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模糊随机参数二维声场数值计算

声学学报 2015年第1期40卷 63-70页

作者：陈宁于德介吕辉夏百战湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

解决声场参数同时具有模糊性和随机性的问题,实现模糊随机声场声压响应的预测,引入了信息熵理论,利用信息熵的等效转换,将模糊随机声场转化为纯随机声场或者纯模糊声场进行求解,推导了基于摄动法的二维随机声场和模糊声场的有限元计算... 详细信息

解决声场参数同时具有模糊性和随机性的问题,实现模糊随机声场声压响应的预测,引入了信息熵理论,利用信息熵的等效转换,将模糊随机声场转化为纯随机声场或者纯模糊声场进行求解,推导了基于摄动法的二维随机声场和模糊声场的有限元计算公式。以模糊随机参数下的二维管道声场模型和某轿车二维声腔模型为例进行了数值计算,所得结果与蒙特卡洛法(Monte Carlo Method)所预测声压变化范围基本一致,同时,转化为纯随机声场和纯模糊声场所求得声压响应变化范围也基本一致,说明了本文方法计算结果的准确性。因此本文方法能很好地应用于模糊随机参数下二维声场的预测,具有重要的工程应用价值。

关键词：声场参数随机参数数值计算模糊性二维信息熵理论模糊随机有限元计算

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基于有限元法的模糊参数二维声场数值分析

工程力学 2014年第12期31卷 200-207页

作者：陈宁于德介吕辉夏百战湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为了分析不确定性二维声场,引入模糊集概念描述声场的物理参数、载荷和边界条件的不确定性,推导了分析模糊参数下二维声场问题的相关计算公式。在不同隶属度的截集下通过对模糊动刚度矩阵和模糊载荷矩阵进行泰勒展开,再用纽曼展开对模... 详细信息

为了分析不确定性二维声场,引入模糊集概念描述声场的物理参数、载荷和边界条件的不确定性,推导了分析模糊参数下二维声场问题的相关计算公式。在不同隶属度的截集下通过对模糊动刚度矩阵和模糊载荷矩阵进行泰勒展开,再用纽曼展开对模糊动刚度矩阵泰勒展开式的逆进行转化,采用摄动有限元法求解,最终得到模糊参数下的声压解集。以二维管道声场模型和某轿车二维声腔模型为研究对象分析了模糊参数下的声压响应,结果表明该文方法能有效分析模糊参数下的二维声场,具有重要的工程应用价值。

关键词：不确定性模糊参数摄动有限元法二维声场声压预测

板结构-声场耦合分析的FE-LSPIM/FE-LSPIM法

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振动与冲击 2014年第15期33卷 131-137页

作者：陈宁于德介吕辉夏百战湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为提高板结构-声场耦合分析的计算精度,将有限元-最小二乘点插值法(Finite Element-Least Square Point Interpolation Method,FE-LSPIM)推广到板结构-声场耦合问题的分析中,提出了板结构-声场耦合问题分析的FELSPIM/FE-LSPIM方法,推导... 详细信息

为提高板结构-声场耦合分析的计算精度,将有限元-最小二乘点插值法(Finite Element-Least Square Point Interpolation Method,FE-LSPIM)推广到板结构-声场耦合问题的分析中,提出了板结构-声场耦合问题分析的FELSPIM/FE-LSPIM方法,推导了FE-LSPIM/FE-LSPIM分析板结构-声场耦合问题的计算公式。FE-LSPIM/FE-LSPIM方法应用有限元单元形函数和最小二乘点插值法进行局部逼近,继承了有限元法的单元兼容性和最小二乘插值法的二次多项式完备性,提高了计算精度。以一六面体声场-结构耦合模型为研究对象进行分析,结果表明,与板结构-声场耦合问题分析的FEM/FEM和光滑有限元/有限元(Smoothed Finite Element Method/Finite Element Method,SFEM/FEM)相比,FELSPIM/FE-LSPIM在分析板结构-声场耦合问题时具有更高的精度。

