基於區間算法的含不確定性參數車輛動力學研究

《基於區間算法的含不確定性參數車輛動力學研究》是依託華中科技大學，由張雲清擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於區間算法的含不確定性參數車輛動力學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張雲清
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

真實的車輛系統常面臨著含不確定性參數的理論分析問題，關鍵部件幾何尺寸的不確定性、橡膠襯套剛度的不確定性、減振器阻尼的不確定性以及載荷及路面條件不確定性等都是車輛系統動力學分析中不可迴避的問題。不確定參數變化尺度範圍的增大及不確定參數數量的增多，將導致以確定性理論為基礎的分析結果產生較大誤差。本項目以含不確定參數的車輛系統為對象，研究不確定參數對車輛系統動力學的影響。主要包括：（1）不確定參數信息的獲取方法及理論建模；（2）含不確定參數的動力學分析高效求解算法，主要研究.基於回響面的快速回歸及回歸係數的區間估計算法,基於Runge-Kutta和HHT的不確定性微分方程的區間算法；（3）含不確定性參數的懸架子系統及整車動力學的動態性能分析與預測；最終形成一套含不確定性參數的車輛動力學設計理論與方法，從而解決含不確定性參數的車輛動力學數值模擬及設計最佳化問題。

結題摘要

真實的車輛系統常面臨著含不確定性參數的理論分析問題，關鍵部件幾何尺寸的不確定性、橡膠襯套剛度的不確定性、彈簧剛度及減振器阻尼的不確定性以及載荷及路面條件不確定性等都是車輛系統動力學分析中不可迴避的問題。不確定參數變化尺度範圍的增大及不確定參數數量的增多，將導致以確定性理論為基礎的分析結果產生較大誤差。本項目以含不確定參數的車輛多體系統為對象，研究不確定參數對車輛多體系統動力學的影響。提出了基於Chebyshev級數展的Chebyshev區間擴張函式，可更有效地壓縮區間算法的包裹效應；提出了基於Chebyshev區間擴張函式的求解含不確定參數的常微分方程（ODEs）、微分-代數方程（DAEs）的數值方法，並將該方法用於含不確定性多體動力學問題的求解，具有更高的計算精度和效率；提出了基於正交級數展開的混合不確定性分析方法（PCCI），該方法將隨機不確定性和區間不確定性納入統一的框架下進行研究，提出了混合不確定性的評價指標；針對含不確定性參數的懸架子系統、制動子系統及整車動力學進行了動態性能的分析與預測；研究了基於區間不確定性和混合不確定性的穩健最佳化設計，並在懸架及整車動力學中進行了工程套用研究。針對含不確定性參數的車輛動力學數值模擬及設計最佳化問題，較為系統地提出了一套含不確定性參數的車輛動力學設計理論與方法。項目執行期間，共發表學術雜誌論文17篇，其中10篇被SCI 索引，15篇被EI索引。