高速铁路运营期轨道检测自由测站测量模式研究

提出一种同时进行轨道控制网CPⅢ复测与轨检小车测量的新方法,即轨道检测自由测站测量模式。在某高速铁路上选取长约500 m的线路进行验证,新方法与传统方法所测得的线路横向偏差之差处于-0. 7～0. 9 mm之间,均值为0. 2 mm,且100%处于±1. 0 mm以内;线路高程偏差之差处于-0. 9～0. 5 mm之间,均值为-0. 4 mm,且100%处于±1. 0 mm以内;新方法的三维平差数学模型正确,精度可靠,减少了上线作业时间,测量效率提高30%以上,可在今后的运营期线路维修过程中推广使用。     

非稳态振动信号的积分算法研究

研究了基于高通滤波的时域积分和频域积分算法对锤击法模态试验加速度响应信号和旋转机械NVH常规测试中升降过程加速度信号的适用性,分别用仿真线性系统脉冲响应函数和线性变频函数模拟2种加速度信号,并应用2种算法进行处理。仿真结果表明,利用加速度信号的频谱有助于确定2种算法中滤波所需的截止频率,且频域积分法在波形的保真度和相位的准确性上都比时域积分法要好。最后给出了频域算法用于实测信号的例子,积分后的信号在零线附近波动,可用于工程中作为真实速度或位移信号的近似。     

飞云江跨海特大桥变截面连续箱梁体外临时锚固设计与施工

预应力混凝土变截面连续箱梁采用悬浇工艺施工时,分别从主墩两侧调整挂篮模板高度进行变截面悬臂浇注。为了平衡T构悬臂施工中存在的各种情况下的不平衡荷载(包含人员、机具、混凝土冲击等不平衡荷载),需要在墩顶或墩外设置临时固结装置,因此临时固结抗倾覆受力分析就显得尤为重要。结合飞云江跨海特大桥变截面连续箱梁悬浇施工的实例,由于主墩墩身截面面积较小、墩身高度较低,常规的在墩身顶部设置临时支座及预埋钢筋的措施不能满足施工要求,这种情况的悬臂浇注抗倾覆措施设计较为复杂,通过钢管、精轧螺纹钢及临时支座等措施,计算分析最不利荷载对桥梁产生的作用,方案悬浇连续箱梁临时固结抗倾覆受力计算可以满足现场的施工条件。     

基于阶梯刚度模式的PC梁开裂后挠度分析方法

预应力混凝土梁桥的开裂使得结构安全性、适用性和耐久性降低,对于可靠性降低的桥梁有必要对其承载能力进行评定。主梁开裂会导致结构刚度降低,增加主梁下挠风险。同时,主梁下挠进一步加剧裂缝的产生和发展,降低主梁刚度,二者相互影响,形成恶性循环。在进行开裂后的主梁结构力学性能计算时,不可避免地会遇到开裂后主梁刚度的计算问题。计算主梁开裂后刚度时,目前常见的做法是将原结构构件的刚度按一定规则进行折减,并且整个构件采用统一的开裂后刚度值。这种做法往往与结构的实际刚度偏差较大,且结构在荷载作用下的效应误差亦较大。通过对开裂后主梁的裂缝特征参数进行统计,按照一定规则,将开裂后的主梁划分为若干个开裂区段,采用阶梯刚度简化计算方法分别求出每个开裂区段的有效刚度,形成阶梯刚度模式。阶梯刚度建立后,采用挠度分段积分的方法求出阶梯刚度下的荷载挠度。通过开裂后的PC梁加载试验,对阶梯刚度和阶梯刚度下的挠度计算结果进行了验证。结果表明:采用基于裂缝特征统计参数的阶梯刚度模式,更接近结构开裂后刚度的实际情况;基于阶梯刚度的挠度计算结果与试验挠度值吻合较好;与规范规定的开裂后主梁挠度计算方法相比,在未过分增加计算工作量的前提下,本方法的精度更高,更接近实际情况。     

