【正文】 ing (Editor), CivilComp Press, Stirlingshire, Scotland, [26]游世輝 . The Reliability Analysis of Gear by Stochastic Meshless Method and Intelligent Algorithm. ICMT’20xx, Chongqing, 游世輝獲得的相關(guān)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì) [1]游世輝 等，隨機(jī)無(wú)網(wǎng)格法與智能算法的研究與應(yīng)用，江西高?？萍汲晒?jiǎng)，三等獎(jiǎng)， 20xx 年 游世輝獲得的相關(guān)專利 [1]游世輝 等 , 磁流變液壓橡膠空氣彈簧， ，中國(guó)，國(guó)家發(fā)明專利， ZL 20xx 1 [2]游世輝 等 . 一種磁流變液壓橡膠彈簧， ，中國(guó)，國(guó)家發(fā)明專利， ZL [3]游世輝 等 , 磁流變彈性體（橡膠）空氣彈簧， ，中國(guó)，國(guó)家實(shí)用新型發(fā)明專利， ZL 20xx 2 [4]游世輝 等 , 磁流變液壓橡膠彈簧， ，中國(guó)，國(guó)家實(shí)用新型發(fā)明專利，ZL 20xx 2 [5]游世輝 等 , 磁流變液壓橡膠空氣彈簧， ，中國(guó)，國(guó)家實(shí)用新型發(fā)明專利， ZL 20xx 2 游世輝為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，承擔(dān)理論分析（包括動(dòng)力學(xué)模型）和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作，22 負(fù)責(zé)項(xiàng)目研究方案的制定、實(shí) 施及總結(jié)工作。主編出版著作 1 本，參加編寫教材 4 本。為使用其他的國(guó)際先進(jìn)測(cè)試儀器提供了保障。 （二）研究基礎(chǔ)與工作條件 1. 工作基礎(chǔ) （與本項(xiàng)目相關(guān)的研究工作積累和已取得的研究工作成績(jī)） 申請(qǐng)人一直從事磁流變液體、磁流變橡膠材料、基于磁流變技術(shù)的智能彈簧及其在主動(dòng)減振和降噪中的應(yīng)用，以及隨機(jī)無(wú)網(wǎng)格法和智能算法及其在機(jī)械和工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析中的應(yīng)用等方面的理論與實(shí)驗(yàn)研究工作。 項(xiàng)目申請(qǐng)人曾在澳大利亞悉尼大學(xué)機(jī)械工程系和英國(guó)格拉斯哥大學(xué)土木工程系和機(jī)械工程系從事學(xué)術(shù)訪問(wèn)和合作研究 4 年多。在振動(dòng)信號(hào)分析中，小波函數(shù)具有良好的時(shí)頻局部化特性，因此，小波分析方法為振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻分析提供了有力的手段。在這里的離散拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的結(jié)構(gòu)性描述中，我們引入圖論描述法，如在二維的極大可平面圖中，圖中的每一個(gè)面為三邊形（單純形） k3，類似有限元中的三邊形單元，在三維類似有限元中的四面體（單純形）單元，每一個(gè)立體均為 K4。 2） 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的移頻控制理論， 磁流變智能彈簧與磁流變阻尼器集成的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的混合移頻控制和阻尼調(diào)控的主動(dòng)控制策略。 綜上所述，基于調(diào)整阻尼和包括應(yīng)用磁流變阻尼器的 汽車 半 主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的研究已經(jīng)趨于成熟。 20xx 年國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合出版的 “未來(lái) 10年中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略 ”包括下列相關(guān)的支持方向： “隨機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制 ”、 “動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的演化模式、設(shè)計(jì)方法與控制理論 ”、 “多場(chǎng)耦合理論與智能材料及結(jié)構(gòu)力學(xué) ”、 “振動(dòng)與噪聲控制與利用 ”和 “面向機(jī) 電 液 聲 光 磁 信息等多學(xué)科交叉、多場(chǎng)耦合分析與設(shè)計(jì)的方法研究 ”[9]。 將普通的橡膠空氣彈簧的主體外囊橡膠材料改造成短纖維和尼龍簾線增強(qiáng)型磁流變橡膠材料，并在適當(dāng)?shù)奈恢门渲每勺兓耐饧哟艌?chǎng)，可以制成磁流變（彈性體）橡膠空氣彈簧（申請(qǐng)人等， 20xx) [6]。 一般的主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)可以實(shí)時(shí)調(diào)控剛度、阻尼和高度（位移或車輛動(dòng)態(tài)姿態(tài)），而目前的 汽車減振懸架系統(tǒng)的研究主要集中在 基于調(diào)整阻尼的磁流變阻尼器的半 主動(dòng)懸架系統(tǒng)。這種復(fù)合材料能承受大應(yīng)變和表現(xiàn)出磁彈性效應(yīng)，如磁致應(yīng)力、變形和有效模量的變化 [1] [2]。 在國(guó)家政策支持方面， “低能耗與新能源汽車 ”、 “智能材料與結(jié)構(gòu)技術(shù) ”均已經(jīng)被列入了國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20xx 年 2020 年）。 20xx年北京國(guó)際車展中發(fā)布的法拉利 559 GTB Fiorano中，采用了與 Delphi共同開(kāi)發(fā)的 SCM磁流變液懸架系統(tǒng)，保證了更好的減振效果和車身控制 。 研究 磁流變智能彈簧與磁流變阻尼器集成的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的混合移頻控制和阻尼調(diào)控時(shí)的 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試 。 