高速铁路声屏障插入损失影响因素及规律

为研究声屏障降噪的主要影响因素及规律,基于边界元理论,结合高速列车实测声源识别结果,建立了高速铁路声屏障降噪效果预测模型,研究了包括高速列车不同位置声源、声屏障高度、声屏障截面形状和吸声边界条件对插入损失的影响,并在此基础上提出了对现役声屏障结构的改进方案.研究结果表明,列车声源高度对声屏障插入损失有重要影响,现有2.15 m高声屏障只对车体下方噪声有降噪效果;随着声屏障高度增加,插入损失逐渐增大,声屏障高于6.15 m时,插入损失达到25 dB(A)以上;对于不同截面形式的声屏障,降噪效果从优到劣依次为Y型、倾斜型、T型、外折型、直立型和内折型,其中Y型比直立型插入损失高0.7~1.5 dB(A);对于任一类型声屏障,吸声引起的具体降噪效果与声屏障形式有关,有吸声边界条件的降噪效果要优于"刚性光滑"边界条件,前者与后者相比,其插入损失可提高0.3~6.4 dB(A).      

具有柔性衬里的压力脉动衰减器滤波特性

为了改善传统扩张室压力脉动衰减器脉动衰减性能,提出了一种敷设聚氨酯衬里的改进型脉动衰减器. 根据衰减器分布参数与集中参数特性,研究该改进型结构滤波特性. 首先通过一维解析法构建传统扩张室分布参数模型,获得的理论插入损失与实验测量结果吻合良好,证明了该方法用于脉动衰减器建模的可行性;之后利用该一维解析法构建改进型脉动衰减器直通穿孔管段分布参数模型,敷设聚氨酯衬里的阻性部分则构建集中参数模型,最后研究了衬里材料成分、穿孔率以及穿孔直径对衰减器滤波特性的影响. 研究结果表明:在500 Hz频带范围内,液体静压力稳定在2.76、4.14、4.83 MPa时,老化聚氨酯衬里能显著改善脉动衰减器的插入损失;无论聚氨酯材料老化处理与否,不同液体静压力均对插入损失产生影响;穿孔率和穿孔直径对其插入损失影响较小.      

超声清洗槽内声场分布的研究

从一维平面波理论入手分析了超声清洗槽内的声场分布特性,用水听器法和染色法测量了超声清洗槽内的声场分布.结果表明,清洗槽内液面水平方向上的声压分布比较均匀,垂直方向上的声压由槽底到液面呈起伏变化,显示了驻波特性,总体上有逐渐减小的趋势,这说明了声波在传播过程中有一定的衰减.实验测量的声压分布和理论分析的结果比较一致.     

高速铁路半封闭式声屏障降噪效果测试与分析

当前半封闭式声屏障逐渐在高速铁路工程中得到了应用,但其在运营状态下的实际降噪效果研究还极其有限.为此,以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别在声屏障内、外表面,以及封闭侧和敞开侧不同距离处布置测点,监测高速列车通过时的噪声,并对场点的声压级频谱、声场分布、衰减规律、隔声量和插入损失等声学特性进行讨论.结果表明:多重反射造成的混响效应使得半封闭式声屏障内表面的噪声有所增大;距封闭侧线路中心7.5 m处,高位测点比低位测点声压级大,而其他位置不同高度测点在垂向的指向性不明显.半封闭式声屏障的隔声量随频率增加而增大,在1 000 Hz处最大约26 dB;距轨道中心线7.5 m和25 m处的插入损失均值为16.5 dB（A）和15.5 dB（A）.      

中空挤压铝型材声振系统统计能量分析

建立了双层铝合金型材与声场高频振动的统计能量分析(statistical energy analysis-SEA)模型,以动力学力激励作为系统的能量输入,计算了铝合金型材和声场的动力学响应,比较了不同板厚度、位置对振动速度和对声场声压级的影响,计算表明靠近载荷的子系统具有更大的振动速度,板越薄振动速度越大,声场声压级越高,板厚度每减小0.5mm声场声压级增加约1dB.研究结果表明,统计能量法可有效计算铝合金型材的高频振动噪声,研究对基于统计能量的整车高频声振分析有重要意义.     

