当期目录

2018年, 第40卷, 第5期　刊出日期：2018-05-25 上一期    下一期

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高压共轨柴油机起动控制策略与参数优化研究 黄丫，林学东，段春丽，于兰，王双印 2018 (5):  501-507.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.001 摘要 ( 283 )   以2.0T高压共轨柴油机和Bosch第二代高压共轨燃油喷射系统为基础，制定了起动控制策略，并通过试验，在喷油量一定的情况下，优化了起动控制策略中起动调整转矩常数、喷油比例和喷射定时等参数。结果表明：起动调整转矩常数设为25N·m，使燃烧和放热重心都在上止点附近，燃油燃烧充分；2次预喷和1次主喷的喷油比例设置为20%-20%-60%，可缩短发动机起动时间和稳定起动过程中的最高缸压；通过正交试验确定了最优喷射正时，有效降低了起动循环最高缸压均方差，并提高了起动首循环热效率。发动机经优化后，缩短了的起动时间，提高了起动的平顺度和平稳性，燃油燃烧更加充分，从而全面提高了发动机的起动性能。 相关文章 | 计量指标

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梯度强度汽车薄壁结构抗撞性优化 赵曦,陈帅,盈亮，侯文彬，胡平 2018 (5):  508-514.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.002 摘要 ( 249 )   本文中采用有限元法，对一种梯度强度汽车薄壁结构的抗撞性能进行仿真研究。首先以该结构在碰撞过程中的峰值碰撞力F和比吸能E为评价指标，分析了板厚t、碰撞端强度s和梯度强度分布指数m对其抗撞性能的影响。通过响应面法建立性能参数F和E与设计变量m，t和s的近似关系，并对该结构进行多目标优化，得到F和E的最优设计Pareto前沿。然后考虑到工艺因素的不稳定性，选取该前沿上的特征点对最优设计的鲁棒性进行分析，发现当梯度强度指数m<05时（此时顶端强度和厚度应选最小值）鲁棒性最优。最后以原始材料（低强度均质性能）、高强度材料（高强度均质性能）和梯度强度材料进行某款车型前纵梁的正撞模拟评价。结果表明：梯度强度薄壁结构在乘员舱减速度、前围侵入量和比吸能等方面皆比传统设计有着更优的抗撞性能，且有效减轻了车身质量，综合性能最优。 相关文章 | 计量指标

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基于脑电信号的疲劳驾驶状态研究 陈骥驰,王宏,王翘秀,化成城,刘冲 2018 (5):  515-520.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.003 摘要 ( 364 )   为准确快速检测驾驶员的疲劳状态，本文中提出了一种基于脑网络特征的疲劳检测方法。首先选取真实驾驶实验环境，实时采集驾驶员的脑电信号，对其进行小波包分解与重构，提取各个节律信号。接着通过计算各导联间的相位迟滞指数，构建连接矩阵，并提取各个节律的脑网络特征。最后通过对驾驶员主观疲劳度与所提取特征的人工神经网络回归分析，得到二者间的复杂关系，相关性系数R为9027%。结果验证了基于功能连接的精神疲劳评估方法的可行性，为不同精神状态下建立脑动态模型开辟了新的途径。本文中提出的方法利用较少电极可穿戴EEG设备检测疲劳简便、经济，对驾驶员疲劳检测系统的开发具有重要意义。 相关文章 | 计量指标

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汽车乘员约束系统多目标不确定性优化 刘鑫，付庆，尹来容，张志勇 2018 (5):  521-527.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.004 摘要 ( 247 )   计及乘员约束系统不确定性参数对乘员安全性的影响，在非线性区间数规划(NINP)和局部加密近似模型相结合的基础上提出一种乘员约束系统多目标不确定性优化方法。根据实车前碰撞试验结果对乘员约束系统的数值模型进行校正，并利用区间序关系将乘员约束系统不确定性优化问题转换为确定性优化问题；采用隔代映射遗传算法(IPGA)和微型多目标遗传算法(μMOGA)来求解满足乘员约束系统防护性能的非支配解集。结果表明：该方法能获得考虑不确定性影响的乘员约束系统最佳匹配参数，从而确保汽车乘员的安全性,在汽车安全领域具有广泛的工程应用前景。 相关文章 | 计量指标

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微型电动汽车转向管柱支撑结构耐撞性设计 郑玉卿，朱西产，董学勤，赵汝涛，马志雄 2018 (5):  528-535.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.005 摘要 ( 219 )   基于GB11557—2011的要求，为某微型电动汽车设计了一款转向管柱吸能支撑结构，它由两根中部含V型缺口的槽型薄壁梁组合而成，其塑性变形阶段的极限强度水平可由V型缺口关键参数c和夹角θ调控。仿真结果表明：人体模块碰撞力随c和θ增大呈非线性减小。由c=24mm的数值仿真和碰撞试验结果对比可知：两者塑性变形模式一致；碰撞力曲线吻合得较好；人体模块碰撞力峰值偏差仅为61%。新支撑结构的强度和碰撞吸能水平在冲击试验和驾乘过程中均符合耐撞性设计要求。 相关文章 | 计量指标

