空气悬架车辆车身高度PID控制的仿真研究

以空气悬架车辆为研究对象,通过拉格朗日方程方法建立其多刚体模型,采用PID和PD控制策略,对阶跃输入下的车身高度响应进行了仿真计算和对比分析。计算结果表明,由车辆多刚体模型和PD控制策略组成的电控空气悬架系统,在实现车身高度控制时改善了车辆的乘坐舒适性。     

车辆荷载作用下钢-混组合桥面系的疲劳损伤

针对钢-混组合桥面系在车辆荷载作用下的疲劳失效特点,以某大跨度钢-混组合桥面系悬索桥为工程背景,建立了钢-混组合桥面系的有限元模型。基于等效疲劳损伤原理,对某长江公路大桥24h实测交通荷载数据进行计算,得到了7类典型车辆荷载模型及其频值谱。将得到的7类典型车辆荷载分别加载到有限元模型中进行计算,提取关注点的应力时程曲线。用MATLAB编制了雨流计数法程序,对应力时程数据进行处理,得到了该关注点的应力幅及循环次数。参照英国BS5400规范,对该点进行了疲劳损伤计算。研究结果表明:该疲劳点在实测车辆荷载谱作用下的应力-时程曲线呈双峰和多峰的分布形式;其最大应力幅较BS5400规范规定的常幅疲劳极限偏大;关注点的疲劳寿命比设计的低,车辆动荷载对该关注点疲劳性能的影响明显,在钢-混组合桥面系抗疲劳设计中应予以考虑。     

波形钢腹板PC组合箱梁简化计算及试验研究

通过对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的加栽全过程试验,分析了荷栽一挠度变形特征、波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板截面高度方向的应变分布以及破坏模态．并根据能量原理探讨了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板组合箱梁的弯曲应变计算模式．其模型计算结果与试验结果吻合较好。     

中小跨径小箱梁桥减震体系研究

中小跨度小箱梁桥普遍采用板式橡胶支座, 即使在中等烈度区, 当墩高较矮时, 地震下主梁与支座间也容易发生滑动, 落梁风险较大。 文章以中等烈度区一座 4 跨连续小箱梁桥为工程背景, 建立常规体系板式橡胶支座支承的有限元模型, 采用非线性时程分析方法, 进行地震反应特性分析, 并提出了板式橡胶支座 (允许滑动) +钢阻尼器的组合减震体系, 同时对其减震效果进行了分析。 结果表明： 在地震作用下, 板式橡胶支座极易发生滑动, 支座滑动之后整个体系没有一点恢复力, 而板式橡胶支座+钢阻尼器的组合减震体系可以有效控制主梁纵横向位移、 并在一定程度上减小下部结构地震内力。     

基于ANSYS的连续组合梁内力重分布研究

基于ANSYS有限元分析软件,建立了两跨钢-混组合梁的非线性分析模型,利用该模型,对钢-混连续梁的极限荷载和挠度进行了仿真计算,将计算结果与采集的试验数据对比,验证了该模型的有效性.在连续组合梁塑性极限分析的基础上,推导了两跨连续组合梁极限状态所需的调幅系数,并探讨了结构所能提供的调幅能力以及调幅系数的确定方法.     

高速铁路桥上钢弹簧浮置板轨道动力学仿真

基于钢弹簧浮置板轨道在减振隔振方面的较好表现,为了更好的了解其在高速铁路桥上的振动特性,通过有限元分析软件ANSYS建立了比较完整的高速列车-轨道-桥梁系统空间耦合动力学分析模型,并对模型进行了瞬态动力学分析计算.通过对普通板式无砟轨道和钢弹簧浮置板轨道结构的仿真动力学计算结果对比分析,并与实测数据进行比较,验证了模型的正确性,确定了钢弹簧浮置板轨道结构具有比较良好的减振隔振效果.     

