磁道钉的磁场计算与仿真研究

磁道钉是基于磁信号导航的自动公路系统的道路引导标志之一。磁道钉一般为圆柱形钕铁硼永磁体。介绍永磁体外任一点的磁感应强度的计算公式。利用Matlab计算磁感应强度得到曲面图；用ANSYS有限元软件对磁道钉磁场分布进行仿真，比较不同形状和尺寸的永磁体的磁场分布，对磁道钉进行优化选型。     

纯电动城市客车低频电磁场测试

通过测试10辆不同纯电动城市客车的低频磁感应强度数据,分析纯电动城市客车低频电磁场的总体情况及较大的工况与区域.     

考虑焊钉非线性作用的钢-混结合部受力性能

无格室-承压板是钢-混凝土结合部的主要构造形式之一,在实际工程中得到了较广泛的应用.利用混合有限元法建立无格室-承压板钢-混凝土结合部计算模型,并根据焊钉连接件性能试验测得单钉荷载一位移曲线及抗剪刚度等基本计算参数,分析了考虑焊钉非线性影响情况下,钢-混凝土结合部焊钉连接件的受力行为、荷载方向焊钉剪力分布状态,钢、混凝...     

智能公路磁道钉编码差错控制技术研究

首先概述了磁道钉编码的结构和应用方式,在此基础上,为防止磁编码被误读,提出了基于海明码的磁道钉编码差错控制技术,阐述了磁编码差错控制技术的基本原理、具有差错控制功能的磁编码信息结构以及信息表达应用方案,并在交通部公路交通试验场和新疆塔城地区进行了道路试验和工程应用。试验应用表明,该差错控制技术可以保证磁道钉编码技术的稳定可靠应用,从而为车辆自动驾驶和辅助驾驶系统提供道路结构方面的准确信息,提高自动驾驶和辅助驾驶的稳定性和安全性。     

磁道钉导航的智能公路传感器研制

章对具有自主知识产权且成本低廉的磁传感器的设计原理，实验条件和信号特性进行了分析，其中信号特性包括测试精度，重复性及稳定性，以该磁传感器为感知元件，基于对于信号特性的认识，根据模糊控制原理设计的车道追踪控制器实现了基于磁道钉导航的智能公路车道追踪控制任务，并且控制精度达到了既定要求，实车试验结果表明，该磁传感器是可用的，作对其信号特性的认识是正确的。     

基于随机梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制

为提高永磁同步电机的额定转速,并解决电机在弱磁区域输出电压方向递减信息存在的大纯滞后问题,文章提出一种随机基于梯度下降的永磁同步电机弱磁扩速控制方法。首先,分析永磁同步电机稳态运行原理,并建立永磁同步电机数学模型,采用静止三相/两相方法进行坐标变换;然后,在此基础上提出一种提高电机在额定转速、克服输出电压方向信息大纯滞后的方法;最后,与最大转矩/电流控制方法进行对比,通过MATLAB/Simulink进行仿真实验测试算法的性能。实验结果表明,该控制方法可以提高电机的额定转速,有利于克服电机在弱磁区域输出电压方向递减信息大纯滞后所导致的控制精度低等问题。     

利用微米尺度计算机断层扫描技术重建水泥石三维微观结构

水泥基材料的微观结构与其性能存在着密切关系.利用微米尺度计算机断层扫描技术这种基于X射线技术及数学方法的测试手段,研究了水泥石的微观结构.通过对选定的水泥基材料局部区域进行X射线逐层扫描之后得到系列二维灰度图像,再通过数学方法和软件将其依次叠加重构成三维图像;然后基于孔、水化产物和未水化水泥熟料颗粒灰度阈值之不同,将其分别标识并分割出来进行单独研究,并可进一步计算其各自体积分数、在空间的分布状态等.     

简支组合曲梁与简支组合直梁上焊钉剪力比较

采用ANSYS有限元程序计算了不同荷载、不同焊钉布置形式下简支组合曲梁和简支组合直梁的受力,比较焊钉在组合曲梁和组合直梁中的剪力分布.组合曲梁的焊钉与组合直梁相比,不仅有切向剪力还有法向剪力,法向剪力沿梁长度方向是在梁中间大两端小.当组合曲梁布置单排焊钉时,可以忽略法向剪力分量,用焊钉切向剪力近似代替其总剪力是可行的.当组合曲梁布置双排焊钉时,同一截面的内、外侧两排焊钉受力不均匀,外侧焊钉剪力平均值是内侧焊钉剪力平均值2.52倍以上,在设计时需注意.     

