼滤波的车辆侧向碰撞预警

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机械工程学报 2024年第20期60卷 240-250页

作者：张志勇王宇翔黄彩霞吴悠杜荣华长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 长沙理工大学机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点实验室长沙410114 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湘潭411104

车辆碰撞预警是车辆主动安全控制关键技术,常需要利用准确的车辆状态信息进行运动轨迹的高精度预测,再由运动轨迹预测模块判断安全碰撞预警时间内是否存在碰撞风险。为提高碰撞预警精度,建立以恒定转弯率和加速度模型为状态转移方程,平... 详细信息

车辆碰撞预警是车辆主动安全控制关键技术,常需要利用准确的车辆状态信息进行运动轨迹的高精度预测,再由运动轨迹预测模块判断安全碰撞预警时间内是否存在碰撞风险。为提高碰撞预警精度,建立以恒定转弯率和加速度模型为状态转移方程,平方根容积卡尔曼滤波器为估计算法的状态估计方法,提高目标车相对运动状态的估计精度;提出融合灰色预测的车辆运动轨迹预测方法,通过灰色预测模型对量测变量进行多步预测,再由平方根容积卡尔曼滤波器进行校正,提高目标车相对运动轨迹的预测精度;最后,考虑路面附着系数对安全碰撞预警时间的影响,提出一种车辆侧向碰撞预警方法。数字仿真结果表明,在不同路面附着条件下,提出的车辆侧向碰撞预警方法都准确预测车辆的碰撞时间,提前的预警时间大于安全碰撞预警时间,确保驾驶员或主动避障控制系统能及时操控车辆,提高车辆行驶的安全性。

关键词：碰撞预警轨迹预测状态估计灰色预测卡尔曼滤波

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NiCu双金属纳米粒子的表面偏析、结构特征与扩散研究

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物理学报 2021年

作者：邓永和张宇文谭恒博文大东高明吴安如湖南工程学院计算科学与电子学院吉首大学物理与机电工程学院湖南工程学院湖南省汽车动力与传动系统重点实验室

NiCu双金属核壳纳米粒子不仅由于其优异的稳定性、选择性以及磁学和催化性能而受到广泛关注，可以通过改变纳米粒子的形貌、表面元素分布和粒径大小来而具有可调谐性能。采用分子动力学与蒙特罗方法并结合嵌入原子势对NiCu双金属纳米粒... 详细信息

NiCu双金属核壳纳米粒子不仅由于其优异的稳定性、选择性以及磁学和催化性能而受到广泛关注，可以通过改变纳米粒子的形貌、表面元素分布和粒径大小来而具有可调谐性能。采用分子动力学与蒙特罗方法并结合嵌入原子势对NiCu双金属纳米粒子的表面偏析、结构特征以及Cu吸附原子在Ni基底实现沉积生长与表面扩散进行了研究。研究结果表明：Cu原子在Ni基底表面具有强的偏析倾向。随着Cu原子的浓度增加，Cu原子优先占据纳米粒子的顶点、边、(100) 和 (111) 面，最终形成完美的Ni核/Cu壳纳米粒子。在T = 400 K的生长温度时，形成的Ni核/Cu壳结构最稳定。进一步采用肘弹性波方法模拟计算在Ni基表面Cu吸附原子的扩散势垒。结果表明，Cu吸附原子无论是交换还是扩散，都需要克服较大的ES势垒，使其难以在Ni基底表面进行面间扩散。与Ni基底相反，在Cu基底上沉积Ni原子，Ni吸附原子很容易从 (111) 面迁移至 (100) 面，且在当前模拟温度下，Ni吸附原子无法在 (100) 面进行迁移，导致生长构型朝正八面体的形状发展，且其八个顶角几乎被Ni原子所占据。本文经过深入研究，从原子的角度出发，对NiCu纳米催化剂的初步设计提供了一种新的思路和方法。

关键词： NiCu双金属表面偏析扩散沉积生长 Ni核/Cu壳纳米粒子

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并联式混合动力汽车模式切换控制策略研究

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中国公路学报 2020年第8期33卷 42-50页

作者：刘金刚肖培杰傅兵王建德赵又红何丽红陈建文湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 汽车动力与传动系统湖南省重点实验室湖南湘潭411100 中国兵器工业集团江麓机电集团有限公司湖南湘潭411100

并联式混合动力汽车模式切换时离合器会介入传动系统,容易引起较明显的冲击感,是影响整车驾驶舒适性的主要因素。为此,提出了基于离合器双模糊和电机转矩协调的模式切换控制策略。首先建立混合动力汽车模式切换过程的动力学模型,以减小... 详细信息

并联式混合动力汽车模式切换时离合器会介入传动系统,容易引起较明显的冲击感,是影响整车驾驶舒适性的主要因素。为此,提出了基于离合器双模糊和电机转矩协调的模式切换控制策略。首先建立混合动力汽车模式切换过程的动力学模型,以减小离合器滑磨功为目标,对模式切换时的离合器接合过程进行划分;其次,结合混合动力汽车模式切换的基本要求和驾驶意图,制定离合器双模糊控制策略,分别对滑摩阶段的接合时长和转矩同步阶段的压力变化率进行控制;然后以离合器滑磨功和整车冲击度为优化目标,采用二次型最优控制算法对滑摩阶段的接合压力进行优化,从而获取模式切换过程中离合器的最优接合压力轨迹;在此基础上,通过实时计算离合器传递转矩,根据电机转矩响应快的特点,制定电机转矩协调控制策略;最后,基于某混合动力试验样车,在底盘测功机上分别进行缓加速、中等加速和急加速下的模式切换试验,对所提出的控制策略进行验证。试验结果表明:该策略能较好地反映驾驶人驾驶意图,保证离合器的使用寿命,所产生的整车冲击度均处于合理范围之内,改善了整车模式切换过程中的驾驶舒适性。

关键词：汽车工程混合动力汽车模糊控制离合器模式切换

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石墨片改性质子交换膜燃料电池用微孔层性能研究

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炭素技术 2021年第5期40卷 28-33页

作者：刘志鹏高平平王攀谢志勇陈爽吴安如中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 湖南工程学院湖南省汽车动力与传动系统重点实验室湖南湘潭411104

气体扩散层是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)核心部件之一。本文通过减薄石墨片复合改性微孔层提高气体扩散层的抗腐蚀、导电性能,同时揭示改性微孔层微观结构与耐蚀性、导电性间作用机理。当石墨片添加质量分数为10%时,面电阻率为3.5 mΩ&... 详细信息

气体扩散层是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)核心部件之一。本文通过减薄石墨片复合改性微孔层提高气体扩散层的抗腐蚀、导电性能,同时揭示改性微孔层微观结构与耐蚀性、导电性间作用机理。当石墨片添加质量分数为10%时,面电阻率为3.5 mΩ·cm,本体电阻为6.4 mΩ·cm2。通过耐久性腐蚀测试前后形貌对比表明,未改性的微孔层腐蚀以深裂纹腐蚀为主,随着石墨片添加量增加,腐蚀裂纹转变为浅表裂纹,抗腐蚀性能提升。当石墨片添加质量分数为5%时,耐腐蚀能力最优,其模拟PEMFCs环境,1.4 V电压下稳定后的腐蚀电流密度为4.32μA·cm^(-2),自腐蚀电压和电流密度分别为0.2 V、0.0574μA·cm^(-2)。

关键词：疏水性炭纸聚四氟乙烯减薄石墨片耐蚀性

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