南海极浅水下浮式平台锚泊系统数值计算和模型试验对比

依托南海近岛礁地形,设计了一套悬链线式平台锚泊定位系统。通过数值计算结果和模型试验结果进行对比,分析该锚泊系统的定位能力。试验模拟了各种风浪流等海洋条件,详叙了模型试验的具体过程。通过对比分析数值计算和模型试验的统计数据,分析数据差异的原因,以期较为准确地预报该半潜平台作业时的运动和受力情况,同时也验证了所设计锚泊系统的可行性,为今后新平台和新锚泊方式的开发设计提供依据。     

深海爬游机器人多腿位姿对巡游稳定性的影响

[目的]深海爬游机器人是一种新构型潜航器,其多腿位姿会改变周围流场与自身重心的分布。[方法]针对深海爬游机器人左右对称、前后近似对称、上下不对称的特点,建立深海潜航器的操纵性垂直面运动方程,得到相应的稳定性判据和临界速度。采用混合网格计算深海爬游机器人纯升沉和纯俯仰运动的水动力系数,并与试验值进行对比,然后结合判据,判定纵向展开位姿、横向展开位姿和着底位姿这3种位姿下深海爬游机器人的静稳定性和动稳定性,分析运动稳定性的主要影响因素。[结果]结果表明,深海爬游机器人的3种位姿均处于静不稳定和条件动稳定状态,设计航速低于临界速度,能满足直线稳定性的要求;静稳定性主要受与垂向力有关的位置导数的影响,其中横向展开位姿的最好,落地位姿的最差;动稳定性的优劣主要受与垂向力有关的位置导数、初稳心高和结构布局的影响,其中落底位姿的最好,横向展开位姿的最差。[结论]深海爬游机器人多腿位姿的水动力和稳定性规律能较好地指导控制设计并使之安全运行。     

射流式海底管道挖沟机喷嘴选型及布置研究

水力喷射式挖沟机进行海底管道挖沟时,处于挖沟机不同位置、不同朝向的喷嘴功能不同,影响挖沟效率的主要是喷射臂向前喷射的喷嘴和两臂相向喷射的喷嘴;不同地质情况下,喷嘴选型的不同对射流破土的影响不同;布置喷嘴时,相邻喷嘴的间距会影响射流是否发生干涉、射流破土覆盖范围等。因此,合理选型和布置喷嘴,对于提高挖沟机的工作效率十分必要。本文通过理论分析、数值模拟及实验等对不同地质情况下的主喷射臂向前喷射和相向喷射的喷嘴选型和布置进行分析,形成喷嘴选型建议。采用数值模拟和试验等方法,揭示相邻喷嘴射流的喷射和破土的干扰问题及最大间距。     

船舶数控机床关键运动结构稳定性分析

不能去除大幅摇晃带来的计算误差是造成传统船舶运动结构稳定性分析准确性有限的主要原因。为解决上述问题,设计一个新型船舶数控机床关键运动结构稳定性分析方程。通过可拓区间确定、评估因子确定2个步骤,完成船舶数控机床的运动可靠性评估。在此基础上,通过运动恢复力矩确定、非线性运动阻尼力矩确定2个步骤,完成新型方程的建立,实现船舶数控机床关键运动结构的稳定性分析。分析对比实验数据可知,应用新型方程后,大幅摇晃在横、纵2个方向上,对船舶数控机床关键运动结构稳定性分析结果准确性的影响程度大幅降低。     

高精度石英挠性加速度测量装置的结构设计与研究

加速度测量设备是现代水下航行器操纵控制系统中不可缺少的关键器件之一,其性能的好坏在整个系统中起着关键性的作用.本文首先介绍了石英挠性加速度测量装置的工作原理,然后针对磁场和温度变化影响石英挠性加速度计标度因数和零偏的稳定性问题,提出屏蔽结构设计和温度控制结构设计优化方案,并对优化效果进行预估计算.结果表明,经结构优化后加速度测量装置的测量精度明显提升.