真空管道磁浮交通气动特性的尺度效应

为了探究管道列车的尺度对波系、尾涡以及气动载荷的影响,基于CFD软件建立三种模型尺度（1∶1,1∶5和1∶10）,同时考虑两种悬浮间隙关系（车轨相对间隙不变和绝对悬浮高度不变）的模型;采用改进的延迟分离涡模拟（IDDES）湍流模型和重叠网格技术模拟了列车在管道动态运动,并用风洞试验数据验证了数值方法和网格策略的合理性.研究结果表明：列车尺度（雷诺数）增大,车前活塞区域变长,尾流扰动区范围缩短;雷诺数对近尾流区的涡对演化影响较小,但在远尾流区,随着列车尺度减小,涡对脉动变强,涡对强度的差异导致了车后正激波形态的差异;列车表面最大正压值和最大负压值均随着列车尺度增大而增大,悬浮间隙对最大正压值影响较小,但与最大负压值成正相关关系;尺度效应从压差阻力和摩擦阻力两方面共同影响气动阻力,整车摩擦阻力和头、中间车的压差阻力与雷诺数正相关,但是尾车压差阻力受附着激波的强度影响恰恰相反;列车尺度和悬浮高度均对升力影响较大.相对于全尺寸模型,1∶10模型（悬浮高度20 mm）的最大正压值减小3.82%,最大负压值增大3.94%,整车总阻力增大8.64%,头车升力减小101.56%,尾车升力增大15.88...     

降雨对基本构件气动特性影响的初步研究

大风经常与降雨相伴而发生，破坏力巨大的台风，往往也带着大量的降雨。降雨对结构的影响可以分为两个方面。首先，大雨滴在风的驱动下击打在结构物表面上，可视为造成荷载；小雨滴自重小，在风的吹动下弥漫在物体中，可视为空气密度的增大。另一方面，降雨使结构表面附着一层水膜，它可能改变结构或构件的空气动力特性。利用降雨研究成果，从降雨引起空气密度的改变、雨滴对结构的冲击作用、降雨引起的结构表面状态变化等方面对降雨的作用进行了分析，发现如果将雨滴的质量平均到空气中，引起空气密度的变化很小；同时，雨滴对结构水平方向和竖直方向的冲击力也很小，基本可以忽略不计；指出分析降雨对结构的影响，应重点分析降雨引起的结构表面状态的变化，以及由此而导致的结构气动特性的变化。     

横风中高速列车以及桥梁的气动特性研究

运用通用的流体动力学软件FLUENT,利用二维定常不可压缩Navier-Stokes方程、SST湍流模型,采用有限体积法分析计算了车辆断面、32 m箱型简支梁桥断面以及两者组合体在15 m/s横风作用下受到的阻力、升力和倾覆力矩系数。数值分析结果表明,在横向风的作用下,发现车辆在简支梁桥上时,车辆受到的升力系数大于车辆单体的情况,倾覆力距系数明显小于车辆单体情况,而此时简支梁桥的升力系数明显小于简支梁桥单体情况。     

基于变结构控制的气动伺服系统控制器的研究

综合考虑脉宽调制式气动恰服系统的性能要求，控制器的简单性和单片机实现的可能性等因素，提出了一种结构控制方法，即依据偏差的大小，分别采用Ｂａｎｇ－Ｒａｎｇ控制，非线性ＰＩＤ控制和非线性微分反馈控制，该方法可由单片机实现。     

地面效应对汽车模型气动阻力的影响

为了获得地面效应对汽车模型气动阻力的影响, 在中国空气动力研究与发展中心Φ3.2m风洞对1∶3的MIRA汽车模型进行了风洞试验, 采用移动带作为统一的研究平台, 研究了地面静止与运动, 车轮静止与旋转, 以及车身不同离地间隙对气动阻力的影响; 模拟了横摆角为0°的无侧风工况, 固定试验风速为25m·s^-1, 变雷诺数试验风速为15~26 m·s^-1; 仅对汽车模型进行气动力测量, 主要关注气动阻力, 试验结果以量纲为1的气动阻力系数表示。分析结果表明: 当静止地面边界层厚度与车身底面离地间隙之比不大于0.32, 且车轮下表面与车身底面离地间隙之比(定义为量纲为1的离地间隙) 不大于0.37时, 静止地面比运动地面的气动阻力略小, 差异小于1.1%, 因此, 可以忽略地面状态对气动阻力的影响; 车轮静止比车轮旋转下的气动阻力略小, 差异小于2.1%, 因此, 在工程应用中, 当不能模拟车轮旋转时, 应考虑修正(增加) 气动阻力, 但修正量不宜大于2.1%;随着车轮下表面离地间隙的增加, 气动阻力总体呈现逐渐减小的趋势, 且在量纲为1的离地间隙为0.069~0.370时, 气动阻力差异小于2.0%, 因此, 在采用移动带开展汽车模型风洞试验时, 在确保车轮不与移动带带面接触的情况下, 车轮下表面到带面间隙应尽可能小。     

