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通过将计算流体力学(CFD)与离散单元法(DEM)相耦合,对高20 mm、颗粒直径为1.0 mm的三维随机堆积颗粒床进行了固液过滤模拟研究。结果表明,过滤效率的模型计算值和实验值偏差在10%以内,压降实验值与Ergun方程计算值的偏差在25%的有效范围内。模拟结果显示:床层拦截的杂质颗粒数量从上到下呈现减少趋势,靠近入口处的杂质颗粒成团趋势明显;随着床层高度逐渐加深,床层积累的杂质颗粒数量越来越均匀;随着过滤时间的延长,不同杂质颗粒的过滤效率均有所提高,但床层压降也逐渐增大。
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针对目前的人工势场法应用于山区公路环境中的局限性,如主车与目标点的空间距离小于实际行驶距离而导致局部最小值的出现、障碍车辆斥力作用域不能随道路曲率的改变而变化导致干扰相邻车道中主车正常的行驶轨迹、双向车道中主车借道避障行为发生后不能及时返回原车道而保持逆行等问题,基于人工势场法原理,建立了改进的自动驾驶车辆人工势场模型路径规划,提出了分段引力势场模型和障碍物随动斥力势场模型,同时引入车道边界梯度tlab软件仿真结果表明:在双斥力势场模型,在结构化山区道路环境中进行避障路径规划。Ma向行驶车道工况下,主车借道避开障碍物,驶离障碍物斥力作用域后将及时回到原车道,避免长时间逆向行驶;在平曲线车道工况下,主车将保持当前车道正常行驶,不会受到相邻车道正常行驶的车辆干扰主车的行驶轨迹;模拟结果中并未出现局部最小值,改进的人工势场模型能够规划出符合汽车实际行驶过程中的安全避障路径。
新老混凝土界面粘结性能是影响混凝土路面修补效果的重要因素之一,通过在界面设置新型三维钢筋网垫来改善新老混凝土连接性能,并基于ABAQUS有限元软件对采用三维钢筋网垫加固的混凝土路面进行数值模拟,对比分析有无三维钢筋网垫设置时混凝土界面连接性能,分析结果表明:新老混凝土界面间设置三维钢筋网垫后,混凝土路面结构的整体性显著提高,界面应力传递趋于均匀且性能更好,在相同荷载作用下,结合面上的位移明显减小。
针对桌面型3D打印机的需求,基于Delta机构设计了一种3-PUU构型并联3D打印机,建立了基于向量运算的运动学模型,分析了解析形式的运动学逆解和正解问题,利用几何法求解了打印机构的工作空间。在综合机构尺寸基础上构建了3D模型,规划了3D打印过程中典型的喷头运动轨迹,利用虚拟样机技术,在RecurDyn环境下进行了轨迹优化和仿真试验,验证了设计的合理性。
针对柴油机故障部位与故障特征之间没有明确对应关系的问题,将信息融合技术引入柴油机故障诊断领域,采用多传感器采集信号、多故障特征提取方法、不同分类器处理结果获得的各种冗余互补信息,使用SVDD方法改进D-S证据理论,并建立两级融合模型进行验证,实现多等级、多层次的诊断。结果表明,该诊断方法正确率高达93%。
高速公路交通流具有多维时空动态特征,其实际调查的数据存在过量随机异常的数据,导致有关调查数据的质量无法满足高速公路主动安全管理对路网各层级交通流调控的需求.利用张量理论所具有的良好多维时空数据处理能力,构建考虑短期波动、长期趋势和车道空间信息的多维时空动态张量矩阵,提出一种基于多维张量分解思维的梯度下降Tucker分解的数据质量控制算法,有效弥补传统数据质量控制方法对交通流数据内在时空关联信息利用不足的情况.选取G4京港澳高速公路杜家坎路段实际速度数据作为研究对象,选择车道维度、时间维度、时间间隔维度,构建多种不同张量矩阵形式,对算法进行实证分析.结果表明:所提出的数据质量控制算法具有良好的高速公路交通流数据修复效果.其中,以车道、天数、n采集时间间隔3个维度所构建的张量5mi形式修复效果最好,95%测试数据的修复值与实际值的误差在(-5%,+5%)范围内.