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商用车鼓式制动器热流双向耦合分析技术研究 陈静，张群，陈莹，韩业鹏，刘艳贺，韩忠田 2018 (5):  536-541.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.006 摘要 ( 287 )   为通用鼓式制动器开发了一种具备控制数据交换和映射插值功能的热流双向耦合数值模拟方法，并将该方法应用到鼓式制动器正常路面制动的模拟中，再与台架试验测得的温度值进行精度对比。结果表明：开发的制动器热流双向耦合分析方法技术手段先进，分析精度高达83%以上，满足工程要求，具备工程应用推广价值。 相关文章 | 计量指标

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智能车辆换道行驶的经济车速研究 金辉,丁峰 2018 (5):  542-546.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.007 摘要 ( 234 )   本文旨在实现智能车辆在换道过程中经济车速规划。基于瞬态燃油消耗模型、车辆动力学模型和换道过程中道路曲率信息，利用动态规划算法求得车辆在换道过程中的经济车速轨迹。Matlab/Simulink与CarSim联合仿真结果表明，与定速巡航算法相比，动态规划算法可节油8%左右。采用所提出的方法可在保证智能车辆安全行驶的基础上，提升其燃油经济性能，为智能车辆换道的速度控制提供决策依据。 相关文章 | 计量指标

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车辆自适应巡航控制系统的建模与分层控制 张亮修,吴光强,郭晓晓 2018 (5):  547-553.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.008 摘要 ( 362 )   为改善车辆自适应巡航控制（ACC）系统的功能，本文中研究一种ACC系统建模和分层控制方法。首先建立考虑纵向、侧向和垂向耦合特性的14自由度整车模型，并根据电子节气门和制动器的实际物理特性建立能准确跟踪期望输入的执行器模型。接着建立包含驱动/制动切换逻辑、发动机逆模型和制动器逆模型的车辆逆动力学模型。最后针对ACC系统的功能需求，应用模型匹配控制理论设计能适应不同工况的鲁棒下层控制器，而上层控制器则通过线性二次最优控制理论获得综合考虑车距、相对速度和自车加速度的期望跟车加速度。仿真结果表明，该ACC系统能使车辆在加速行驶、稳态跟车和制动减速等行驶工况下保持良好的跟踪性和自适应性。 相关文章 | 计量指标

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基于深度置信网络的多源信息前方车辆检测 王战古,高松,邵金菊，谭德荣，孙亮，于杰 2018 (5):  554-560.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.009 摘要 ( 201 )   本文中以深度置信网络为理论基础，提出了一种多源信息的前方车辆检测方法。首先将毫米波雷达和摄像机进行联合标定，确定两个传感器坐标系之间的转化关系。然后通过对毫米波雷达数据进行预处理完成前方障碍物的标签分类，获得前方车辆目标和其他类障碍物的数据。接着利用深度置信网络对数据进行训练，完成前方车辆的初识别。最终根据常见车型宽度和高度的统计数据获得前方车辆识别的验证窗口。实验结果表明，采用所提出方法前方车辆识别的正确率为912%，单帧图像的总处理时间为37ms,有效地提高了系统实时处理速度，尤其对阴天、夜间、轻雨或雾霾等恶劣的道路环境中的车辆有良好的检测效果，能满足汽车辅助驾驶对于准确性和稳定性的要求。 相关文章 | 计量指标

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磁流变半主动悬架试验研究 彭志召，张进秋，张建，傅晓为 2018 (5):  561-567.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.010 摘要 ( 214 )   针对磁流变半主动悬架存在的控制策略设计和磁流变阻尼器逆模型求解复杂繁琐的问题，采用天棚控制、SHADD控制和频域控制3种典型的开关控制策略，基于具有并联旁通孔的磁流变阻尼器，在1/4车辆悬架试验台上进行半主动振动控制对比试验。结果表明，具有并联旁通孔的磁流变阻尼器与开关控制策略相结合可有效地抑制悬架振动，且控制过程简单，具有较好的实际应用价值。 相关文章 | 计量指标

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某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制 陈辛波,罗杰,杭鹏，方淑德,罗凤梅 2018 (5):  568-574.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.011 摘要 ( 208 )   为实现一种新型线控转向系统的转角跟踪性能，提出了一种自适应模糊滑模控制（AFSMC）方法。传统的滑模控制(SMC)设计需要预先获得系统扰动量，而AFSMC可通过在线模糊自适应系统实时估计出系统扰动量，进而减弱控制律中的切换项信号，降低了控制系统的保守性和抖振现象。仿真结果表明，AFSMC控制下的线控转向系统具有良好的转角跟踪性能、鲁棒性和能效。 相关文章 | 计量指标

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一种新型液电馈能式悬架系统的设计与研究 文桂林，周创辉 2018 (5):  575-583.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.012 摘要 ( 136 )   针对悬架振动能量回收问题，提出一种新型液电馈能式悬架系统，阐述其结构和工作原理。基于馈能悬架的数学模型，分析其减振和馈能特性。通过样机试验验证了馈能悬架的可行性，并得到悬架的能量回收率约为423%。基于1/4车辆仿真模型，以50km/h的车速和一段C级路面为输入，对馈能悬架和传统被动悬架进行了对比仿真。结果表明：馈能悬架可替代传统被动悬架用于车辆减振，在满足车辆行驶平顺性要求的同时，能有效回收悬架振动能量。 相关文章 | 计量指标