后扰流板攻角对汽车气动特性影响的模拟研究

为了优化汽车的空气动力学特性．利用计算流体力学软件FLUENT,对某款高级轿车的简化模型进行了3维数值模拟,分析了在2种车速下,未加装后扰流板和加装各种攻角的后扰流板汽车的气动特性,得出了后扰流板攻角对汽车气动特性的影响规律,同时比较了后扰流板不同攻角工况下尾部的外流场,并分析了加装后扰流板后对汽车尾部流场的改善情况。     

风屏障对桥梁及列车的气动特性影响研究

为研究平层公铁两用桥的风屏障在不同透风率和高度下对高速列车及桥梁气动力特性的影响,对列车-桥梁-风屏障三维模型进行了全结构网格划分,并与风洞试验结果进行比较,验证了数值模拟方法的可靠性。研究不同透风率和风屏障高度下高速列车及桥梁气动力系数的变化规律。通过数据包络法（DEA方法）对三分力系数进行了效率评估,给出了风屏障参数最佳取值。研究结果表明：高透风率的风屏障虽高度增加,但防风效果仍不佳;风屏障可有效降低桥上列车的气动力系数,同时增大了桥梁的阻力系数;采用风屏障时,应综合考虑车桥整体的气动性能;针对本研究的平层公铁两用桥梁,当风屏障高度为3.5 m,透风率为20%时,车桥系统整体的气动性能最佳,效率最高。     

半堤半堑路况上横风下高速列车气动特性研究

为研究在半堤半堑过渡段上行驶的高速列车在横风下的气动特性,以3编组高速列车作为研究对象,结合SST k-ω两方湍流方程,采用流体仿真软件Fluent对行驶速度分别为250,300 km/h和350 km/h,横风风速分别为15,20,25 m/s下半堤半堑路况上高速列车的气动特性进行了仿真研究。研究结果表明,在相同风速与相同车速下,头车受到的侧向力和倾覆力矩最大,中间车受到的气动升力最大;随着车速与风速的增大,各列车的气动特性值均有不同程度的增大;风速对列车侧向力和倾覆力矩的影响大于车速的影响。     

大风区不同路堑结构中高速动车组的气动特性

建立长路堑路段高速动车组运行模型,通过数值模拟得到不同工况下动车组气动力,分析强横风环境下路堑结构对动车组气动特性的影响.研究表明:不同路堑结构中气动阻力均随风速和车速增大而增大,深路堑中动车组气动阻力约为浅路堑的2～2.5倍;在3 m深度的浅路堑结构中,动车组所受升力为正值,升力和横向力均随横风风速增大而增大;而在10 m深度的深路堑结构中,动车组所受升力为负值,升力随横风风速增大而增大,横向力随风速增大而减小;分析车速对气动力的影响:在浅路堑结构中,除阻力外,列车车速对其他气动力影响较小;在深路堑中,动车组气动力大小均随车速增大而增大,在相同风速条件下,当风速高于15 m/s时,车速每增大50 km/h,横向力和倾覆力矩增大约50%.     

基于聚类分析的铁路出行旅客类别划分

对铁路出行旅客进行类别划分,是简化旅客乘车选择问题研究的重要策略.根 据成都-武汉段既有线与新线的旅客调查数据,以旅客的各类主体、出行特性作为属性 变量,运用分层聚类法中的凝聚法进行变量聚类,将具有较大相关性的变量--时间价 值与月收入、出行目的与费用来源合并.然后根据简化的旅客属性变量指标集,运用近邻 传播算法对旅客进行样本聚类,并引用CH、Hart 及IGP 等聚类有效性指标确定最佳聚类 数.指标值表明,将铁路出行旅客划分为6 个类别时,具有最好的聚类效果.调查数据中旅 客乘车选择结果亦显示,不同类别的旅客对客运产品的选择有着明显的偏好.     

