钢轨波磨预测模型验证工况的研究

钢轨波磨会降低乘坐舒适性，增大轨道结构伤损，甚至影响列车的安全运行. 为判断钢轨波磨预测模型的准确性，首先，基于钢轨波磨现场调研数据，统计地铁线路和干线铁路的钢轨波磨发生率；其次，针对现有钢轨波磨预测模型验证方法的局限性，同时结合钢轨波磨发生的规律性，提出预测模型验证的3种基本工况:线路曲线半径≤350 m时的内轨波磨和外轨波磨、曲线半径 ≥ 650 m时的非科隆蛋扣件曲线线路或者直线线路钢轨的波磨，并进行实例验证；最后，根据基于轮轨蠕滑力饱和情况，提出了一种快速预测钢轨波磨发生的新方法. 研究结果表明:现有的波磨预测模型验证工况缺乏一般性，大部分没有考虑线路曲线半径的影响，忽视了从新轨到波磨出现阶段的钢轨振动演变规律，造成通过验证的波磨预测模型预测准确率偏低；所提出的波磨快速预测方法准确率可达到85.00%.      

振噪融合的地铁钢轨波磨快速测量方法

为实现数据驱动的钢轨波磨状态修，提出一种时-空密集型的钢轨波磨测量方法.首先，采用智能终端检测列车编组车体振动和车厢噪声，对列车编组不同车体三向加速度进行波形匹配，得到延时估计值，修正列车运行速度和里程估计误差；其次，基于声纹谱能量法分析车厢声纹数据，并定义“波噪比”指标，量化钢轨波磨噪声能量及其高阶谐波能量占噪声总能量的比值，作为钢轨波磨自动识别的依据；最后，建立列车响应到钢轨波磨状态的反向映射关系，获取波噪比超限时的钢轨波磨波长和里程信息，以地铁某区间实测为例，采用钢轨波磨仪测量1.6 km范围的轨面短波不平顺，将测量结果 [0,50] mm波长范围的波深峰峰值与车厢声纹波噪比进行对比.结果表明：当波噪比阈值取为0.2时，基于声纹数据识别的钢轨波磨与线路分布一致，验证了该方法可为钢轨波磨状态评估提供数据支撑.     

隧道内浅支坑对初始压缩波波形变形影响初探

当高速列车进入隧道时，在列车的前部形成压缩波．压缩波以接近音速的速度在隧道内传播，并在隧道出口处部分向外释放出一种脉冲压力波，造成了新的环境问题．这种脉冲压力波的大小取决于到达隧道出口的压缩波的波前形状，作为降低脉冲压力波的减缓方法，研究了隧道内浅支坑对压缩波波前的减缓效果，建立了在设置有浅支坑的板式轨道隧道内传播的压缩波波前变形的基本方程，并与国外的计算结果进行比较，能较好的吻合．     

爆炸法制备钛基体羟基磷灰石涂层试验研究

采用爆炸法制备了钛基体羟基磷灰石涂层，利用热力学和爆轰波原理获得爆炸的各种参数，用爆轰波理论分析了试验的结果。由于曲面波的原因，造成涂层不均匀、试件变形较大，而含铝复合涂层较为均匀。为制备稳定的钛基体羟基磷灰石涂层提供了一种新方法。     

明线上高速列车会车压力波的数值模拟

本文根据明线上高速列车绕流场的特点，建立会车压力波计算模型，介绍用Ｐａｎｅｌ法计算的过程和计算中一些问题的处理方法，提出一种粘性修正的简单方法。并以一种研究中的高速列车为模型，计算了不同线间距下的会车压力波。     

二冲程发动机排气动力计算程序的开发

针对二冲程发动机排气压力波影响发动机性及经济性较为严重的情况，开发研制了排气动力计算程序并以该程序作工具，对某一５５ｍＬ二冲发动机的排气压力波进行了分析。     

弱非线性调制水波与垂直桩柱间的二阶相互作用

采用多重尺度展开方法，提出了一个具有缓慢调制的弱非线性水波与垂直桩柱间的二阶相互作用理论，导出了平均流动散射势描淡写伦方程及一次散射波包络的演化方程，给出了二阶绕射势的解一二阶波力的表式，此外，还揭示出：平均流劝散射势的远方行为相当于以浅水波速径向翰外传播的波系，而一次散射波调制包络的演经规律与入射调制包络的演化规律要同，仅传播的方向径向朝外而已。     

