基于双轴位置转台的捷联惯导系统级标定技术

本文研究一种基于双轴位置转台的激光陀螺捷联惯导系统的系统级标定方法。建立了附加约束条件的陀螺和加速度计标定模型,从捷联惯导系统的误差方程出发,建立30维Kalman滤波标定模型,以速度和位置作为观测量,并设计双轴位置旋转路径,对惯性仪表标定参数进行激励与辨识。仿真实验结果表明,该方法能够准确估计出陀螺和加速度计的15个标定误差参数,具有一定的参考价值。     

部队高原铁路输送保障存在的问题与措施

在分析部队高原铁路输送保障现状及存在问题的基础上,研究提出了提高部队高原铁路输送车辆保障能力、完善军运设施建设、优化军交装备配备、改进饮食保障方式、加强特点规律及保障要求特殊性研究等方面的对策措施,为提高部队高原铁路输送保障能力提供参考。     

沥青微观结构组成研究进展

为了进一步促进沥青微观组成结构的发展, 综述了国内外沥青化学组成、微观结构理论、数值模拟与试验研究方法; 介绍了沥青四组分物理化学性能, 蜡与杂原子对沥青微观结构的影响; 综合沥青胶体理论与改进的Yen模型对沥青微观结构进行了研究; 分析了沥青微观组成结构研究中常用的分子动力学与相场法; 总结了凝胶渗透色谱、红外光谱、小角散射技术、显微技术等方法在沥青微观结构的研究进展。研究结果表明: 沥青应被视为一个化学连续体, 沥青中各类分子的摩尔质量、氢碳比、极性等, 按饱和分、芳香分、胶质、沥青质的顺序递变, 主碳链大于C40的蜡可以视为沥青质组分, 沥青中的氧、氮、硫杂原子以特征官能团的形式存在于沥青质、胶质、芳香分等极性较强的组分中, 是沥青分子结构组成的关键参数之一, 也与沥青-集料的黏附性能密切相关; 沥青的胶体状态是沥青黏弹行为的微观结构基础, 改进的Yen模型可以对沥青胶体理论进一步解释, 即沥青质浓度低于纳米聚集体的临界浓度时, 沥青表现为溶胶结构, 当沥青质浓度逐渐高于纳米聚集体的临界浓度时, 沥青中出现团簇与絮凝, 沥青微观结构由溶胶结构向凝胶结构转变; 沥青微观结构中广泛采用的模拟方法包含分子动力学与相场法, 但2个模拟方法均对沥青的微观结构进行了一定程度简化, 以微观结构模拟为基础的沥青多尺度仿真方法仍面临着巨大的挑战; 结合沥青化学成分、沥青胶体理论与流变特征建立完整的力学本构关系将是沥青材料科学的重要发展方向之一。      

钢桥面铺装疲劳性能研究综述

钢桥面铺装疲劳问题一直是全世界所关注的难题。综合近些年国内外钢桥面铺装疲劳试验模型、理论研究方法及新兴铺装材料疲劳方面的最新研究成果,对其优缺点、应用现状等展开全面系统的分析,结果表明:在试验模型方面主要有小梁弯曲试验、劈裂疲劳试验、复合梁试验、直环道加速加载试验及试验桥模型,复合梁模型以其对钢桥面铺装实际疲劳过程的准确模拟、高精度、试验可控性好及适于室内进行等优势在铺装体系疲劳性能研究方面运用最为广泛,但其边界条件问题仍未解决,小梁弯曲疲劳模型对单纯铺装材料的疲劳研究效果最好;在理论研究手段方面有唯像学、能量法及力学近似法3类,唯像学结合复合梁试验及数理统计应用较多,但近些年在能量法及力学近似法方面的应用在不断提升;在新兴铺装材料的研究方面以刚性材料超高性能混凝土系列及高延性水泥基复合材料(ECC)铺装研究力度最强、应用前景最好,但两者在复杂应力、环境下疲劳问题和与钢板界面黏结方面研究有待加强,尤其是ECC铺装各项性能研究尚处于起步阶段,离实际应用仍很遥远。     

基于LCA的高速公路养护维修能耗与CO_2排放研究

采用全寿命分析方法(LCA)对高速公路沥青路面材料物化、建设施工、养护维修阶段的能耗与排放展开了全面分析。通过指数型路面性能衰减曲线确定养护维修的初始决策时间点,并采取VISSIM微观交通仿真软件对养护维修工作区的交通延误进行了量化分析。研究表明,该功能单位路面结构在其材料物化阶段、建设施工阶段、养护维修施工阶段能源消耗与CO_2排放共计5 308 274.25 MJ、395 758.72kg,而由养护维修引起车辆延误造成的能耗与排放均在4.0×10~7 MJ与3.0×10~6 kg以上,将交通延误的环境影响计入养护维修阶段具有重要意义。敏感性分析表明,交通量在相应时间点增长至该路面在养护施工封闭车道情况下的极限通行量,车流变为压缩状态后交通延误产生的能耗与排放呈指数型增加,且全长分车道施工是相对环保的施工组织方法。     

