安全型继电器失效机理判别与寿命预测

分析了安全型继电器的失效机理, 将其划分为3种失效形态; 以接触电阻、吸合时间、超程时间、回跳时间、释放时间和燃弧时间作为失效特性参数, 采用小波变换和移动平均法实现降噪; 针对特性参数间可能存在相关性的情况, 采用主成分分析法实现对多维特性参数的降维处理; 定义了主成分的平均梯度, 采用欧氏距离判别准则, 对18组触点的失效形态进行了判别; 采用Fisher判别方法分析了触点特性参数, 选取能够显著反映安全型继电器寿命的特性参数作为预测变量, 建立了灰色预测模型, 进行了安全型继电器的寿命预测, 并验证了模型的预测效果。研究结果表明: 降噪后特性参数平滑度较好, 同时具有较高的信噪比和较低的均方根误差, 降噪效果较理想; 采用欧氏距离判别准则得到的18组触点失效形态的判别准确度为83.3%;超程时间的Fisher判别函数值最大, 为8.2, 表明超程时间是表征安全型继电器寿命的一个重要参数; 安全型继电器的实际寿命为12.2万次, 基于灰色模型的预测寿命为11.6万次, 寿命预测值的相对误差为4.9%, 表明基于提出模型的寿命预测精度较高, 具有较好的可行性。      

车身粘接结构断裂失效准则改进

为了解决现有失效准则无法满足粘接结构真实失效预测的问题, 利用试验测试与仿真分析相结合的方法建立一种基于应力的断裂失效准则; 设计了5组典型拉剪比的ISR-7008/铝合金粘接接头, 并对5组不同拉剪比的粘接接头进行准静态拉伸试验, 获得了初始断裂载荷与最大断裂载荷, 确定了胶层断裂失效点的起始位置; 建立了粘接接头的仿真模型并在仿真模型中施加初始断裂载荷, 提取出5组典型拉剪比的接头失效区域内初始断裂点的各种应力; 通过对失效点的各种应力进行比值和线性组合处理, 得出等效应力计算公式, 基于该等效应力计算公式建立适用于粘接结构的初始失效和后续失效统一的失效准则; 设计了验证试验方案, 通过对比试验结果和仿真结果, 分析了失效准则的有效性。分析结果表明: 在75°嵌接接头中, 仿真分析获得的失效载荷为1 717.6 N, 试验测试获得的失效载荷为1 936.4 N, 试验和仿真的相对误差为11.3%;仿真结果与试验测试的胶层失效过程基本吻合, 验证了本文建立的失效准则的有效性。建立的基于应力的失效准则实现了粘接结构初始失效准则和后续失效准则的统一, 可以较为准确地预测复杂应力状态下粘接接头的失效过程, 并且该失效准则解决了弹性粘接剂厚胶层的仿真问题, 为工程实际应用中的粘接结构强度设计提供了一定参考。      

基于应力判据法的拉林铁路岩爆烈度分级

把现有的判据直接应用于拉林铁路某一隧道的岩爆预测不能得到符合现场实际情况的岩爆预测结果，为了制定针对拉林铁路全线的岩爆烈度分级方案及应力判据，以拉林铁路桑珠岭隧道现场岩爆发育特征和规律、岩爆破坏形迹及kNN （k近邻分类）算法为基础，进行现场洞壁二次应力量测、现场岩样点荷载试验、基于二次修正地应力场的开挖模拟，提出了针对拉林铁路的岩爆烈度分级方案及应力判据，在通过桑珠岭隧道的岩爆预测准确性验证后将判据推广应用于拉林铁路典型岩爆隧道（祝拉岗隧道、达嘎拉隧道、岗木拉隧道）的岩爆预测中，并与现有判据的判定结果进行对比分析. 研究结果表明:针对拉林铁路而言，卢森判据会低估轻微岩爆的发生，但对中等岩爆的判定较好；王兰生判据判定的岩爆等级主要集中在轻微岩爆，没有正确判定实际发生的中等、强烈岩爆，表明其容易低估实际岩爆等级；关宝树判据判定的岩爆等级主要集中在强烈岩爆，基本没有正确判定实际发生的轻微、中等岩爆，容易高估实际岩爆等级；拉林铁路岩爆判据除了对中等岩爆的判定能力与卢森判据持平外，其各等级岩爆预测结果准确率均大于其余判据，更符合拉林铁路现场实际情况.      