钢轨波形磨耗的影响因素及减缓措施

基于轮对粘滑振动的钢轨波形磨耗（简称波磨）成因理论，从线路结构，走行部结构，轮轨接触特性及运营条件4个方面，对影响波磨的因素进行了重点分析和总结，提出了9类减缓波磨的措施，部分措施已进行了现场试验，效果良好，在一定的程度上证明了波磨成因理论的正确性和减缓波磨措施的有效性。     

地铁先锋扣件地段钢轨波磨成因

为了研究先锋扣件地段钢轨波磨的成因并给出应对措施，基于摩擦自激振动引起钢轨波磨的理论，建立了包括导向轮对、轨道系统的自激振动有限元模型，使用复特征值法研究了轮对-轨道系统的动态稳定性；通过参数敏感性分析寻找影响钢轨波磨的主导因素，提出抑制乃至消除钢轨波磨的措施. 研究结果表明:轮轨间饱和的蠕滑力引起的轮对-轨道系统频率为319 Hz的自激振动是导致内侧钢轨严重的波磨的主要原因，模型预测的波磨波长为51.4 mm，与实测数据非常接近；参数敏感性分析表明，先锋扣件中的橡胶支承块的弹性模量和阻尼系数越大，钢轨波磨发生的可能性越低；采用弹性模量和阻尼系数有利于抑制乃至消除钢轨波磨，将阻尼系数提高到0.000 1可显著抑制钢轨波磨.      

基于Morlet小波的高分辨率信号频谱估计

提出了基于Morlet小波的一种新的高分辨率信号频谱估计方法，理论和仿真结果都证明，在短数据信号情况下，这种谱估计方法其频率分辨率和估计精度都要高于FFT方法。文中讨论了基于Morlet小波的谱估计算法，并给出了双正弦信号的仿真结果。     

地铁弹性短轨枕轨道的钢轨波磨萌生原因

为探明我国某地铁线路弹性短轨枕轨道曲线钢轨短波长波磨萌生原因，采用现场试验和数值仿真方法对其开展了研究. 首先，通过现场试验确定钢轨波磨波长与轨道动态特性对应关系；其次，利用车辆-轨道耦合动力学模型计算轮轨接触参量，通过力锤敲击法获得现场轨道导纳特性；最后，基于轮轨接触参量和轨道导纳结果，建立钢轨波磨频域线性分析的数值模型，模拟弹性短轨枕轨道频域下曲线钢轨磨损率特征，分析了弹性短轨枕轨道萌生特定波长波磨原因. 研究结果表明:地铁弹性短轨枕轨道钢轨波磨主要出现在半径小于等于800 m曲线段，低轨波磨程度更为显著，波长为50～160 mm，通过频率为140～280 Hz；轨道在160～210 Hz频率范围的模态振型表现为钢轨和轨枕一起相对轨道板垂向弯曲振动，在250～300 Hz频率范围的表现为钢轨和轨枕垂向反向振动，波磨通过频率与该轨道的160～300 Hz共振频率相近. 弹性短轨枕轨道特定波长波磨萌生主要与其轨道垂向固有特性相关，其波磨特征为频率固定型，波磨波长随车辆运行速度变化而变化.      

无限地基的数值模拟

介绍了一种利用粘-弹性边界模拟波向无穷远辐射的具有无穷边界问题的计算方法，粘-弹性人工边界不仅考虑了对散波能量的吸收，还能模拟半无限地基的弹性恢复能力。数值计算结果表明:粘－弹性边界精度高于粘性边界，并且具有较好的稳定性。     