大跨径钢桥沥青铺装层裂缝行为研究进展

综合国内外最新研究成果,对大跨径钢桥面沥青铺装层的裂缝行为展开了全面的分析,介绍了断裂力学相关理论,基于断裂力学理论采用室内试验与数值模拟手段研究了铺装层疲劳开裂,综述了裂缝行为机理以及裂缝几何因素(缝长、缝深)、铺装体系(铺装层、正交异性板、黏结层)及外界环境(温度、重载及超载、水)对铺装层裂缝行为的影响。研究结果表明,铺装层疲劳裂缝的研究方法主要有三点弯曲梁试验、楔入劈裂试验的室内试验与数值模拟,以及钢桥面铺装层体系足尺3D有限元模拟方法,运用离散元虚拟模型的细观分析方法对裂缝行为机理的研究较室内试验更好,且3D模型效果较2D更优;总体而言,铺装层裂缝扩展速率随裂缝长度、深度的增加而增大,外界荷载的持续作用使铺装层处于更加不利的工作状态,优化铺装体系设计可以延缓铺装层裂缝扩展速率。研究结果可为钢桥面沥青铺装的抗裂设计及后期维修养护工作提供参考依据。     

钢砂SBS改性沥青混凝土裂纹的感应加热自修复性能

制备了带预切口的钢砂SBS改性沥青混凝土小梁试件,进行了电磁感应加热试验,分析了加热距离、钢砂粒径与钢砂掺量对SBS改性沥青混凝土裂纹自修复性能和路用性能的影响,并提出了相应导电材料使用建议。研究结果表明:加热距离越小,试件感应加热速率越大,当感应线圈距离试件顶面10mm时,试件具有较大的加热速率且便于采用红外摄像机捕捉影像;在混凝土制备时钢砂易于分散,钢砂粒径与掺量越大,混凝土的感应平均加热速率越大,其中,当钢砂体积分数为6%与粒径为1.4mm时,试件顶面具有最大的感应加热速率,为1.25℃·s~(-1);随着钢砂掺量增加,试件的感应热自修复率逐渐提升,试件顶面最高温度达到80℃时,其平均自修复率为89.2%,且当钢砂体积分数为6%与粒径为1.0 mm时,试件具有最高的自修复率,为96.2%;钢砂提高了SBS改性沥青混凝土的高温稳定性,但是对低温抗裂性有一定影响,当钢砂体积分数为6%与粒径为1.0mm时,试件的动稳定度为6 813次·mm~(-1),冻融劈裂残留强度比为93.18%,浸水马歇尔残留强度比为93.88%,同时低温弯曲应变下降为3.155×10~(-3),仍然满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)不小于3.0×10~(-3)的要求;建议采用钢砂体积分数为6%与粒径为1.0mm的SBS改性沥青混凝土用于感应加热自修复路面。     

基于GA-灰色神经网络的沥青路面使用性能预测

为准确预估我国沥青路面使用性能的变化趋势,在传统灰色预测模型GM(1,1)的基础之上,提出了无偏GM(1,1)模型和滑动GM(1,1)模型,并通过遗传算法(GA)优化后的BP神经网络对传统、无偏与滑动GM(1,1)模型进行了组合,得到了兼顾灰色理论、遗传算法和BP神经网络优点的GA-灰色神经网络组合预测模型,并以具体实例验证了该模型的有效性。结果表明:传统GM(1,1)模型的平均相对误差为4.67%,无偏GM(1,1)模型的平均相对误差为4.64%,滑动GM(1,1)模型的平均相对误差为4.63%,灰色神经网络组合模型的平均相对误差为2.41%,而GA-灰色神经网络组合模型平均相对误差仅为0.54%,证明所提出的组合模型预测精度较高,误差较小,可作为制定路面养护计划的依据。     

摆线推进器水动力特性三维模拟

摆线推进器在旋转过程中，叶片的迎流角实时变化以产生推力。文章将使用FLUENT软件，研究摆线推进器在不同工作参数下的水动力性能。根据摆线推进器的运动规律，编写相应的用户自定义函数（User Defined Function, UDF）控制叶片做摆线运动。在仿真中使用非结构网格、滑移网格方法来分析推进器叶片在不同转轴比、进速系数、转速以及偏心点时对摆线推进器水动力性能的影响。研究结果表明，在50%左右的转轴比、中高进速、较低转速以及小偏心点时，推进器的水动力参数波动较小，有助于维持推力以及叶片稳定性。