关键词：有限元-最小二乘点插值法板结构声固耦合系统

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基于不确定性和隔代遗传的矿用车平顺性优化

湖南大学学报（自然科学版） 2012年第6期39卷 47-52页

作者：李伟平张利轩马义超唐伟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 湘电风能研究所技术支持中心湖南湘潭411100

建立了八自由度的矿用自卸车整车数学模型,并基于动态仿真模型构建设计变量和不确定变量与目标函数之间的近似模型,采用双层嵌套的隔代遗传算法,内层在不确定域上求解目标函数区间,外层对设计变量寻优,对该模型进行平顺性优化.最后与确... 详细信息

建立了八自由度的矿用自卸车整车数学模型,并基于动态仿真模型构建设计变量和不确定变量与目标函数之间的近似模型,采用双层嵌套的隔代遗传算法,内层在不确定域上求解目标函数区间,外层对设计变量寻优,对该模型进行平顺性优化.最后与确定优化的结果进行比较,得出了不确定性优化的优越性.

关键词：不确定性平顺性隔代遗传近似模型

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板结构-声场耦合分析的FE-LSPIM/FE法

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振动工程学报 2014年第2期27卷 304-310页

作者：陈宁于德介夏百战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

为提高板结构-声场耦合分析的计算精度,将有限元-最小二乘点插值法(Finite Element-Least Square Point Interpolation Method,FE-LSPIM)推广到板结构-声场耦合问题的结构域分析中,提出了板结构-声场耦合问题分析的FE-LSPIM/FEM(Finite ... 详细信息

为提高板结构-声场耦合分析的计算精度,将有限元-最小二乘点插值法(Finite Element-Least Square Point Interpolation Method,FE-LSPIM)推广到板结构-声场耦合问题的结构域分析中,提出了板结构-声场耦合问题分析的FE-LSPIM/FEM(Finite Element-Least Square Point Interpolation Method/Finite Element Method),推导了FELSPIM/FEM分析板结构-声场耦合问题的计算公式。此方法在结构域中应用四边形单元形函数和最小二乘点插值法进行局部逼近,继承了有限元法的单元兼容性和最小二乘插值法的二次多项式完备性,提高了结构域的计算精度;在流体域中应用标准有限元模型进行分析。以一六面体声场-结构耦合模型为研究对象进行分析,结果表明,与板结构-声场耦合问题分析的FEM/FEM和光滑有限元/有限元(Smoothed Finite Element Method/Finite Element Method,SFEM/FEM)相比,FE-LSPIM/FEM在分析板结构-声场耦合问题时具有更高的精度。

关键词：结构-声场耦合系统有限元-最小二乘点插值法有限元法板结构

基于响应面法的汽车盘式制动器稳定性优化设计

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机械工程学报 2013年第9期49卷 55-60页

作者：吕辉于德介谢展路怀华湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

针对汽车制动噪声的抑制问题,将响应面法与优化技术相结合,提出一种降低系统复模态的不稳定系数以提高汽车盘式制动器系统稳定性的优化方法。该方法基于制动器的振动稳定性原理建立有限元分析模型,通过拉丁超立方试验方法采样,结合最小... 详细信息

针对汽车制动噪声的抑制问题,将响应面法与优化技术相结合,提出一种降低系统复模态的不稳定系数以提高汽车盘式制动器系统稳定性的优化方法。该方法基于制动器的振动稳定性原理建立有限元分析模型,通过拉丁超立方试验方法采样,结合最小二乘法构建制动器系统复模态的二阶响应面近似模型,以制动器几何结构参数为设计变量,制动器复模态的不稳定系数为设计目标,采用遗传算法对响应面近似模型进行优化。对某车的浮钳盘式制动器的分析和优化算例表明,采用该方法对汽车盘式制动器的稳定性进行分析和优化,能大大提高优化效率的同时有效降低系统复模态的不稳定系数,从而提高制动器的稳定性,减小制动噪声产生的可能,达到改善汽车振动噪声与舒适性的目的。

