跑道容量模型与计算方法研究

单跑道系统的跑道容量问题,是基于对进近段长度、进近速度、起飞速度、跑道占用时间以及尾流间隔标准等对跑道容量影响的研究,建立单跑道容量的数学模型,依据中国民用航空总局(CAAC)规定的尾流间隔标准对跑道的3种容量进行了计算,并和美国联邦航空管理局(FAA)规定的尾流间隔标准的计算结果进行了对比.对比结果表明,该方法有效地提高了跑道的容量.     

桥塔尾流风作用下吊索尾流致振动模型与参数分析

现场实测表明,大跨度悬索桥塔后吊索受桥塔尾流影响常发生大幅尾流致振.为研究该振动机理,同时为工程设计和应用实践提供理论指导,以某大跨悬索桥桥塔单根塔柱和塔后吊索为研究对象,首先进行了大比例尺节段模型的风洞试验.通过试验,再现吊索在桥塔尾流区内的尾流致振现象,研究吊索的振动特征与桥塔尾流风速特征.在此基础上,考虑尾流刚度...     

基于空域灵活使用的终端空域规划设计方法

随着民用航空事业的迅速发展,军、民航对空域需求的矛盾进一步加剧,空域资源的有效管理和科学规划成为空管研究的热点.文中在借鉴国外灵活使用空域的基本方法的基础上,提出基于灵活使用空域的终端空域规划设计的基本方法,并通过对上海终端空域的算例对比分析,表明该方法优于传统的终端空域规划方法.      

结构—尾流振子耦合模型参数识别及桥梁涡激振动预测

为准确预测桥梁涡激振动特征,基于结构尾流振子耦合模型涡激振动预测方法,分析其动力方程及近似解,针对目前结构—尾流振子耦合模型中较难确定的模型参数(质量参数M、流场“stall”效应参数y、结构对尾流作用的耦合项参数A和范德珀尔参数ε),提出了基于涡激振动风速～振幅曲线的模型参数识别方法.开展某主梁节段模型风洞试验,依据...     

基于混合交通流的信号交叉口绿灯间隔设计方法

为了提高不同通行模式下平面信号控制交叉口的安全性,提出一种基于混合交通流的交叉口绿灯间隔计算方法.利用在车流超负荷状态时更贴合实际的交通流实用模型,将绿灯间隔影响因素之一的车辆速度转换为交通量进行计算,避免了车辆速度标定的困难,并基于实测数据验证该车速替换方法的合理性.分析采取不同非机动车通行模式的交叉口的冲突点分布,得到基于最高效率极限的改进绿灯间隔计算方法.为验证该方法对交叉口安全性的改善,选取2种代表性绿灯间隔设计方法作为对比.对宿迁市采用传统渠化方式的项王路-黄河路交叉口进行绿灯间隔设计,在3种绿灯间隔设计方法的基础上完成信号灯配时并进行仿真.结果表明,改进后的绿灯间隔计算方法能在保证交叉口通行效率的前提下减小其冲突发生的可能性,对交叉口安全性的提升效果优于现有绿灯间隔设计方法.该方法能基于不同车流量获取交叉口车辆速度,同时降低相邻相位发生机非冲突的可能性.      

阶背车尾部结构对尾流场气动特性影响的仿真分析

为减少汽车气动阻力,改善阶背车尾部气动造型,探究了阶背车尾部结构对汽车气动特性的影响.采用Star-ccm+软件对阶背车MIRA模型的尾流场进行数值仿真,分析影响尾流场的关键车尾结构,确定了以车顶、后窗、侧窗、后备箱、底部上翘及尾部端面6个尾部结构为研究对象,探究了这些结构对气动特性的影响规律.从车尾整体角度设计车尾结...     

基于正交试验设计的阶背车尾部结构优化CSCD

阶背汽车尾部尾流场优化,采用计算流体动力学(CFD)方法计算尾流体场,设计了车尾结构的L_(25)(5~6)正交优化试验:利用控制变量法,分析车尾6个结构因素,每个因素包含5个参数水平,共进行了25次试验;运用极差分析法,分析不同结构的影响主次,得出最优化尾部结构。结果表明:车尾结构综合优化可降低气动阻力系数14.4%,有效抑制尾流分离及尾涡拖拽,改善尾流结构。该研究结果可为汽车尾造型优化设计提供重要依据。     

基于蒙特卡洛模拟的连续下降运行间隔分析

为了推动我国连续下降运行(CDO)的实施,提出了基于蒙特卡洛模拟的连续下降运行间隔分析方法.基于飞行管理计算机优化航空器四维轨迹的原理,设计了连续下降运行的垂直剖面生成模型,提出了基于反向积分策略与四阶龙格库塔方法的垂直剖面计算方法.考虑风、航空器速度、质量的不确定性对航空器轨迹的影响,利用蒙特卡洛模拟仿真策略,实现管制移交间隔的分析与评估.以广州白云国际机场ATAGA方向进场航班为例实施仿真验证,结果表明,在无管制员与飞行员进行干预的情况下,以现行30km管制移交间隔实施连续下降运行,满足运行安全的要求.起始近进定位点处航空器间隔服从均值为15.1km,方差为1.12的正态分布;间隔大于12公里的概率为99.78%.仿真结果验证了现行管制移交间隔下的连续下降运行是有效的.      