2) 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)及動(dòng)態(tài)性能匹配設(shè)計(jì) (1) 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與仿真 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和多剛體動(dòng)力學(xué)耦合的方法，建立基于磁流變智能彈 簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)的動(dòng)力學(xué)模型和計(jì)算機(jī)仿真。 (e) 通過(guò)振動(dòng)分析研究減小和抑制振動(dòng)的方法。在該項(xiàng)目的研究、管理與實(shí)施的過(guò)程中，申請(qǐng)人得到了很好的鍛煉。 成果以論文和報(bào)告的形式體現(xiàn)。 課題組與株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司開(kāi)展了橡膠材料力學(xué)性能與彈性元件疲勞性能方面的合作研究，該公司是湖南省重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、國(guó)內(nèi)彈性元件的生產(chǎn)與研發(fā)基地，擁有國(guó)家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心、國(guó) 內(nèi)唯一的減振降噪彈性元件國(guó)家認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室、湖南省工程中心和博士后科研工作站，擁有研發(fā)設(shè)備15 200 余臺(tái)（套）。主持或參加完成其他縱向科研項(xiàng)目 6項(xiàng)。 20xx/0920xx/06，在英國(guó)格拉斯哥大學(xué)土木工程系和機(jī)械工程系做合作研究。 26 張俊彥 湘潭大學(xué)，土木工程與力學(xué)學(xué)院和流變力學(xué)研究所，（三級(jí)）教授，博士，博士后 湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院碩士研究生導(dǎo)師 , 湘潭大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)。 研究工作經(jīng)歷 1990/061993/12，在長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院（現(xiàn)中南大學(xué)）機(jī)車與車輛工程系從事教學(xué)與科研工作。 20xx 年 9 月至 20xx 年 7 月任九江學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院副院長(zhǎng)。在該項(xiàng)目中，首次制備了短纖維和尼龍簾線增強(qiáng)型磁流變橡膠材料，使磁流變橡膠材料達(dá)到了實(shí)用化的機(jī)械性能，研究了 纖維增強(qiáng)型磁流變彈性體橡膠材料微觀結(jié)構(gòu)的演化特征和磁致力學(xué)行為的關(guān)系，改善了纖維增強(qiáng)型磁流變彈性體橡膠材料的磁流變效應(yīng)，研究了炭黑、偶聯(lián)劑等添加劑對(duì)纖維增強(qiáng)型磁流變彈性體橡膠材料的力學(xué)性能的增強(qiáng)效果、并改善了基體與顆粒界面力學(xué)的相互作用。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處在于：考慮了基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)與汽車的結(jié)構(gòu) 及環(huán)境的動(dòng)態(tài)性能匹配設(shè)計(jì)和 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)綜合設(shè)計(jì)，研究 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的移頻控制理論， 磁流變智能彈簧與磁流變阻尼器集成的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的混合移頻控制和阻尼調(diào)控的主動(dòng)控制策略， 發(fā)展一種可實(shí)時(shí)調(diào)控剛度、阻尼和高度（行程或車輛動(dòng)態(tài)姿態(tài)）的集成基于磁流變技術(shù)的智能彈簧和阻尼器的汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)。對(duì)磁流變智能彈簧的力學(xué)性能和參數(shù)進(jìn)行分析，可以為相應(yīng)器件的匹配設(shè)計(jì)提供研究基礎(chǔ)。此理論體系可根據(jù) 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng) 各元件參數(shù)及環(huán)境特征，定量得出其性能的動(dòng)態(tài)化表現(xiàn)以及各環(huán)節(jié)的振動(dòng)特征。為此，我們可以借鑒其中的一些概念進(jìn)行基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng) 的研究。為此，我們需要研究 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的多場(chǎng)、多態(tài)、多過(guò)程的耦合動(dòng)力學(xué)理論，得到其動(dòng)力學(xué)模型、進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，研究 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)與汽車的結(jié)構(gòu)及環(huán)境的動(dòng)態(tài)性能匹配設(shè)計(jì)，從而進(jìn)行 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)綜合設(shè)計(jì)。 美國(guó)維吉尼亞工學(xué)院車輛動(dòng)力學(xué)高級(jí)實(shí)驗(yàn)室 (AVDL)利用 Lord公司提供的磁流變阻尼器設(shè)計(jì)了半主動(dòng)控制系統(tǒng)，并在 Volvo VN重型卡車和 Future car轎車的懸架上進(jìn)行了道路試驗(yàn)。 將普通的橡膠空氣彈簧與磁流變液壓橡膠彈簧相結(jié)合，并在適當(dāng)?shù)奈恢门渲每勺兓耐饧哟艌?chǎng)，可以制造出磁流變液壓橡膠空氣彈簧（申請(qǐng)人等， 20xx) [8]。 或結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中迫切需要解決的關(guān)鍵科技問(wèn)題來(lái)論述其應(yīng)用前景。 