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道路网中存在着许多坡道路段在进行驾驶特性分析时人们通常将注意力放在下坡路段而忽略了爬坡路段的安全性研究同时在爬坡过程中对通行能力影响最大的是货车针对这一现象引入交通流元胞自动机模型利用爬坡路段纵坡度对其进行改进选择谨慎型与激进型两种驾驶员分析其换道行为的差异性建立了一种基于爬坡换道的交通流元胞自动机模型并分析纵坡度对货车行驶速度的影响以及两种驾驶员爬坡换道的特性仿真结果表明坡道纵坡度对货车的速度有显著影响同时两类驾驶员根据道路状况选择主动换道若主导换道的驾驶员占比较高就能显著提高道路的通行能力
为在不同工况下为汽车规划出一条安全且合理的局部避障路径,利用MAKLINK图论法建立带有障碍物的二维环境模型,通过Dijkstra算法规划初始次优避障路径,考虑车辆运mulink中搭建车辆-驾驶员闭动学等约束改进蚁群算法,从而搜索出一条最优避障路径。在Si环系统模型,将最优避障路径输入到该模型中进行路径跟随;根据汽车主动安全评价指标对路径跟随效果及车辆横向稳定状态进行评价。结果表明:改进蚁群算法规划出的避障路径具有较好的跟随效果,且符合车辆横向稳定性要求。说明改进后的蚁群算法进行汽车局部路径规划具备一定可行性。
采用分子模拟的方法深入研究萘在热解生成针状焦过程的反应分子动力学。运用反应力场ReaxFF模拟该反应过程,并进行量子化学分析,推断得到萘分子在热解生焦过程中的主要反应历程。萘分子在自由基夺氢的情况下生成自由基·C10H7,·C10H7两两结合生成1,1′-联萘,1,1′-联萘再脱氢缩合生成苝,苝再进行脱氢缩合反应,芳核也随之增大。反应分子动力学模拟结果表明,在萘生焦过程中,反应生成的小分子和自由基会促进萘热解反应。在针状焦生成前期,应当控制热解反应的温度和压力,适当抑制气体挥发速率,以保证小分子和自由基能够参与芳核的生长反应。
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电动飞机为实现彻底的绿色航空提供了一条光明的技术途径,作为电动飞机动力和能量的来源,电推进系统的参数匹配对电动飞机环保、节能和高效起到关键作用。首先,本文对电动轻型飞机电推进系统进行了简要概述,并分析了其组成部分的特点。其次,结合目前电动轻型飞机电推进系统的特点,给出了电推进系统选型与参数匹配的设计过程。然后,根据电推进系统各组成部分的特点,提出了一套电推进系统选型与参数匹配的方法,包括螺旋桨的选型与参数匹配、电动机的选型与参数匹配、控制器的选型与参数匹配、电池组的选型与参数匹配,该方法可以为电推进系统的优化设计提供依据。最后,以RX1E电动轻型飞机为例对此方法进行了验证,匹配结果满足设计要求,说明了此方法的可行性。
为了研究环境污染物对水生种群的影响,建立了具有Allee效应且受毒素影响的水tlab进行数生种群的动力学模型,讨论了解的有界性、平衡点的存在性和局部稳定性,再利用Ma值模拟进一步验证了理论分析的结果,显示在一定条件下系统呈现双稳性态。此时种群的长期行为取决于种群的初始密度和体内的毒素浓度。若毒素水平较低,种群的初始密度低于一定值时将会灭绝,种群的初始密度高于一定值时将会持续生存;若毒素水平较高,种群将逐渐灭绝。
为了解决无人承载式车身在复杂工况下由于非线性耦合导致目标函数求解困难的问题,提出基于数据驱动和多目标遗传算法相协同的不确定性优化方法。数据集以车身各结构面的特征尺寸作为输入参数,以车身满载扭转工况最大等效应力、自由模态基频频率和车身侧倾工况的最大等效应力作为输出参数。通过灵敏度分析法分析车身的特征尺寸和优化结果的相关程度。基于支持向量机对数据集进行分类,从种群中筛选出符合期望的个体。基于改进的reto最优解。结遗传算法的种群重组方法,使寻优算法在解空间范围内进行全局搜索,获得Pa果表明:被优化的特征尺寸总体减小,且车身优化后最大扭转应力下降8.53%,最大侧倾应力65%。下降4.
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