基于断裂力学的钢桥面肋-板接头疲劳寿命预测

为研究反复荷载作用下正交异性钢桥面中U型肋与桥面板焊接接头的疲劳性能,基于断裂力学基本理论,利用有限元方法,进行了肋-板接头的疲劳寿命评估.根据正交异性钢桥面与U型肋连接构造基本形式,利用有限元软件ANSYS建立了包含3个U型肋的正交异性钢桥面平面有限元模型;考虑肋-板连接位置处焊接细节的4种典型裂纹,计算了2个加载工况下各裂纹处等效应力强度因子,并分析了初始裂纹长度、桥面板厚度、U型肋高度和U型肋厚度对等效应力强度因子的影响规律;依据Eurocode 3规范中正交异性钢桥面肋-板接头加载模式,采用桥面板与U型肋连接构造二维有限元模型,计算得到典型裂纹的等效应力强度因子,建立了基于断裂力学疲劳扩展模型为基础的正交异性钢桥面肋-板接头的疲劳寿命预测方法.研究结果表明:基于线弹性断裂力学原理计算得到的疲劳寿命均大于Eurocode 3规范计算值,桥面板厚度选用16~18 mm及将初始裂纹长度控制在0.1 mm以下可有效地提高板-肋接头疲劳寿命.     

拱塔斜拉桥桥塔钢-混结合段空间受力分析

斜拉桥桥塔钢-混结合段结构复杂,构件众多,使得其受力状态极为复杂.以某拱塔斜拉桥的桥塔钢-混结合段为基础,利用Midas/Civil建立空间杆系模型,进行整体静力分析,确定桥塔钢-混结合段部位3种最不利荷载工况,得出其荷载和位移的边界条件.再利用大型空间有限元软件ANSYS,建立桥塔钢-混结合段三维实体模型,并进行受力分析,明确钢-混结合段处钢板和混凝土的受力性能.计算结果表明:钢-混结合段的变形较小,钢板和混凝土的应力水平较小,结构的安全储备良好.     

高速列车与博格板式轨道系统竖向振动分析模型

研究了博格板式轨道结构特点,提出了横向有限条与板段单元高速列车与轨道系统竖向振动分析模型,分析了此系统竖向振动特性。高速列车的动车及拖车均离散为具有二系悬挂的多刚体系统,基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,建立了高速列车-博格板式轨道系统竖向振动方程组,采用Wilson-θ法对其求解。计算结果表明:钢轨与博格板竖向静、动态位移之差分别为1.1×10-2与2.0×10-4mm,200 km.h-1车速下此系统竖向振动响应计算波形图及量值均符合物理概念,这说明模型正确、可行。     

基于离散-连续耦合的钢桥面铺装剪切模拟

层间剪切破坏是钢桥面铺装主要病害之一,为了对钢桥面铺装复合结构层间剪切行为进行研究,基于三维离散-连续耦合方法建立了钢桥面铺装复合结构仿真模型,分析得出30℃条件下钢桥面铺装层间剪切破坏行为的变化规律,分析剪切速率对钢桥面铺装层间剪切受力状态的影响。研究结果表明过高或过低的行车速度对钢桥面铺装层都不利。对比分析离散-连续模型与离散元模型模拟结果发现,离散-连续模型计算结果更加符合实际情况。     

基于功率谱法分析场地效应对大跨度连续刚构桥的影响

以一座全长为346 m的预应力混凝土连续刚构桥为基础,建立全桥计算模型,采用由规范反应谱生成的相应的功率谱,分6种工况对桥梁进行激励;通过多点激励与一致激励的对比,分析了场地效应对连续刚构桥的影响.结果表明:对于高墩大跨度连续刚构桥,场地效应主要对跨中截面不利,并使桥墩墩底内力产生突变.     

基于MIDAS的大跨度连续刚构桥振动特性分析

自振频率是桥梁结构动力特性的模态参数,也是评价桥梁动力性能的重要依据．本文以某大跨度连续刚构为例,采用大型专业结构分析软件MIDAS建立该桥的有限元计算模型进行模态分析,得出相关模态参数,为桥梁检测等提供参考．     

混合法研究水下刚性目标全波数散射特性

通过构建油港储运系统评估指标体系,建立多层次灰色变权综合安全评价模型对研究对象进行评价,并且在评价过程采用层次分析方法确定权重.实例结果表明,多层次灰色综合评价结果具有较强的客观性,能给决策者提供比较可靠的判断依据.     

