计及非线性耦合关系的车辆最优减缩集成建模方法

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51875181
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0503.机械动力学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Vehicles are an integrated rigid-flexible coupling system with nonlinear structures, and there are several shortages in existing research methods of vehicle vibration analysis: (1) most of vehicle components are wrongly assumed to be rigid, and the flexibility of these components is neglected; (2) The finite element method has an advantage in dealing with components' flexibility, but this method can not effectively tackle the complex model since more computational effort is required; (3) The steady-state model is often developed to describe the nonlinear characteristic when modeling vehicle vibration, which leads to errors between simulation and experiment; (4) The vibration isolation performance is compromised based on traditional rigid model of powertrain system. . This project focuses on the vehicle vibration. Based on a pure electric bus, a number of vehicle dynamic problems, including the model reduction method of large flexible structures, dynamic characteristics analysis and modeling of nonlinear connected components and parameter optimization of power assembly mounting system will be studied. The methodology of this study is to use the simulation to verify the theoretical analysis and carry out experiments to validate the simulation results. The target of this project is to propose a theoretical framework involving optimal model reduction and considering nonlinear characteristic to efficiently address the defects in vehicle vibration modelling and optimization method, including modeling error of large complex flexible structure, computationally expensive and the large error of optimization results.
车辆系统是一个含有非线性结构、刚柔耦合的集成系统,整车振动的现有研究方法存在以下问题:(1)过多地将车辆部件假定为刚体模型,忽略部件的柔性特征;(2)有限元方法可以处理部件柔性特征,却不能对模型规模进行有效控制;(3)整车振动模型建立时多用稳态模型来描述非线性耦合关系,导致仿真与实验结果不相符;(4)基于传统的动力总成刚体优化模型难以准确获得最优的隔振效果。本项目以整车振动为议题,以某纯电动客车为应用对象,开展大型柔性体模型最优减缩集成、非线性连接元件特性分析与瞬态模型开发、动力总成参数优化与匹配等科学问题的研究,通过理论分析、数值模拟和整车道路实验相互验证与结合,形成一套计及非线性耦合关系的整车最优减缩模型构建的理论和方法,从而解决复杂柔性体建模不准确、计算效率低、动力总成隔振性能优化偏离实际等车辆振动研究中的基础问题。

结项摘要

顺应车辆振动研究领域“结构柔性化、计算高效率、连接非线性”的技术发展需求,在考虑车辆各类非线性耦合关系的基础上,构建基于减缩技术刚柔耦合的整车振动建模方法是学术界和工程界共同关注的热点问题。本项目主要研究了复杂多子系统柔性结构的模型减缩方法、非线性连接元件迟滞特性研究及瞬态数学模型开发、整车快速减缩模型刚柔耦合集成研究及试验验证以及基于快速减缩模型的应用拓展研究。建立车辆系统有限元模型,进行模态和频响等振动特性分析,提出复杂刚柔耦合模型最优减缩方法及边界约束处理方法,构建了“小而精”减缩模型;研究了钢板弹簧、橡胶衬套等弹性元件的迟滞非线性耦合动力学特性,分析了材料内部微观所导致的超弹性与粘弹性的力学特性,提出一种改进的Maxwell-slip模型,以准确描述其迟滞非线性;根据柔性车架及车身减缩模型与非线性弹性元件耦合关系,建立整车耦合动力学模型,并通过整车试验进行验证;基于刚柔耦合减缩模型,提出一种柔性支撑下悬挂参数分层优化方法,获得了最优参数。最后开展了纯电动整车振动测试,验证了提出的建模方法及优化方法的准确性。研究成果对大型复杂多子系统非线性耦合系统建模及振动分析理论方法的发展和工程应用具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
纯电动客车振动试验分析及动力总成隔振优化
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2021.01.030
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王少华;谭博欢;张邦基;黎志鹏;曾梦媛
  • 通讯作者:
    曾梦媛
Fuzzy sampled-data Hoo sliding-mode control for active hysteretic suspension of commercial vehicles with unknown actuator-disturbance
执行器扰动未知的商用车主动滞环悬架的模糊采样数据Hoo滑模控制
  • DOI:
    10.1016/j.conengprac.2021.104940
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    CONTROL ENGINEERING PRACTICE
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Zhang Zheshuo;Qin An;Zhang Jie;Zhang Bangji;Fan Qianrong;Zhang Nong
  • 通讯作者:
    Zhang Nong
Integrated control of electronic stability program and active suspension system using a priority-weighting mechanism
使用优先权重机制对电子稳定程序和主动悬架系统进行集成控制
  • DOI:
    10.1177/09544070221116687
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
    SAGE
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Bohuan Tan;Bangji Zhang;Nong Zhang;Yuanchang Chen;An Qin
  • 通讯作者:
    An Qin
Nonlinear modeling and experimental characterization of hydraulically interconnected suspension with shim pack and gas-oil emulsion
带垫片包和油气乳液的液压互连悬架的非线性建模和实验表征
  • DOI:
    10.1016/j.ymssp.2022.109554
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Mechanical Systems and Signal Processing
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Bohuan Tan;Xiang Lin;Bangji Zhang;Nong Zhang;Hengmin Qi;Minyi Zheng
  • 通讯作者:
    Minyi Zheng
考虑气液混合流体时变特性的阀片式液压互联悬架建模
  • DOI:
    10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.02.018
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    汽车工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭博欢;林祥;张邦基;郭春杰;张农
  • 通讯作者:
    张农

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其他文献

面向性能需求的动态调节消扭悬架参数匹配与动力学研究
  • DOI:
    10.13465/j.cnki.jvs.2018.24.026
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡文;吴洋;陈盛钊;张邦基;张农;盛企豪
  • 通讯作者:
    盛企豪
板簧Bouc-Wen迟滞模型的仿真与实验研究
  • DOI:
    10.19562/j.chinasae.qcgc.2017.12.008
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    汽车工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    章杰;吴茵;张邦基;张农;刘献忠
  • 通讯作者:
    刘献忠
两挡纯电动汽车传动系统参数优化和试验对比
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国机械工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    盛继新;张邦基;朱波;王明;金秋谈
  • 通讯作者:
    金秋谈
基于轮胎力动态估计与主动转向的新型ESP系统
  • DOI:
    10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2018.08.005
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    湖南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴洋;李萧良;张邦基;张农;陈盛钊
  • 通讯作者:
    陈盛钊
装有动力调节系统悬架车辆的频域建模和仿真
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    湖南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张邦基;易金花;王立夫;洪浩华
  • 通讯作者:
    洪浩华

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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