基于设计成本最优化的系统测试研究

产品的设计成本在项目启动之初就会根据其市场客户人群定位进行初步定义,在项目进行过程不断细化并付诸实施。子系统或者零部件的设计、选型和匹配如何紧随整车定位,做到成本最优化是一项挑战。本文在进行真空系统的匹配和子零件的选型过程中,依照对标竞品车型选定初步方案,确定供应商范围,零部件能力匹配测试,研究出适合该车型的子系统。经过一系列的试验测试和总结,在产品设计冻结前匹配出一套成本与产品能力均优于竞品车的真空助力系统。该项研究的步骤为后续车型的开发提供了设计指导。     

列车荷载下的桩网结构低路基土拱效应

运用ABAQUS软件建立了桩网结构低路基动力有限元模型, 通过计算结果与实测结果的对比验证了模型的可靠性, 并分析了列车荷载下路基中动应力分布、桩土应力比与等沉面高度变化特征。分析结果表明: 采用模型计算的路基不同深度处动应力与实测结果最大差值为0.56kPa, 动位移的最大差值为7μm, 计算和实测的平均动应力和动位移沿路基深度的传递趋势相同, 因此, 有限元模型可靠; 在动荷载作用下, 路基中存在土拱效应, 土拱高度约为1.6m, 与静荷载作用下土拱高度近似, 路基表面的应力变化率比路基基底大; 路基中动应力的分布受到土拱效应的影响, 表现为传递到桩间土上方土体的动应力部分转移至桩顶上方, 且在路基垫层附近动应力转移现象最明显; 在动荷载作用后, 路基中心处桩顶与两桩间的桩土应力比减小, 而桩顶与四桩间的桩土应力比增大, 桩顶与两桩间的桩土应力比始终大于桩顶与四桩间的桩土应力比; 距离路基中心1m处纵断面等沉面高度为1.55m, 布置桩体的纵断面等沉面高度大于未布置桩体的纵断面等沉面高度, 且沿路基中心到路肩, 同类纵断面的等沉面高度逐渐降低, 动荷载作用后, 路基中心处等沉面高度增大。     

高速铁路低路基桩网结构土工格栅动力特性

采用ABAQUS软件建立了低路基桩网结构的动力有限元模型, 通过实测数据验证模型的合理性, 分析了列车动荷载-土工格栅-桩-土之间的相互作用机理, 研究了动荷载作用下土工格栅受力与变形规律。研究结果表明: 沿线路纵向, 车载作用前, 桩顶土工格栅竖向变形后形状为倒“U”形, 竖向变形约为2.27mm, 桩顶土工格栅的拉力分布呈“M”形, 桩间土工格栅的拉力分布呈倒“V”形; 车载作用后, 桩顶土工格栅竖向变形增量约为0.10mm, 大于桩间土工格栅变形, 桩顶土工格栅动位移大于桩间土工格栅动位移, 桩顶边缘土工格栅拉力增量最大, 桩顶中心土工格栅拉力增量较小, 桩间土工格栅拉力增量最小, 四桩间土工格栅拉力增量大于两桩间土工格栅拉力增量; 沿路基横断面, 车载作用前, 路基中心土工格栅竖向变形约为12.0mm, 车载作用后, 格栅竖向变形的增量从路基中心至坡脚逐步减小, 其竖向变形增量约为0.47mm; 桩顶和桩间土工格栅动位移和动拉力整体分布规律相似, 从路基中心到坡脚呈递减规律, 坡脚处土工格栅动拉力为负; 横断面土工格栅竖向变形增量和最大动拉力均大于线路纵向土工格栅。     