基于恒扭矩牛顿迭代法的永磁同步电机弱磁控制研究

电机高转速工况下，电机需要进行弱磁控制。由于永磁同步电机的永磁体磁通不能改变，因此只能通过在永磁体的负方向上增加电流id并减小电流iq来进行电机的弱磁控制。根据电机所有工况下完整的电流分布的数学公式，利用牛顿迭代法来求出在最大电流和电压限制下的恒扭矩弱磁控制，以解决d-q轴电流分配的问题，同时，通过仿真模拟结果验证牛顿迭代法在电机控制上应用的可行性。牛顿迭代法能利用公式非常精确地给出各种工况下电流分配策略，电机响应时间更短。牛顿迭代法对电机控制系统设计、测试和标定等环节起到重要的辅助作用，同时对永磁同步电机在电动汽车领域的推广和应用有很大的意义。     

试验场强化路面载荷谱特征研究

文章介绍了试验场强化路面的载荷谱采集原理,通过分析载荷谱采集车辆在强化路面上的X、Y、Z三个方向的受力情况以及三个方向的力矩,得到强化路面的粗糙度;通过雨流计数分析得到强化路面的疲劳损伤贡献度,通过频谱分析能够得到强化路面主要的考核部件.强化路面的载荷谱特征研究能为可靠性试验规范的制定提供科学的依据.     

砂泥岩互层缓倾切向边坡应力特征及变形机理研究

为了更好地分析砂泥岩互层缓倾切向边坡的变形机理情况,以西南某红层边坡为例,基于数值模拟软件建立了软硬互层三维切向地质模型,探讨了边坡开挖、支护后的应力场和位移场。结果表明：砂泥岩互层切向边坡开挖后,边坡XX方向应力和YY方向应力出现了沿切向的锯齿形状,应力分布受岩层切向与互层岩性差异的影响较大,ZZ方向应力几乎不受影响;切向岩层受侧向约束的影响,致使边坡变形出现了层次性,且X方向较为显著,Y方向次之,Z方向最弱;边坡整体变形趋势类似于均质岩坡,呈现圆弧滑动趋势;边坡采用框架锚杆支护,仅起到构造护坡作用,边坡的变形和应力状态并未发生实质性的影响。研究成果对砂泥岩缓倾切向边坡的变形预测和支挡防护具有一定的工程借鉴意义。     

基于离散小波变换的斜拉桥缆索断丝检测

采用磁通量检测法对斜拉桥缆索进行无损检测试验。试验中为了降低工作环境中空间电磁场噪声对检测信号的影响,采用一个独立的基于二进小波变换的改进软阈值去除高斯白噪声的方法来分离检测缆索得到的磁通信号和噪声信号。为了准确获得缺陷位置,对缆索检测的磁通信号波形和李氏指数奇异点进行分析。试验结果表明,该检测方法可以准确获得缆索缺陷的大小和具体位置,对于斜拉桥缆索缺陷的检测和分析很有意义。     

燃料电池轿车电机总成的振动阶次特征分析

首先通过燃料电池轿车整车的道路加速试验测得永磁同步电机总成与车身底板的振动信号,用短时傅立叶分析法揭示与分析了振动信号的阶次特性;然后从理论上研究了电流传感器测量误差和非正弦磁场分布对永磁同步电机转矩波动的影响.理论研究和仿真分析都表明,永磁同步电机的转矩波动是燃料电池车电机总成与车身阶次振动的振源;电流传感器的直流偏移误差和增益误差分别引起了1阶和2阶转矩波动与振动,磁场的非正弦分布则导致6阶转矩波动与振动.     

凹陷地形地震波加速度放大效应的振动台模型试验研究

设计并完成了1:10的大比例尺高山河谷地形的非均质场地大型振动台模型试验，研究了El Centro和汶川卧龙地震波在三向激振作用下凹陷地形内顺坡向、垂直坡向和底部场地的加速度动力响应规律。结果表明:①顺坡向和垂直坡向的X，Y，Z向加速度均具有高程放大效应，且凹陷地形底部的放大性最小；②凹地底部X，Y，Z向的加速度及其反应谱峰值均具有高程放大效应，底面两侧的加速度存在较大的差异，具有明显的软土放大效应；③顺坡向时0.4 g地震波作用下加速度反应谱峰值的放大性大于0.2 g时，0.1 g最小；对于汶川地震波来讲，凹地底部的加速度反应谱的放大性最小，El Centro地震波时，则是距离坡脚3/4处的加速度反应谱的放大性最小；垂直坡向的加速度反应谱峰值的放大性在凹地底部最小；④凹地底部X，Y，Z向的加速度傅里叶谱变化情况基本一致，地震波由底部向沟谷内部传播时，加速度傅里叶谱的低频成分逐渐增大而高频成分减弱。     