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基于多模型交互的复杂工况下车辆状态估计 刘刚，靳立强 2018 (5):  584-589.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.013 摘要 ( 233 )   为准确而实时地估计车辆状态参数，以利于车辆的稳定性控制，分别建立了基于线性轮胎模型和非线性轮胎模型的两种车辆模型，采用多模型交互(IMM)算法进行两种模型的切换以适应各种复杂路况，并将平方根容积卡尔曼滤波算法融合至IMM算法。考虑到车辆行驶过程中侧向加速度和路面附着系数对算法的影响，采用模糊算法对IMM算法中的模型转换概率进行实时修正，提高了模型切换速度和跟踪精度。CarsimMatlab/simulink联合仿真和实车试验的结果表明，该算法车辆状态参数估计跟踪精度高，模型切换速度快，鲁棒性好。 相关文章 | 计量指标

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高频制动尖叫的振动能量流动分析 高普，杜永昌，周晗 2018 (5):  590-596.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.014 摘要 ( 230 )   基于制动噪声分析闭环耦合模型，利用振动和模态分析理论，以13kHz频率噪声为算例，分别计算静态和动态闭环耦合模型制动盘的自身振动能量；随后分析摩擦耦合界面振动能量流动和振动传递路径，指出制动器在耦合界面的振动传递以制动盘振动向制动块传递为主导；最后通过制动盘振动能量平衡分析，验证了制动盘相关振动能量计算的可靠性和准确性。本文中的分析为进一步研究高频制动尖叫机理提供理论依据。 相关文章 | 计量指标

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曲轴偏置对活塞裙部混合润滑特性的影响 宁李谱，王立新 2018 (5):  597-604.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.015 摘要 ( 224 )   建立活塞裙部缸套系统的混合润滑仿真模型，分析曲轴偏置对活塞动力学和裙部润滑性能的影响。活塞动力学模型中考虑了活塞环和连杆的影响，润滑模型以平均雷诺方程、粗糙表面微凸体接触模型和雷诺边界条件为基础，考虑了变形和润滑油剪切变薄效应对润滑性能的影响。分析曲轴偏置对活塞2阶运动和裙部润滑性能的影响，探索降低活塞摩擦损失的潜在技术方案。通过样件试制和试验，验证所提出技术方案的可行性。结果显示，曲轴正偏置是降低活塞裙部摩擦和整机油耗的一种有效措施。 相关文章 | 计量指标

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汽车托运平板车辆的模拟试验方法研究 范璐,李晨阳,吴佳巍，赵尤蕾，何海，吴伟 2018 (5):  605-609.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.016 摘要 ( 217 )   为了在整车开发的前期阶段及早预测车辆在运输过程中的疲劳失效问题，搭建了汽车托运平板车辆模拟试验台架，制定了试验方法并进行试验。将耐久试验车辆零件的失效模式与实际汽车托运平板车辆运输过程中车辆零件的失效模式进行对比，验证了汽车托运平板车辆模拟试验方法的有效性。 相关文章 | 计量指标

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基于隐式参数化模型的白车身轻量化设计 王登峰，蔡珂芳，马明辉，张帅 2018 (5):  610-616.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.017 摘要 ( 235 )   本文在白车身概念设计阶段引入“CAE驱动设计”的思想，采用SFECONCEPT建立了某轿车白车身隐式全参数化模型，通过与经验证的有限元模型进行性能分析对比，验证了所建参数化白车身模型的有效性。采用逐步优化方法，结合白车身性能匹配补充轻量化设计的思想，在最大限度地满足白车身静、动态各项性能要求的前提下，获得白车身轻量化设计方案。优化前后白车身性能对比结果表明，在白车身弯曲和扭转刚度变化不大（分别下降02%和06%）情况下，车身整体长、宽和高分别增加了15，13和9mm，车身1阶弯曲和1阶扭转模态频率分别提高了56%和92%，车身质量减轻了199kg，轻量率达576%，取得了明显的轻量化效果。 相关文章 | 计量指标

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基于模块化设计的车身装配结构优化 单春来，李永成，侯文彬 2018 (5):  617-624.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2018.05.018 摘要 ( 231 )   本文在考虑车身制造和装配成本的基础上，提出了一种基于图分解算法的车身装配结构设计方法，并为解决以厚度为设计变量进行优化时的收敛问题引入了一种多层二次择优的优化方法。以白车身底板为例，依照最小可制造尺寸对结构进行分割，以分割单元之间的连接关系作为设计变量，结合NSGAII算法进行优化，得到最优装配方案；以优化得到的Pareto解集中的装配方案为初始解，从中进行二次择优，选出满足稳定性条件的解，对各子部件内的厚度施加约束进行板厚优化，并将得到的板厚值返回到图分解法中进行迭代，直到问题收敛，最终实现对焊接位置和板厚的同时优化。 相关文章 | 计量指标