带约束的动态Delaunay三角剖分算法研究

根据传统的三角网格生长算法和数据点渐次插入算法,改进了带约束的动态Delaunay三角剖分算法,进一步得到了优化三角网格的动态三角剖分算法,改进了以往三角剖分算法必须知道所有顶点后才能进行剖分的缺点,并引入合理的约束边插入算法,使得最终三角网格达到最优.     

道路交通声屏障降噪设计方案研究

设置声屏障是降低道路交通噪音的一种有效手段。阐述了道路交通工程中声屏障降噪原理,详细介绍了声屏障插入损失的影响因素和计算方法,结合具体工程实例分析了声屏障高度及长度对插入损失的影响,并针对现场条件受限、无法通过声屏障完全解决噪声超标问题的情况,提出了其他辅助降噪措施。     

浅海地震波传播的简正波模型

应用简正波理论，阐述了一般分层浅海的声场传播问题，并计算了在弹性切变海底条件下的声传播问题，分析了在浅海海底表面传播的地震波传播效应．对声场的理论计算表明，该方法较为准确地预报了浅海声传播的传播损失．     

低频域多模态制振轨道板设计

针对城市轨道交通引起的低频环境振动现象,基于扩展定点理论、模态分析、有限单元法和车辆-轨道耦合动力学理论,研究了低频域多模态制振轨道板的设计方法,建立了车辆-被动式动力减振浮置板轨道耦合动力学模型.研究结果表明:多模态制振浮置板在10~20 Hz范围内的加速度振动级明显减小,有效抑制了常规浮置板因共振放大低频振动的现象;附加动力吸振器质量比越大,浮置板振动加速度插入损失也越大,当控制1阶和2阶模态的动力吸振器质量比为0.2时,最大插入损失达15 dB;多模态制振浮置板对轮对振动的抑制作用较弱,对构架的振动几乎没有影响.      

现代有轨电车不同轨道的振动传递特性试验研究

为探讨现代有轨电车不同轨道的振动传递特性,以某市现代有轨电车为例,对3种不同的轨道(未采取减振处理的普通轨道、安装弹性包覆材料的普通轨道和嵌入式轨道)进行测试.基于锤击试验原理,获取了钢轨振动衰减率、轨道各部件的频响特性和插入损失,并与其它减振轨道进行了比较.结果表明:嵌入式轨道的钢轨振动衰减率表现出明显的频率相关性,...     

汽车交流发电机端盖栅格对其气动噪声和温度特性的综合影响

为了同步提高目前新能源汽车发电机的气动噪声性能和散热效果，满足更严苛的噪声、振动与声振粗糙度需求，以某型汽车交流发电机为研究对象，基于台架试验和数值仿真方法探究端盖栅格对气动噪声和温度场分布的综合影响规律；基于五点法获得了噪声声压级分布，基于多热电偶测点获得了关键部件的温度分布，基于计算流体动力学仿真软件和电磁场Maxwell仿真软件获得了发电机内部的流场、声场和温度场分布，采用试验结果验证数值计算模型的正确性；在分析原始发电机气动噪声特性和温度场特性的基础上，设计了具有不同倾角的端盖栅格侧壁以降低冷却气流冲击的动能损失，探讨了端盖栅格倾角和扇叶气流出口角的合理匹配，并基于牛顿冷却理论研究了波状端盖栅格对增加换热表面面积和降低气动噪声的影响。研究结果表明:端盖栅格结构对气动噪声有较大贡献，同时也对冷却效果产生显著影响；端盖栅格侧壁倾斜40°时能够和扇叶气流出口角更合理地匹配，有效减少冷却气流冲击的能量损失，三相定子绕组最高温度降低9.63 K，12阶次气动噪声降低3 dB(A)以上；波纹状端盖栅格增加对流换热面积和气流速度的同时降低了气动冲击作用，使得端盖散热量增加7.72 W，定子铁芯、端盖和三相定子绕组温度分别降低了5.12、4.94和5.29 K，栅格对涡流的改善以及气流对栅格的冲击削弱使12和24阶次气动噪声降低3 dB(A)以上。      