关键词：制动噪声复模态稳定性响应面法优化

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基于视觉检测的汽车乘员分类识别研究

汽车工程 2013年第9期35卷 799-802页

作者：曹立波刘曜权利湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

采用基于视觉检测的乘员分类识别算法,将副驾驶位上的乘员按照空座、成人、儿童和婴儿4种类型进行分类识别。该算法利用勒让德(Legendre)矩从检测的乘员图像边缘信息中提取出乘员特征,再利用支持向量机方法对乘员进行分类。对600张照片... 详细信息

采用基于视觉检测的乘员分类识别算法,将副驾驶位上的乘员按照空座、成人、儿童和婴儿4种类型进行分类识别。该算法利用勒让德(Legendre)矩从检测的乘员图像边缘信息中提取出乘员特征,再利用支持向量机方法对乘员进行分类。对600张照片进行了分类识别试验的结果表明,准确率达到99%以上。

关键词：视觉检测分类识别勒让德矩支持向量机

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二维声学数值计算的径向插值有限元法

机械工程学报 2012年第11期48卷 159-165页

作者：夏百战于德介姚凌云湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

针对声学有限元分析中四节点等参单元计算精度低,对网格质量敏感的问题,将无网格径向插值技术引入到标准有限元中,构造径向插值形函数,推导径向插值有限元法(Radial interpolation finite element method,RIFEM)的二维声学数值计算公式... 详细信息

针对声学有限元分析中四节点等参单元计算精度低,对网格质量敏感的问题,将无网格径向插值技术引入到标准有限元中,构造径向插值形函数,推导径向插值有限元法(Radial interpolation finite element method,RIFEM)的二维声学数值计算公式。二维声学RIFEM采用标准有限元法形函数构造系统离散方程的声学刚度矩阵和边界积分矢量,保证了声压梯度和边界条件在区域边界的积分精度;采用径向插值形函数构造系统离散方程的质量矩阵,提高了声压数值近似函数的插值精度。对管道二维声腔模型和某轿车二维声腔模型的数值分析结果表明,与标准有限元法和SFEM相比,RIFEM的计算精度更高,对波数、单元尺寸和网格扭曲程度的灵敏度更低。因此RIFEM可以很好地应用于二维声学数值分析,具有广阔的工程应用前景。

关键词：有限元法径向插值 Helmholtz方程声学数值计算

碳纤维网络增强环氧树脂基复合材料的制备与表征

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复合材料学报 2015年第6期32卷 1611-1617页

作者：赵玉飞袁剑民费又庆湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 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

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料的刚性和热尺寸稳定性,首先利用短切碳纤维制备了碳纤维网络增强体（CFNR）,并将其与环氧树脂复合制备了CFNR/环氧树脂新型复合材料。然后,分别利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/环氧树脂复合材料的微观... 详细信息

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料的刚性和热尺寸稳定性,首先利用短切碳纤维制备了碳纤维网络增强体（CFNR）,并将其与环氧树脂复合制备了CFNR/环氧树脂新型复合材料。然后,分别利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/环氧树脂复合材料的微观结构和热力学性能进行了表征。结果表明：CFNR/环氧树脂复合材料中有明显的网络节点,即碳质粘结点;CFNR/环氧树脂复合材料具有较好的导电性、较高的刚性和较低的热膨胀性,其弹性模量分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的3倍和6倍,平均热膨胀系数（60-200℃）分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的1/15及纯环氧树脂的1/40;随着温度升高,CFNR/环氧树脂复合材料、常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的弹性模量均因环氧树脂变软而降低,当温度高于80℃时,CFNR/环氧树脂复合材料的弹性模量分别约为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的7倍和纯环氧树脂的近70倍。研究结论可以为开发高刚性、低膨胀聚合物基复合材料提供实验依据和理论指导。

关键词：碳纤维网络增强体复合材料热力学分析弹性模量热膨胀