岩质边坡静动力稳定性分析

提出了有限元强度折减法在岩质边坡静动力稳定性分析中的失稳判据,结合岩质高边坡,用有限元强度折减法分析了边坡在静动力作用下的稳定性,求得安全系数与用简化B ishop法和拟静力法求得结果相差不大,证明有限元强度折减法在岩质高边坡稳定性分析中的可行性。     

支主管夹角对X形圆钢管节点轴向传力的影响

为了研究支主管夹角对X形圆钢管相贯节点轴向受力性能的影响，进行相关试验来校验有限元模型，以有限元为手段分析了支主管夹角对X形节点在支管轴力作用下的传力特性和承载力的影响；根据有限元参数分析结果，对支主管夹角较小的节点的承载力提出了改进建议. 研究结果表明:节点试件的破坏模式为相贯线附近主管管壁局部屈曲；当支主管非正交但夹角大于60° 时，节点的传力特性与支主管正交节点的相近，符合Togo模型的假定，现行规范中的夹角正弦的倒数项能精准地反映夹角对节点承载力的影响；但当节点的支主管夹角小于45° 时，其传力特性与Togo模型的假定有较大的差异，夹角正弦的倒数也低估了支主管夹角对节点承载力的提高，对于夹角接近30° 的节点甚至低估了30%；因此建议当夹角小于45° 时，在规范已有的节点承载力计算式的基础上乘以修正系数.      

江海通航散货船波浪载荷研究

采用ISSC二参数波浪谱和E1海区的波浪散布图对江海通航散货船的波浪载荷进行了长期预报,并与CCS海船规范和IACS散货船共同规范(CSR)中的设计波浪载荷进行了比较分析,拟合出了应用于江海通航船舶有限元分析的等效设计波高公式.研究表明:江海通航散货船的波浪载荷中垂向弯矩较无限航区海船规范值可降低20%～25%,波浪垂向剪力比《内河航行海船建造海规》规范值增大4%～8%,非常接近CSR规范值,水平波浪转矩比CSR规范值小18%～30%,波浪转矩比CSR规范值则要降低27%～33%.     

转塔式FPSO单点系泊系统受力计算方法

依据国家有关标准及相关规范,计算了影响FPSO单点系泊系统的风作用力、流作用力和波浪作用力,分析了系泊系统各锚链的受力情况;建立了锚链受力计算模型,将动态锚链受力问题通过静态的计算方法予以核算,为转塔式FPSO单点系泊系统提供了一种简单有效的核算方法。以"南海开拓"号FPSO为例进行验算,计算结果与实际情况基本相符。     

三维岩体滑坡诱发冲击波近场波的特性试验研究

为了预测水库库岸滑坡入水后产生的冲击波(涌浪)到达承灾体的时间及立波高度,以水库岩体滑坡所诱发的冲击波为研究对象,对近场区涌浪的波场特征进行研究.首先,根据弗劳德相似准则,并结合三峡库区典型岩体滑坡参数及其裂隙发育情况,建立碎裂岩体滑坡涌浪三维物理模型;其次,通过模型试验揭示了近场涌浪的产生机理及传播规律;最后,通过多...     

Calculation Method of Wave Forces on Large Round-Ended Caisson Foundation

This paper presents an analytical formula for estimating the longitudinal wave forces on a large roundended caisson foundation. The establishment of the formula is based on the superposition of the theoretical formula of wave forces on a large circular cylinder and the empirical formula of wave forces on a large rectangular cylinder. With the formula transformed into an inertial force form, a specific inertia coefficient with an exact expression is extracted from the formula. The numerical calculations of the wave forces on round-ended cylinders are carried out by the boundary-element method. The undetermined coefficients in the expression of the inertial coefficient are determined by the numerical results. It is obvious that the numerical values can be well expressed by the computation values from the established formula. By a model experiment carried out in laboratory wave flume, the correctness of the analytical formula is further verified by the measured wave forces on a test model of a round-ended bridge caisson foundation. The comparison shows that the experimental forces can be approximately estimated by this simple calculation method.     

多部门协同的内河失控船应急处置决策方法

提出了一种基于模糊推理和决策偏好的群决策方法,以实现内河失控船的安全和有效的应急处置.首先,通过历史统计数据和文献综述,获取了不同影响因素下的失控船应急处置方案,确定了处置方案的决策准则;其次,利用模糊推理的方法对影响因素进行了模糊化,建立了模糊推理规则库和模糊推理机,通过去模糊化获取了不同决策方案下的决策准则值;再次,考虑到多部门协同的决策者的不同偏好信息格式,本文提出了一种基于一致性分析的线性规划模型,用于整合区间效用值、直觉模糊数和区间乘法偏好关系等决策偏好格式,从而获取不同决策准则的权重并得到最优决策方案.最后,应用典型案例进行了验证.结果表明,该方法能够很好地实现内河失控船的应急处置.     