曲线梁桥最大悬臂施工状态下的可靠性分析

对一座73.0 m 110 m 73.0 m三跨预应力混凝土连续曲线梁桥在最大悬臂施工状态下的主梁抗倾覆整体失稳可靠度进行了分析.计算结果表明,梁体的抗倾覆稳定性满足安全性要求.建立了直桥模型(忽略平曲线)并与实际计算模型相比较.通过比较分析可知,桥梁平面曲线对梁体抗倾覆稳定性的影响十分显著,忽略曲线的影响会导致计算结果不安全.通过对随机变量在不同变异系数下可靠指标的计算可知,临时固结措施中的钢筋与永久墩之间距离的变异系数对可靠指标的影响较其他随机变量尤为重要.     

基于Agent的人类进化模型研究

通过分析人类进化的特征,提出了进化计算模拟的是生物进化机制,(超)群体进化计算模拟的是文化进化机制的思想.在人类进化的整个过程中,生物进化和文化进化是相互影响的,其中文化进化占支配地位.提出了以Agent为技术支撑的(超)群体进化计算方法,阐述了(超)群体进化计算的基本原理和方法,由此提出了基于Agent的人类进化递归模型.     

大跨拱与刚构组合桥梁的系杆调整作用

为了解决大跨系杆拱与刚构组合桥梁采用分段系杆调节内力与线形时，其刚构系杆与中跨系杆的作用相互影响的问题，针对1座该类型桥梁的设计方案，采用SAP2000软件建立了三维有限元模型；考虑施工过程的影响，通过分析确定合理的张拉力，使几个关键部位的应力与变形同时满足要求．结果表明，中跨系杆张拉力主要由刚构承担．最后指出，计算恒载内力时，可以不考虑几何非线性的影响．     

127例健康儿童左室收缩时间间期的研究

应用CTH—Ⅱ型心功能检测仪和STI软件,通过心电机械图研究了127例健康学龄前和学龄期儿童的STI。结果显示,学龄前儿童STI无性别差异,学龄期儿童男、女之间主要是HR、R—R不同。男、女学龄期儿童均较学龄前儿童的PEP、ICT、Q—U、及PEP/LVET、ICT/LVET、Q—U/LVET值大,有统计学意义。学龄前儿童较学龄期儿童EF显著为高。这些差异与儿童期的生理特点是吻合的。作者认为,儿童期的STI标准应区别年龄段制订;学龄期儿童在分析HR、R—R等时应考虑性别差异。     

粒计算及其应用的研究

粒计算是一种新的计算模式,涉及到如何利用粒来求解问题的方法,其基本问题是两个相关问题的研究：粒的结构和粒的计算.本文介绍了有关粒计算中的研究问题和相关的主要研究工作;使用Rough集理论作为工具,在信息系统S上提出了粒计算的一种模式,给出了粒语言、粒语义和粒运算的形式定义;并探讨了该粒计算模式在数据挖掘中的应用.     

Relative Attitude Dynamics and Control of Spacecraft Formation Flying Considering Flexible Panels

As a key technology for orbital applications, researches on spacecraft formation flying (SFF) attract more attention. However, most of existing researches about dynamics and control of SFF focus on rigid spacecrafts without considering the effect of flexible attachments (such as flexible panels). In this paper, relative attitude dynamics and active control of SFF for a flexible spacecraft (follower spacecraft) and a rigid spacecraft (target spacecraft) are investigated. Firstly, a dynamic model of the flexible spacecraft is established by the principle of angular momentum. Then, the equation of relative attitude dynamics between the flexible spacecraft and the rigid spacecraft is derived by the quaternion to represent the attitude relation of the two spacecrafts. Finally, an attitude feedback controller is designed for the SFF system, and its stability is proved by the Lyapunov stability theory. Simulation results indicate that the panel flexibility has an obvious influence on the dynamic behaviour of the system, the designed controller can effectively control the attitude of the two spacecrafts to achieve synchronization, and the elastic vibration of the panels may be suppressed simultaneously.