基于网格交通状态分类的行程时间规律挖掘与计算

在出租车轨迹数据挖掘的基础上，本文提出基于网格交通状态的行程时间计算方法。在区域网格化的基础上，利用出租车全球定位系统(Global Positioning System, GPS)数据构建区域网格宏观基本图，并对宏观基本图的流量-密度关系进行拟合；进而使用高斯混合聚类法，将区域交通状态分类为畅通、轻度拥堵和重度拥堵。对不同交通状态网格的行程时间进行挖掘分析，发现3类交通状态下网格行程时间表现出不同的分布特征，畅通、轻度拥堵和重度拥堵的最佳行程时间分布分别为Gamma分布、Weibull分布和对数正态分布；通过不同状态网格行驶时间联合概率密度分布的近似拟合推导出路径网格行程时间概率密度模型。本文提出的方法可以快速计算一 定可靠度条件下的行程时间，对不同线路和时间内的案例分析结果表明，该方法对路径行程时间估计的平均绝对误差在1%~16%，可以为交通诱导与未来导航提供技术方法支撑。     

鱼脊型泥石流水石分离结构中格栅跨度的研究

鱼脊型水石分离结构是一种新型泥石流防治结构,为了使该结构具有最佳粗颗粒分离效果,必须确定水石分离格栅跨度的合理修建尺寸.通过理论分析建立了格栅跨度的理论计算公式,并得到格栅合理跨度的判别条件,即从引流坝引流口侧面流出的泥石流体中,粒径大于设计分离粒径的颗粒沿格栅滑落的时间等于其余泥石流体透过格栅的时间,然后利用模型试验对理论公式进行了检验与修正.假设泥石流在格栅上运动时仅受重力作用,根据上述判别条件得到格栅跨度与引流口宽度、引流口溢流深及格栅坡度3个参数有关,并建立了相应的格栅合理跨度理论计算公式.结果表明格栅合理跨度的理论计算值与实测值呈良好的线性关系(相关系数达到0.93),且实测值为理论计算值的1.53倍,说明理论计算值可以用该系数进行修正,据此建立了工程设计中格栅跨度修建尺寸的计算方法.      

超声波在轮轨材料中传播的数值模拟

为进一步研究超声波的声场分布特性,增强超声波在高速铁路中轮轨探伤、列车安全监测等方面的应用,设计了轮轨有限元模型,模拟了不同声源尺寸下不同频率超声波在轮轨材料中传播时的声场分布,绘制了声源轴线上的声压分布曲线,在此基础上,分析了超声波近场长度、指向性、超声波频率及声源大小之间的关系.研究结果表明:在相同声源直径的模型中,频率为1.0 MHz的超声波近场长度最长,指向性最好;相同超声频率的模型中,声源直径为40 mm的超声波近场长度最长,指向性最好.      

CFRP网格修复后多层砌体结构墙体的抗震性能

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）网格加固砌体结构的破坏机理及加固效果,通过拟静力试验将一片3层砌体开洞墙体加载至破坏,在破坏集中区域单面粘贴CFRP网格进行加固之后再次进行拟静力试验,以最小加固量为指标对加固前后墙体的抗震性能进行了对比分析,并提出了相应的加固建议. 研究结果表明:采用CFRP网格修复可以有效地阻止和延缓墙体受剪斜裂缝的出现及开展,从而提升了墙体的抗震性能,若以抗剪承载力完全恢复为指标,建议最小修复面积为22%;修复后墙体的破坏模式与修复位置相关,本试验以CFRP网格剥离及窗间墙破坏为主,破坏由低至高逐层发生,同层墙肢范围内,由未修复区向修复区发展;考虑窗间墙破坏易引起结构整体破坏和倒塌,因此应优先修复剪力较大层的窗间墙区域,并提供必要的加强措施.      