非贯通裂隙岩体经验强度准则的研究

根据单轴、双轴和三轴压缩条件下非贯通裂隙岩体模型的强度试验结果及其规律，通过岩体强度特征的理论分析，本文提出一个考虑中间主应力影响、适用于不同应力条件的非贯通裂隙岩体经验强度准则，并对准则中参数确定与选取进行了讨论。最后，以室内模型试验和现场试验数据，对提出的准则作了应用和验证。     

地震共振涌浪作用下冰碛堰塞坝的漫顶溃决

为了研究冰碛坝在地震共振涌浪作用下的漫顶溃决机制,设计了振动台造波模型实验. 首先,通过对比实验获取了地震共振涌浪运动规律和最大波高的影响因素,并通过量纲分析建立了共振条件下涌浪最大波高计算公式;其次,依据非均匀沙起动临界水头高度与溃坝输沙临界水量条件,建立涌浪作用下堰塞坝漫顶溃决临界条件与溃决风险评估程式;最后,以帕隆藏布流域川藏铁路交通廊道沿线34个小型冰碛堰塞湖为例说明评估程式的作业流程. 研究结果表明:地震触发小型水体共振时涌浪运动幅度远超同等条件下的非共振涌浪幅度,且地震作用停止后涌浪波幅缓慢衰减,在共振涌浪时程曲线中存在稳态幅值持续运动阶段;当考虑地震共振效应后,帕隆藏布流域危险冰碛湖数量由3增至11,并在地震动水平地震加速度（PGA）较小区域均有分布;研究可为川藏铁路等沿线堰塞湖地震溃坝风险评估提供科学依据.      

高速列车动力学性能研究进展

为更深入全面了解高速列车系统动力学研究现状，综述了高速列车动力学性能对车辆运行稳定性、安全性和平稳性的影响，总结了列车安全评价方法和动力学试验方法在车辆动力学中的应用，基于轮轨间作用力，分析了轮轨磨耗对列车动力学性能的影响，概括了车-桥耦合模型、弓网系统以及列车空气动力模型在车辆系统动力学中的研究内容。分析结果表明:车轮异常磨耗会导致舒适性下降，合理的车轮镟修能有效降低车轮非圆化和车辆系统关键部件的振动，降低车内振动噪声，增加列车运行稳定性、安全性和平稳性；合适的轮对定位刚度和抗蛇行减振器的刚度和阻尼有利于提高列车蛇行运动稳定性和转向架运动临界速度；钢轨波磨严重时会导致钢轨扣件松动，缩短车辆构架和钢轨的使用寿命；通过合理的钢轨廓型打磨可消除曲线波磨，改善轮轨关系；行波效应对车辆安全性影响很大，与相同激励下的各项参数相比，车速为350 km·h-1、行波速度为300 m·s-1时的脱轨系数、轮重减载率和轮轨横向力都有所降低；横风作用下受电弓气动抬升力增大，影响接触网安全，增大弓头阻尼和弓头刚度可改善弓网受流特性。      

A New Nonlinear Yield Criterion

Introduction　　 The yield criteria and strength theories of ma-terials undercombined stresses are importantfoun-dations in the mechanics of solids and the strengthof structures.　　 Two presently popular yield criteria had beenproposed,i.e.those of Tresca and Von Mises.Since then yield criteria have been studied by anumber of investigators,i.e twin- shear stressyield criterion[1] ,energy based yield criterion[2 ] ,anisotropic criterion[3 ] ,Hoek- Brown criterion[4] .However,any conceivable …     

基于GA-PSO混合优化的BPNN车速预测方法

BP神经网络(BPNN)已经用于车速预测方面的研究.针对BPNN不同的初始权值和阈值会影响车速预测精度的问题,提出一种基于GA-PSO混合优化的BPNN车速预测方法.以北工大西门到百葛桥为研究路径,构建基于BPNN的车速预测模型;将遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)的寻优过程进行融合,通过逐次迭代取最优的方式确定BPNN的最优初始权值和阈值,以此设计基于GA-PSO混合优化的BPNN车速预测方法.最后,以所选路径为对象,利用基于GA-BPNN的预测法、基于PSO-BPNN的预测法,以及提出的方法对车速进行了实验预测.结果表明,相较于前两种车速预测改进方法,本文方法的平均车速预测误差分别降低了37.1%和24.1%,有效地提高了车速的预测精度.     