解决双流机场空域紧张方法初探

为了提高飞行安全,增大双流机场空中流量,解决飞行矛盾,本文从分析双流机场空域现状入手,剖析了造成空域紧张的原因,最后提出了解决空域紧张的对策和建议.主要内容有(1)双流机场现有空域条件与冲突情况分析;(2)现行空管体制的弊端;(3)解决空域紧张的办法.     

基于非等间隔缺失数据的插值算法精度分析研究

准确预测变形的前提是已有监测数据须完整,但在实际工程测量作业中,由于受环境条件、数据传输、记录等诸多因素的影响,可能造成数据随机性缺失,导致变形预测结果产生偏倚。为了解决变形监测数据随机性缺失问题,采用线性插值、3次样条插值以及B样条插值3种不同的插值方法进行数据修复,并通过将插值结果与实测数据进行对比分析。结果表明,所选用的3种算法都能满足监测数据修复的精度要求,而B样条插值算法较另外2种算法的数据修复效果更佳。该研究结果对于在非人为因素影响情况下,为变形监测数据随机性、非等间隔缺失所造成的数据完整性问题提供了具备准确性和可靠性的解决方法,对处理分析变形监测数据具有重要意义。     

汽车尾迹涡的形成及其控制

绕汽车的流场在其尾部形成非常复杂的尾迹，本文通过大量试验研究，对尾迹中旋涡形成的机制归纳为以下几种动态仿真理论模型，即涡量注入模型、剪切层相互作用模型，涡裂有限涡核稳定模型，二次分离涡振荡模型及尾流绝对不稳定模型。     

城市立交枢纽的微观仿真研究

该文通过论述立交枢纽对城市交通的重要作用,阐明对立交枢纽进行研究的意义。从车辆的受力分析入手,构造适用于立交枢纽的微观仿真模型,并形成一套简单有效的仿真系统。应用该系统进行仿真实验,结果表明仿真是有效的。     

斜拉索涡激振动的被动自吸吹气流动控制

圆形斜拉索长细比大、阻尼及刚度小，因而其经常发生风致振动，尤其是涡激振动。涡激振动是一种限幅振动，其发生风速较低，因而斜拉索经常发生涡激振动现象，为此提出一种被动自吸吹气流动控制措施来抑制斜拉索涡激振动。通过节段模型气弹试验得到，被动吸吹气控制方法在套环间距适当下使得斜拉索涡激振动区间变窄，甚至可以完全抑制其发生涡激振动。通过分析斜拉索节段模型表面压力分布，得到被动自吸吹气能大幅度降低压力脉动值和脉动风荷载；且模型背风面的平均压力值的平台区也有所提升，表明平均阻力也有所减小。频谱分析表明：此控制方法改变了旋涡脱落模式及脱落强度。最后由尾流速度剖面可得，被动吸吹气流动控制方法缩小了模型尾流区宽度，尾流中的速度脉动也极大降低。折算风速为5.99时，对尾流速度时程做频谱分析可得，吸吹气控制方法能抑制住无控圆柱模型尾流中周期性交替脱落的旋涡。套环控制方法应用于三维柔性索性索模型上，能极大地降低柔性斜拉索的前三阶涡激振动幅值，同时发现套环间距越小，控制效果越强。     

基于动载试验的变截面桥梁静载试验结果预测方法研究

为了解决既有桥梁荷载试验成本高、对交通影响大以及容易对桥梁结构造成损伤等诸多问题,提出基于廉价安全的动载试验数据,利用响应面方法对既有桥梁的实际刚度进行智能分析预测,从而达到高精度预测既有桥梁静载试验结果的目的。为实现上述目标,选取典型连续变截面刚构桥作为研究对象,尝试将桥梁主梁变截面参数化,对桥梁关键设计参数进行敏感性分析,并且建立Kriging响应面模型,实现对有限元模型的高精度修正。研究结果表明:基于Kriging模型的有限元模型修正方法能够利用桥梁动载测试结果对初始设计参数进行修正,并进一步预测静载试验结果;该方法成本低廉,对交通影响小且安全性高,这将节省大量的桥梁静载试验费用,同时能够对桥梁的静力行为进行全方面有效的分析和预测。研究结果可为既有桥梁工程的管养维护决策提供新的思路。     

高速公路危化品事件处置持续时间预测模型

为准确预估危化品事件影响的时间、支撑高速公路危化品运输应急处置,基于危化品运输事故历史数据,构建高速公路危化品事件处置持续时间的预测模型.首先在事故特征分析的基础上,初步选取影响因子;利用Spearman秩相关系数对各因子进行相关性检验,确定危化品特性、危化品泄漏量及所需要驳货车的数量作为模型的输入变量;基于TSK型模糊推理系统,采用ANFIS方法建模;最后采用实例对模型进行验证并作误差分析.结果表明,模型预测结果与实测值吻合良好,且输入参数数目控制在合理范围内,能够为危化品事件救援提供必要的参考.      