轮轨波磨形成机理与再现试验

根据非线性振动理论和赫兹理论，分析了钢轨波磨与轮轨纵向自激振动幅值和接触椭圆纵向轴长的关系。分析表明，钢轨波磨产生的机理是轮对自激振动幅值大于接触椭圆纵向轴长；对于实际的轮轨系统，波磨产生的条件是轮对横移量大于临界值。据此，对波磨形成的过程进行了仿真计算并设计了再现试验。计算结果表明，在轮对横移量为8mm时，接触表面产生短波长（16—20mm）波磨。再现试验用机车轮对在滚动振动试验台上进行。当横移量为8和11mm时，均产生波磨。前者波长均匀，约20mm；后者波长不均匀，在18—27mm之间。横移量为6mm时无明显波磨。仿真计算和试验均支持关于波磨产生的机理和条件的结论。     

时速600公里磁浮列车隧道初始压缩波洞内传播特征和洞口微气压波特征

基于三维数值模拟方法，采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和改进广义黎曼变量特征线方法，在隧道入口端未设置以及设置开口型缓冲结构条件下，分别研究了初始压缩波在隧道洞内的传播及洞口(默认为出口)的微气压波特性。研究结果表明:隧道入口设置开口型缓冲结构与无缓冲结构相比，其产生的初始压缩波的最大压力梯度下降了67.56%；初始压缩波在隧道内的传播过程中存在先激化后衰减的过程，其中未设置缓冲结构和设置开口型缓冲结构的临界长度分别为2和6 km，而满足微气压波控制标准的临界隧道长度分别为33和34 km；虽然开口型缓冲结构可较大幅度降低初始压缩波的最大压力梯度，但是对于长大隧道而言，由于传播过程中压缩波不断激化，开口型缓冲结构实际上对减缓微气压波的作用存在较大幅度的弱化，建议还应采取如竖井等工程措施以减缓激化；缓冲结构对不同隧道长度的洞口内压缩波的最大压力梯度的影响不同，所以需要结合不同类型缓冲结构和长度等因素来确定对应的最佳隧道长度匹配关系。      

基于单个矢量水听器的二维波达方向估计

提出了一种基于单个矢量水听器的二维波达方向估计方法，该矢量水听器由三个空间轴向垂直的振速水听器和一个声压水听器构成．利用时延数据，以时间变元为旋转因子．构造了两个具有相同阵形的子阵，采用ESPRIT实现了对目标信号的波达方向估计．具有较好的估计精度，能实现方向余弦的自动配对，不造成波达方向的模糊性．计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。     

浮式防波屏整体模型试验研究

通过浮式防波屏整体模型试验，研究了浮式防波屏在不同水深、小同波长和不同波高条件下的消波特性，为浮式防波屏的实际应用提供了试验依据．     

复合支护结构核爆冲击波等效静载的不确定性分析

根据中值点处展开的一次二阶矩法讨论了土中压缩波的升压时间及其不确定性，然后研究了按单自由度体系进行复合支护地下结构核爆设计的动力系数和等效静载的变异系数，数值结果表明，土中压缩波升压时间的不确定性，不仅与结果埋深和土参数的变异有关，而且与土参数和的均值有关。     

磁电弹固体中弹性波传播问题的研究进展

简要介绍了磁电弹材料的特征和基本方程，评述了这类材料中弹性波传播问题的研究进展，主要包括表面波、界面波和导波等。     

排水型高速船的耐波性试验与理论研究

对一艘30m级、Fr=0.871的高速巡逻艇在迎浪规则波中的纵向运动进行了耐波性试验，测量了该艇在不同航速下的升沉、纵摇、垂向加速度幅值响应曲线。同时，应用切片理论（STF法）对该艇在规则波中的纵向运动响应进行了理论计算、试验与理论计算结果比较进一步证实，对方尾排水型高速船，切片理论的计算结果具有相当的准确性，可用于高速单体船的方案设计中，应用文中运动频率响应曲线的试验和数值计算结果，进一步预报了该艇型在实际海区的耐波性能。     

吸收边界条件下弹性波散射的数值模拟

研究了一种非均匀各向同性介质中弹性波传播的数值模拟方法，此方法采用吸收边界算子近似远场条件，应用有限元方法解决了无限边界情况下波的散射，与解析解的比较证明了此方法的可靠性，由于采用的是三角形单元，此方法可灵活运用于具有一般几何形状的散射体和多个放射体情况。此外，此方法可应用于反问题中反演散射体情况。