2 Abstract Magorheological materials mainly include magorheological fluids, magorheological foams and magorheological elastomers, based on magorheological technology, and the device such as the magorheological damper and the magorheological intelligent spring can be developed. The general active vibration control system should control realtime stiffness, damping and height (displacement), but the suspension system of automobile are mainly concentrated in the semiactive suspension system adjusting damping based on magorheological damper. Therefore, we hope to develop an active vibration control suspension system of adjusting stiffness, damping and the height of the automobile integrated magorheological intelligent spring and damper. The project mainly studies： 1) multidisciplinary design and optimization of the magorheological intelligent spring, and the integrated design of active suspension system of automobile based on magorheological intelligent spring. 2) the dynamic model and the matching design of the dynamic performance of active suspension system of automobile based on magorheological intelligent spring. 3)the frequency shift control theory of active vibration control suspension system of automobile based on magorheological intelligent spring, and active control strategy for hybrid frequency control and damping regulation of active suspension system of integrated magorheological intelligent spring and damper of automobile. 4)the experiments and application techniques of the active suspension system of automobile and the magorheological intelligent spring. 3 報(bào)告正文 （一）立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容（不超過(guò) 10000 字） 1. 項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)（研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析 ,需結(jié)合科學(xué)研究發(fā)展趨勢(shì)來(lái)論述科學(xué)意義 。在外加磁場(chǎng)和控制系統(tǒng)失效時(shí)，可保持一般普通液壓橡膠彈簧的正常工作。在 20xx年底特律北美國(guó)際汽車展上又向公眾展示了應(yīng)用于通用公司轎車上的磁流變減振器。 2) 基于磁 流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)及動(dòng)態(tài)性能匹配設(shè)計(jì) 對(duì)于 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)，動(dòng)力學(xué)性能的優(yōu)劣7 直接影響系統(tǒng)的整體功能與性能指標(biāo)，是決定系統(tǒng)能否安全、高效和和諧運(yùn)行的關(guān)鍵因素。 (2) 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、協(xié)同優(yōu)化與仿真 目前，汽車 NVH（ Noise、 Vibration、 Harshness）特性分析研究已經(jīng)得到了非常迅速的發(fā)展，而形成系統(tǒng)的研究還需要一段時(shí)間。 整合 基于磁流變智能彈簧的 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng)與汽車結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)等子系統(tǒng)的多學(xué)科，發(fā)展出的一種針對(duì) 汽車主動(dòng)減振懸架系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)性能的綜合性系統(tǒng)理論體系。 (2) 磁流變智能彈 簧的宏觀靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試 一般的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)分析試驗(yàn)系統(tǒng)，在加裝了外加磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)后，可以測(cè)定磁流變智能彈簧的宏觀動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能。本項(xiàng)目 具有多場(chǎng)理論、多學(xué)科設(shè)計(jì)、固體力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)和控制理論等學(xué)科的交叉特色。 20xx 年至 20xx 年的國(guó)家科技部國(guó)際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目 “磁流變彈性體（橡膠）空氣彈簧的研究與開(kāi)發(fā) ”，是與英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的英國(guó)皇家院士和電磁材料力學(xué)的國(guó)際知名學(xué)者 Ogden