Numerical analysis of the dynamic interaction between wheel set and turnout crossing using the explicit finite element method

A three-dimensional (3-D) explicit dynamic finite element (FE) model is developed to simulate the impact of the wheel on the crossing nose. The model consists of a wheel set moving over the turnout crossing. Realistic wheel, wing rail and crossing geometries have been used in the model. Using this model the dynamic responses of the system such as the contact forces between the wheel and the crossing, crossing nose displacements and accelerations, stresses in rail material as well as in sleepers and ballast can be obtained. Detailed analysis of the wheel set and crossing interaction using the local contact stress state in the rail is possible as well, which provides a good basis for prediction of the long-term behaviour of the crossing (fatigue analysis). In order to tune and validate the FE model field measurements conducted on several turnouts in the railway network in the Netherlands are used here. The parametric study including variations of the crossing nose geometries performed here demonstrates the capabilities of the developed model. The results of the validation and parametric study are presented and discussed.     

类矩形盾尾受力性能数值模拟研究

类矩形隧道具有空间利用率高、双线一次成型等优点,但其受力性能不同于传统圆形隧道。盾尾是盾构壳体最薄弱的部分,有必要对类矩形盾尾的受力性能进行研究。本文以宁波轨道交通4号线工程为背景,建立类矩形盾尾的数值模型,分析、研究理想结构模型与考虑几何初始缺陷模型在多种工况下的受力性能,最后使用参数化方法,研究壳体厚度和覆土厚度对应力和变形分布的影响。结果表明： 盾尾设计具有足够的强度和刚度储备; 几何初始缺陷对盾尾变形的影响较大; 推进工况的摩擦力对应力和变形的影响很小,变向荷载主要增大了向外变形。     

高速铁路车站岔区高路堤沉降组合预测研究

有砟轨道高速铁路车站岔区由于车轨系统动力相互作用复杂,线路几何形位变化较快,且维修难度大。为提高线路稳定性,可将车站岔区有砟轨道更换为无砟轨道。依托中兰客专北滩车站岔区铺设无砟轨道的工程,分别对路基补强方案和路基沉降预测开展研究。为满足岔区铺设无砟轨道的要求,提出路基冲击碾压、堆载预压及路基面封闭隔水的补强方案。基于灰色Verhulst、双曲线和邓英尔预测模型的共性和个性,对三者进行最优化组合。以组合模型的最小误差平方和为目标函数求解最优加权系数,构建组合预测模型。通过预测对比发现,三模型组合预测模型的精度优于任一单一模型和两模型组合模型,且适应性更强更可靠。     

软土地层土压平衡式盾构盾尾有限元分析及优化对策

盾构在施工时,盾尾往往要承受大量的水土压力和自重载荷,这些载荷作用在盾尾产生一定的形变量。当形变量超过设计要求时,会造成一定的工程事故。针对软土地层中盾构的工况进行分析,确定盾构掘进过程中盾尾所受载荷。建立三维有限元模型,然后进行计算分析。根据分析结果对盾尾结构进行改进:盾尾采用6点注浆法代替传统的4点注浆法,并对有限元软件进行分析计算,对比6点注浆法和4点注浆法盾尾的分析结果。结果表明,6点注浆法能很好地减少盾尾的形变量,提高了盾构施工质量。     

不同雷诺数下车辆队列尾车发动机舱盖气动特性研究

数值仿真与模型风洞试验相结合研究了典型工况下两车队列中尾车发动机舱盖气动特性和两车间隔区域的流场,对比了缩比模型和实车模型对应雷诺数下车辆队列的流动形态。缩比模型仿真结果与风洞试验结果一致表明采用数值方法的可行。对比不同雷诺数下车辆队列气动特性发现,缩比模型与实车模型发动机舱盖表面平均静压分布基本相同,但在纵向对称面上,实车模型的前车尾迹比缩比模型更加上扬,底部区域气流速度更高。非定常条件下,实车模型前车尾涡相对尺度明显小于缩比模型,且扩散得更充分,尾迹区涡的分布状态更加混沌,发动机舱盖表面脉动能量的分布更加混乱。涡在两车间隔区域的运动并非简单的移动,而是一个由涡破裂、涡配对和涡融合构成的复杂过程。