基于损伤理论的某钢筋混凝土梁疲劳寿命预测

通过对钢筋混凝土梁的连续超声波检测,结合温度对超声波在混凝土中传播速度影响的实验研究,修正了现场连续观测时的温度效应,选取与超声波波速有关的外部损伤变量,并根据Min-er线性积累损伤准则,建立了其损伤演化方程.通过研究混凝土受损前后的强度和超声波传播速度,选取与强度有关的内部损伤变量,建立了内、外损伤变量之间的关系.应用有限元方法分析了梁中钢筋与混凝土的应力状态,并应用实用可靠度方法建立了梁疲劳破坏的极限状态方程.应用极限状态方程、内外损伤变量关系和梁的损伤演化方程分析了钢筋混凝土梁的剩余寿命.     

BFRP网格改良藏式毛石墙体受力性能试验研究

为研究玄武岩纤维复材 （basalt fiber reinforced polymer，BFRP） 网格改良藏式毛石墙体（简称毛石墙体）的受力性能，分别进行了4片毛石墙体的受压试验及低周水平往复加载试验. 重点研究竖向及水平往复荷载作用下BFRP网格改良毛石墙体的受力行为、破坏形态、承载能力、耗能性能、刚度退化规律等. 试验结果表明:竖向荷载下BFRP网格改良毛石墙体墙身裂缝发展较未改良毛石墙体缓慢，其平均极限抗压承载力是未改良毛石墙体的2.72倍，改良毛石墙体的最终破坏形态为BFRP网格受拉断裂后墙体面外失稳破坏；低周水平往复荷载作用下BFRP网格改良毛石墙体的耗能性能和抗剪承载力较未改良毛石墙体有显著提高，其平均峰值抗剪承载力提高幅度达74.3%；BFRP网格改良毛石墙体的最终破坏形态为斜向贯通裂缝处BFRP网格受拉断裂后墙体的剪切破坏.      

超细添加剂润滑脂超声制备与润滑减磨分析

研究了超细化添加剂润滑脂的超声制备方法,统计分析了亚微米MoS2添加剂和纳米C添加剂在润滑脂中的分布规律,在摩擦试验机上测试了所制备润滑脂摩擦性能,探讨了添加剂对润滑脂润滑效果的影响．结果表明,添加剂的超细化使其在润滑脂中的分布更加均匀,颗粒更加细小,润滑脂的润滑效果更好．     

Dynamic Obstacle Avoidance for Application of Human-Robot Cooperative Dispensing Medicines

For safety reasons,in the automated dispensing medicines process,robots and humans cooperate to accomplish the task of drug sorting and distribution.In this dynamic unstructured environment,such as a human-robot collaboration scenario,the safety of human,robot,and equipment in the environment is paramount.In this work,a practical and effective robot motion planning method is proposed for dynamic unstructured environments.To figure out the problems of blind zones of single depth sensor and dynamic obstacle avoidance,we first propose a method for establishing offline mapping and online fusion of multi-sensor depth images and 3D grids of the robot workspace,which is used to determine the occupation states of the 3D grids occluded by robots and obstacles and to conduct real-time estimation of the minimum distance between the robot and obstacles.Then,based on the reactive control method,the attractive and repulsive forces are calculated and transformed into robot joint velocities to avoid obstacles in real time.Finally,the robot's dynamic obstacle avoidance ability is evaluated on an experimental platform with a UR5 robot and two KinectV2 RGB-D sensors,and the effectiveness of the proposed method is verified.