Soft-Sensing Method with Online Correction Based on Semi-Supervised Learning

Soft sensing has been widely used in chemical industry to build an online monitor of the variables which are unmeasurable online or measurable online but with a high cost. One inherent difficulty is insufficiency of the training samples because the labeled data are limited. Besides, the traditional soft-sensing structure has no online correction mechanism. The forecasting result may be incorrect if the working condition is changed. In this work, a semi-supervised learning(SSL) method is proposed to build the soft-sensing model by use of the unlabeled data. Meanwhile, an online correction mechanism is proposed to establish a soft-sensing approach. The mechanism estimates the input variables at each step by a prediction model and calibrates the output variables by a compensation model. The experimental results show that the proposed method has better prediction accuracy and generalization ability than other approaches.     

夹片咬合力测试方法

为研究采用拉脱法检测预应力钢绞线受力时, 张拉力荷载测试曲线突变段和夹片咬合力的关系, 在夹片脱开时, 采用电阻式压力传感器高频采集技术测试了预应力混凝土梁锚具下方和锚具外侧钢绞线的受力, 共测试了20个样本; 设计了夹片咬合力测试方案, 共测试了326个样本, 并进行了统计分析, 建立了考虑张拉力的夹片咬合力计算公式; 通过37个样本的验证性测试, 研究了咬合力修正结果的测试精度; 在实际工程中检测了257个样本, 并将实测结果与提出的公式计算结果进行对比。研究结果表明: 当钢绞线伸长超过4.5 mm时, 夹片会脱离原有咬痕, 而实际测试中夹片脱开时会及时停止张拉, 因此, 拉脱法测试不会改变预应力钢绞线锚下有效预应力, 不会影响工程质量; 夹片安装时, 若夹片与锚杯锥孔不完全贴合, 会使夹片在横向产生较大的弹性挤压力, 形成附加摩擦力, 该摩擦力需要在夹片退出至与锚杯分开时才能完全消失, 此时锚外张拉力变化不明显, 因此, 拉脱法测试所得张拉力曲线中峰值拉力后的下降段斜率存在离散性, 与夹片安装精度有关; 拉脱法测试中夹片与锚杯的咬合力由锚下和锚外瞬态内力重分布累加组成, 提出的夹片咬合力计算公式能剔除由夹片与锚杯间咬合力产生的测试误差, 可使测试精度提高6.78%;实际工程现场实测夹片咬合力大于拉脱法测试所得张拉力曲线突变段, 因此, 采用拉脱法检测预应力钢绞线时, 锚下有效预应力为拉脱法测试所得张拉力曲线峰值与咬合力的差值。      

基于组合预测模型的轮轨力连续测试

为了精确判断车辆的运行状态,提出了一种轮轨力连续测试方法.根据轮轨相互作用的特点,采用阈值判断法从测试数据中提取轮轨力的有效信息.针对轮轨力测试系统的时变性和不确定性,将动态测试序列作为灰色过程处理,提出用灰色理论对轮轨力进行连续测试.为了提高预测精度,结合遗传算法和神经网络对传统的GM(1,1)模型进行改进.建立了10个预测模型分别进行预测,然后将精度较高的预测值输入串联灰色神经网络进行二次预测,以提高预测精度与稳定性.将这10个预测模型应用到轮轨力连续测试中,结果表明:灰色系统、遗传算法与神经网络三者的组合模型具有较高的精度,平均相对误差不超过2%,满足轮轨力连续测试的要求,并且能够降低传感器失效对测试结果的影响.     

Mathematical approach for fleet planning under complicated circumstances

In order to facilitate the scientific management of large-sized shipping companies, fleet planning under complicated circumstances has been studied. Based on multiple influencing factors such as the techno-economic status of ships, the investment capacity of company, the possible purchase of new ships, the buying/selling of second-hand vessels and the chartering/renting of ships, a mixed-integer programming model for fleet planning has been established. A large-sized shipping company is utilized to make an empirical study, and Benders decom- position algorithm is employed to test the applicability of the proposed model. The result shows that the model is capable for multi-route, multi-ship and large-scaled fleet planning and thus helpful to support the decision making of large-sized shipping companies.     

基于Fluent的凹形竖曲线底部排水口排水能力研究

凹形竖曲线底部排水口是路面表面排水设施的重要组成部分,特别是在暴雨作用下,其需要排出的水流量较一般天气、连续坡段要大得多。如何快速有效地排出路表积水是保障路面使用寿命和行车安全的重要环节。传统的排水口排水能力分析主要有经验公式法和理论分析法,在经验公式中,排水截留量计算没有考虑不同的流速、水深对排水量的影响,这与实际的流动过程有一定的差距。运用专用流体软件Fluent对不同形式排水口排水能力进行数值模拟,并与经验法进行对比研究,利用数值模拟结果对经验公式进行修正,可为凹形竖曲线底部不同形式排水口的设计提供参考。