2024年度ME学术大讲堂第十四讲:桥梁友好型车辆悬架的参数调优:挑战与机遇

发布者:科研办发布时间:2024-08-21浏览次数:10

报告人:陈振安(Chin An Tan)教授

 

报告时间:2024822日下午14301600


报告地点:新葡京娱乐场官网屏峰校区机械楼D526会议室


报告摘要

本次报告探讨桥梁友好型车辆悬架参数调优控制的研究进展。在美国的60多万座桥梁结构中,约三分之一评定为存在缺陷,每年需要耗费超过400亿美元用于和修复。为了延长桥梁的使用寿命,政府已经启动多项政策举措。学术界长期以来致力于车-耦合动力系统(Vehicle-bridge interaction, VBI的研究,以评估桥梁健康状态并研发控制策略,抑制桥梁过度振动。目前常用的桥梁减振方法主要有两类:(1优化桥梁结构如安装加强筋调谐质量阻尼器(Tuned mass dampers, TMDs等外部减振装置,但这些改造成本高昂,且难以适应不同车辆荷载下的减振需求;(2通过车辆悬架参数设计来抑制桥梁振动,这种方法成本较低且适应性强,但需要深入理解-桥耦合系统的复杂力学机理。在研究中,采用时间冻结技术构建了车-桥耦合系统的时变传递率函数,分析桥梁频率的特性,并建立了桥梁和车辆固有频率匹配关系,进一步发展了基于物理驱动的频域振动控制策略。通过传递率曲线的不动点控制理论使车辆达到最佳的调谐频率状态,从而有效抑制桥梁系统的共振幅值。此外,报告还介绍了被动悬架和半主动悬架的最优参数设计策略。研究结果表明,该调优策略在优化桥梁振幅的同时还能够抑制车身振动,为桥梁友好型悬架参数的设计奠定了基础。该研究进一步表明,最佳悬架参数对车-耦合系统的频率影响显著为桥梁系统的结构健康监测(Structural health monitoring, SHM和参数识别提供了技术支持。报告最后简要讨论了在智能网联汽车框架下的相关研究课题与未来发展方向。


个人简介:

陈振安教授毕业于加利福尼亚大学伯克利分校,获得机械工程学士和博士学位,并在加州理工学院取得航天工程硕士学位。现任韦恩州立大学机械工程系教授,主要研究方向包括结构动力学和振动控制、机电一体化以及汽车NVH领域。他的研究课题涵盖结构控制理论-桥耦合振动、动力学建模控制振动能量回收等,并广泛应用于智能机器人和自动驾驶汽车,他对机器学习技术在汽车电池制造中的应用也有深入研究。

陈振安教授是美国机械工程师学会(ASME)的会士,曾担任多ASME期刊的副主编韦恩州立大学工学院副院长以及通用汽车实验室电动汽车电池制造项目的技术顾问。他多次荣获韦恩州立大学杰出教学奖,包括校长颁发的卓越教学奖,同时对全球化工程教育和跨文化交流有着浓厚兴趣。