基于ADAMS的汽车制动分析模块开发设计

随着虚拟样机的发展,各类仿真分析软件被广泛运用于汽车制造业等领域。然而,用户需花大量时间了解和熟悉各类软件的繁琐命令和功能,影响了使用效率。基于以上问题,开发了基于ADAMS/View的汽车制动分析模块,并通过该模块的开发快速实现用户特定的汽车制动仿真分析,降低使用标准,缩短开发周期,节约成本。同时可考虑开发实现自动建模及整车性能分析等功能的相关模块并系统化,这种对现有软件的二次开发思想,有利于自主研发能力的提高,同时可推广到其他制造行业。     

横通道设置对车隧气动多波峰的影响

为了研究横通道设置对压力波传播特性的影响,基于列车进入隧道所产生的压缩波在隧道与横通道交叉点的传播、反射理论,采用三维数值方法对设置横通道情况下的压力波传播特性进行了分析,对横通道设置不同位置时缓解微气压波的效果进行了比较.研究表明:首波压力梯度在列车进入隧道较短范围内（10 m）即达到峰值,横通道距隧道洞口距离增大,会使列车经过横通道所产生的2次波压力梯度峰值减弱,横通道距洞口距离由20 m调整为50 m,可使2次波峰值降低50%.      

圆柱桩群绕流特性试验研究

通过水槽试验,研究了不同圆柱桩群对均匀水流绕流流态的影响程度,对比分析多组试验研究数据发现了:圆柱桩群对均匀水流的影响规律,不同圆柱桩群对同样水流影响性质与程度的差别,不同圆柱桩群对水流流态影响范围的规律,圆柱桩群的阻流率、排架密度和桩群长度对水流流态的影响规律,不同流速水流对圆柱桩群绕流流态影响规律.得出结论:桩群阻...     

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适宜的时段选取能促进交通影响评价(TIA)的有效性. 本文利用聚类分析方法,将建筑项目进行分类,根据各类之间的相似性,确定同类项目的出行高峰时段,并最终确定项目研究时段的选取范围. 同时,基于北京市一些典型居住项目的出行调查数据,按照项目的早、晚高峰进行聚类,最终以区位因素确定了居住项目的早、晚高峰分类结果;结合分类结果、项目实际调查数据以及北京市外部路网的高峰时段分布情况,本文给出了北京市各类型居住项目交通影响评价中研究时段的选取范围.     

3MW风力机叶片的气动特性

建立3MW风力发电机叶片的三维内、外流场模型,运用流体仿真软件Fluent仿真分析在随机风速下,叶片周围气动流场状态.对叶片进行优化设计,通过对比分析叶片截面和叶片表面的流体流态,发现在随机风速作用下优化后的叶片的失速程度有明显的降低,表明优化后的叶片气动性能显著提高.为分析叶片优化后风力机的功率特性,采用动力学分析软件Simpack建立风力发电机的整机模型,联合Turb Sim生成风文件对叶片加载,仿真分析得到风轮的功率,分析结果表明风力机功率达到设计要求.     

基于模糊聚类方法的ITS需求分析

ITS需求分析是ITS规划的基本步骤之一．文中将模糊聚类方法应用于ITS需求分析，并且利用VBA语言编制了相应的计算程序．根据北京奥运交通规划课题组的专家调查数据，对奥运ITS的部分需求进行了分析，采用三种方式得到的初步分析结果具有较高一致性，最终分析结果有效地反映了研究对象的特征及其相互关系，验证了模糊聚类方法在ITS需求分析方面的实用价值．     

基于PDS模块的抗侧滚扭杆可靠性分析

考虑扭杆半径、弹性模量、载荷和疲劳极限等变量的随机性,运用APDL语言建立抗侧滚扭杆的参数化模型.通过抗侧滚扭杆的疲劳极限和其最大节点等效应力建立极限状态函数,利用ANSYS的PDS模块选用蒙特卡洛法进行抗侧滚扭杆的可靠性分析,获得了该有限元分析模型的应力概率分布特征,得到了扭杆半径、弹性模量、载荷等设计参数对应力分布的灵敏度.研究结果对于改进抗侧滚扭杆结构设计具有指导作用.     

贯流风扇内部流场流动特征及流速分布的研究

通过激光幕及激光多普勒流速计（ＬＤＶ）等先进实验手段,对目前家用、车用小型空调中所使用的贯风流风部流场进行了可视化及流速分布研究,得出了贯流风流内部流动随着叶轮片倾角及热交换器有无等条件变化而变化的规律。