双压共轨系统磁致伸缩式电磁阀的研究

阐明了双压共轨系统的结构组成和工作原理,设计了一种磁致伸缩式电磁阀,建立了电磁阀电磁场的计算模型,计算了控制杆材料对电磁阀磁场分布的影响,并对磁致伸缩式电磁阀进行了试验研究。仿真结果与试验结果证明了控制杆材料的相对磁导率必须小于磁致伸缩材料的磁导率才能将产生的磁场提供给磁致伸缩棒,设计的磁致伸缩式电磁阀具有响应快、输出力大和驱动方便等特点。     

基于磁处理法的隧道永磁体排水管防结晶试验

为预防隧道排水管结晶堵塞，提出永磁体排水管关键技术指标，通过自制的永磁体排水管开展室内试验和现场试验，研究磁场强度、流量、磁体布置间距对永磁体排水管内结晶的影响，根据不同条件下结晶物的质量变化和SEM图像进行试验分析。结果表明： 1）磁场强度为0.1~0.3 T时永磁体排水管具有较好的防结晶效果，磁场强度超过0.2 T后防结晶效果逐渐降低，当磁场强度为0.4 T时永磁体排水管内结晶量反而大于普通排水管； 2）随着试验管段内溶液流量增大，永磁体排水管的防结晶效果增强，但当流量超过450 mL/s之后，防结晶效果不再随流量增大而增强； 3）经永磁体处理后，管道内的结晶物由规则的立方体形状转变为粗糙松散的不规则体，由硬质块状转变为粉末状，有从方解石向文石、球霞石转化的趋势； 4）随着管道永磁体布置间距减小，管道内最终结晶量呈下降趋势，在10、40、70 cm 3种永磁体布置间距中，最佳布置间距为40 cm。     

RC梁四点弯曲加载应力自漏磁信号检测试验

为了给桥梁结构的健康检测提供参考，将金属磁记忆检测技术引入到钢筋混凝土（RC）梁内部钢筋的应力检测当中，进行了钢筋混凝土T形截面梁四点弯曲加载应力自漏磁信号检测试验。利用基于金属磁记忆的三维扫描检测装置采集了试件在不同荷载下的自漏磁信号，并对不同提离高度和多条扫描路径下的磁信号进行分析，得到了钢筋混凝土T形截面梁在不同应力状态下的空间信号规律，提出了利用“法向漏磁场方均根值”来定量计算RC梁纯弯段处钢筋应力的方法。研究结果表明：在钢筋混凝土T形截面梁纯弯段内，钢筋内部应力与“法向漏磁场方均根值”呈线性关系，且函数的拟合优度R²达到0.988 4，拟合值与实测值之间误差微小；随着提离高度的增加，钢筋混凝土T形截面梁在不同荷载下的自漏磁信号曲线逐渐上移，自漏磁信号的分布规律没有显著变化，“法向漏磁场方均根值”与RC梁内部钢筋的应力在纯弯段内仍满足线性关系，试件在不同提离高度下的R²达到0.965；随着扫描路径的改变，钢筋混凝土T形截面梁在不同荷载下的自漏磁信号曲线呈现出相似的规律，且“法向漏磁场方均根值”与RC梁内部钢筋的应力在多条扫描路径上均满足线性变化的关系，在各条扫描路径下R²的平均值为0.959。所提方法可为RC梁内部钢筋应力的无损检测提供新的思路与参考。     

淤土地基灌注桩水平承载特性试验及数值计算

针对淤土地基灌注桩水平荷载作用下桩体受力特性,通过现场水平承载力破坏性试验,对不同桩长、桩径和桩基上部土体的两个试验区进行对比研究,由现场实测得到的桩体桩身轴力与弯矩分布情况,得知桩径增加和桩基上部土体改善有助于提高水平承载力,但桩径的增加对水平承载力的提高效果更为显著;利用ABAQUS数值计算对水平承载特性进行研究,并与现场试验结果进行对比分析,对比表明:现场实测数据和数值模拟的拟合程度较好,说明有限元在桩基水平承载能力研究方面具有合理性,为进一步利用有限元研究桩体水平承载力提供了一定的理论基础.     

一种永磁同步电机声品质主观评价方法研究

对永磁同步电机的稳态信号声品质进行了分析,并以声压级、响度、尖锐度、语音清晰度、波动度、粗糙度和音调度作为评价指标,建立了永磁同步电机声品质评价体系.采用分组成对比较法进行了主观评价,通过Bradley-Terry算法对评价结果进行了优化处理,分别搭建多元线性回归预测模型和MPGA-RBF预测模型,通过预留的检验样本对...