逆向左转交叉口的全感应公交优先信号控制技术

逆向左转交叉口已在中国70余个城市实现常态化应用，各地却始终没有形成设置和运用配套交通控制设施的统一做法。当公交专用车道穿过逆向左转交叉口时，必须考虑如何实施公交优先信号控制。基于此，针对十字形逆向左转交叉口提出一种全感应公交优先信号控制技术，该技术对信号灯设置、信号相位设置、相位显示顺序选择和交通流数据采集提出具体要求。以消除逆向左转车道的交通安全风险、加快优先车辆的运行速度、减少机动车相位的绿灯浪费为目标，设计5组逻辑规则，构成信号控制算法，向优先车辆提供绿灯延长和绿灯早启服务，自动调整机动车相位的绿灯时长、预左转相位的红灯时长和绿灯时长。选取1个典型的十字形常规交叉口和1个十字形逆向左转交叉口作为试验对象，利用Vissim创建虚拟道路交通环境。在交通仿真试验中，通过D-最优设计生成1 000个高负荷交通需求场景，共进行3 000次仿真运行。研究结果表明：就应用全感应信号控制技术的交叉口而言，设置逆向左转车道会在统计学意义上显著影响交叉口性能，对于降低全体车辆平均延误有明显效果，对于降低优先车辆平均延误有一定效果；就逆向左转交叉口而言，将全感应信号控制技术升级成全感应公交优先信号控...     

人机合作多蚁群协同进化算法的潜艇管路布局

本文针对潜艇多管路布局空间结构，运用协同进化的思想，结合人机合作思想，提出了基于人机合作的多蚁群协同进化算法的潜艇管路智能布局方法；该算法潜艇的每一条管路对应一个蚁群，一方面采用基于顺序蚁群优化算法的布局，一方面采用人机合作的多蚁群协同进化方法对选取的系统模型进行布局优化以使多管路布局达到最优；该算法既不必考虑布局顺序，又避免了增加管路布局数量时组合爆炸现象的发生，从整体优化管路布局；在测试模型上的验证结果验证了该算法的可行性和有效性。     

持续性强降雨后高速铁路路基状态检测评估与工程修复对策

以持续性强降雨后郑太客运专线路基状态的检测评估为依托，厘清强降雨致损机理与路基水害类型，建立了强降雨后路基状态调查检测与评估方法，系统分析了该铁路路基的水害特征与产生原因并给出工程修复对策。结果表明：持续性强降雨下路基水害主要表现为冲刷作用产生的路基表层破坏和入渗作用诱发的路基内部侵蚀；雨后路基水害多发生于过渡区段的半填半挖路基和高路堤结构中，主要有差异沉降、不均匀沉降、坡面浅层滑动、整体滑移等；填料中细颗粒含量较高、路基结构形式设计、地形等是水害产生的客观条件，降雨作用下土水之间的相互作用是水害产生的内部机理。     

电动汽车无线充电高效高利用率磁芯的多目标优化设计

基于电动汽车无线充电的非对称DD线圈与LCC-SP拓扑，优化设计了一种新型磁芯结构，以解决发射端磁芯的非均匀磁通所导致的磁芯高磁损耗与低利用率问题。首先，针对参考线圈组建立了其等效电路模型与等效磁路模型，分别为磁芯损耗的剥离计算与磁芯结构的排布设计提供理论支撑。同时，提出磁芯磁通均匀性的评价指标CV(B)，并建立了其与磁芯损耗及磁芯体积的定量关系，为磁芯优化提供了优化方向及优化边界。然后，基于线圈组等效模型提出了新型发射端磁芯结构，并对其关键结构参数进行敏感性分析，以期减小优化变量复杂度。最后，以最大耦合系数与最小均匀系数作为优化目标，采用COMSOL与Matlab联合仿真完成了基于NSGA-II多目标优化算法的新型磁芯结构优化。结果表明，优化后磁芯利用率及效率得到改善，优化磁芯体积仅占原参考磁芯的60%，线圈传输效率提升至98.117%，磁芯损耗减小约10 W，证明了所提优化方法的有效性。     

毛细排水管排水性能试验与路基排水应用研究

传统排水管易堵塞，不能满足铁路路基水害整治措施长效要求。毛细排水管具备反滤和抗淤能力，可长期保持优良的排水效果，将其应用于路基水害整治值得探讨。测试不同毛细排水管的尺寸参数，开展虹吸排水量、覆土通水量和虹吸能力模拟试验，研究毛细排水管包裹层（透排水带）的集水槽宽度、排水孔径等关键参数对排水性能的影响，并应用于邯长线（邯郸—长治）试验段。结果表明：当透排水带排水孔径最大为1.123 mm，集水槽宽度最小为0.508 mm，隔断宽度最小为1.504 mm时，流速为3 L/min，虹吸排水高度20 cm；毛细排水管包裹层毛细排水孔形状对其毛细作用和排水量影响较大，毛细排水孔径越大，排水孔的排列越紧密，则排水性能越好。