一种新型城市快速路网交通诱导系统的研发和应用

介绍了一种新型的基于可变信息标志(VMS)的网络级城市快速路交通诱导系统的设计方法。该系统是一个由“重要决策点图形式VMS”、“次要节点图文混合式VMS”、以及“地面一般道路VMS”三类VMS组成的VMS系统。文章在归纳VMS系统设计流程基础上,重点介绍了VMS的路网布局和功能设计、显示格式和显示技术的确定、VMS设立位置(前置距离)的确定、图形式VMS的面板设计和交通信息发布策略等关键技术,最后给出系统的应用实例,说明该新型交通诱导系统的应用效果。可供交通管理部门规划、设计城市快速路网交通诱导系统参考。     

基于流固耦合方法的船舶破冰阻力参数敏感性研究

本文基于带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效模型建立平整冰有限元模型,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶在平整冰条件下航行的冰载荷开展了数值模拟,选取航速和平整冰厚度作为敏感性参数,分析了参数变化对破冰阻力的影响。研究发现:各方向上的冰载荷在时域上均存在一定的周期性,冰层在船艏撞击和浮力作用下,通常以多种破坏模式的混合方式同时出现;船舶在平整冰环境下的破冰阻力随航速和冰厚的提高基本呈线性增加的趋势,不同航速及冰厚条件下的破冰阻力数值计算结果与Lindqvist经验值的误差分别在-7.5%～13.1%和-10.8%～19.4%范围内,采用LS-Dyna流固耦合方法对船舶破冰阻力进行预报具有较高精度。     

舰船框架式断路器瞬动脱扣故障自动校验方法

传统的断路器瞬动脱扣故障自动校验方法存在校验延时长的缺陷,为此提出舰船框架式断路器瞬动脱扣故障自动校验方法研究。采用红外热像仪装置对断路器红外图像进行采集,利用加权平均法与中值、均值结合滤波分别对断路器红外图像进行灰度化处理与消噪处理,采用K均值聚类算法对处理好的断路器红外图像进行分割,得到断路器瞬动脱扣目标区域,对其特征值进行计算,与断路器瞬动脱扣故障特征值进行比较校验,实现了对舰船框架式断路器瞬动脱扣故障的自动校验。实验结果表明,提出的断路器瞬动脱扣故障自动校验方法的校验延时比传统方法少了3 s,说明提出的断路器瞬动脱扣故障自动校验方法具备较高的有效性。     

船舶典型节点的形状优化设计

船舶结构容易在连接构件处产生应力集中。采用子模型方法对应力集中区域进行精细化分析,并提出节点连接构件形状优化设计数学模型。基于节点子模型,分别以肘板和垂直桁的形状参数为设计变量,以关注区域结构最大Mises应力极小化为目标函数,采用Optistruct软件进行形状优化设计。计算结果表明,优化方案大幅降低了节点结构的最大Mises应力,同时应力分布更加均匀,为船舶节点结构精细化设计提供了参考。     

路面表面构造特征指标对抗滑性能的影响

开发了获取路面表面与轮胎接触面积和构造分布均匀程度的测试方法,研究了构造深度、修正后单位接触面积对路面抗滑性能的影响。结果表明:(1)抗滑性能未随着构造深度的增加而依次增大,构造深度过大或过小均未出现最佳的抗滑性能,动态旋转摩擦系数和摆值在取得最大值时对应的构造深度值较为相近,而两者的变化趋势有所差异;(2)修正后单位接触面积的增大并未引起抗滑性能的正比例增长,动态旋转摩擦系数和摆值的变化规律趋于一致;(3)构造深度和修正后单位接触面积与动态旋转摩擦系数和摆值呈现幂函数关系;(4)在抗滑性能较好条件下,构造深度和修正后单位接触面积与抗滑性能指标之间有较好的相关性,构造深度对抗滑性能的贡献相对稳定且较小,而修正后单位接触面积对抗滑性能的影响较大且变异性大。     

自行车前叉组件的疲劳试验装置的专利分布

疲劳失效是影响机械设备寿命的主要因素之一,自行车前叉的疲劳试验结果是影响车体寿命的重要因素,自行车前叉的疲劳试验装置的相关专利多为针对不同施力方向的装置。此文对自行车前叉的疲劳试验装置的专利文献进行概括,总结了动态疲劳试验机、弯曲疲劳试验机、单向疲劳试验机的结构特征和工作原理,对前叉疲劳试验机的专利分布和发展历程进行概括,以便对前叉疲劳试验机的研究方向和专利布局作出指导。     

碳纳米聚氨酯泡沫结构及其改善B柱吸能特性研究EI北大核心CSCD

鉴于碳纳米管高强度和高刚度的特点,制备了一种碳纳米聚氨酯泡沫复合材料,采用试验与仿真相结合的方法探讨碳纳米聚氨酯泡沫及其填充薄壁管复合结构的压溃机理、吸能特性和应用效果。通过准静态压缩试验获得不同碳纳米含量泡沫材料的载荷-位移曲线,并对比其承载和吸能能力,确定添加碳纳米管的最佳质量比;对薄壁管和泡沫填充薄壁管的吸能特性进行试验和仿真,验证泡沫填充结构有限元模型的有效性;最后将碳纳米聚氨酯泡沫填充于某轿车B柱来验证吸能效果。结果表明,填充该材料后的B柱最大侵入量和侵入速度均有明显降低,在满足轻量化的前提下,具有良好的吸能特性。     

远场大转角时水下典型目标回波建模与成像

为了解决当水下目标位于声呐远场且转动角度较大时,运用距离-多普勒算法成像存在的图像模糊难题,基于物理声学方法建立了此时水下典型目标的回波信号模型,运用极坐标格式算法对目标进行成像,讨论了不同的插值算法对成像效果的影响,实现了刚性有限长圆柱体和椭球目标成像.仿真结果表明成像效果良好,有效克服了散射点越分辨单元走动的影响.     

基于磁流变阻尼器的舰船桅杆振动半主动模糊控制

舰船桅杆在恶劣海况环境下振动非常严重,特别是顶部雷达处有较大的转角振动,严重影响雷达追踪的分辨率.文章基于磁流变阻尼器(MR Damper),采用双输入单输出模糊控制算法实现桅杆振动半主动控制.针对磁流变阻尼器滞回模型具有高度非线性的特性,借助神经网络技术,建立其逆向动特性数学模型,从而达到实现半主动控制的目的.基于ANSYS平台采用APDL命令流仿真实现了桅杆结构振动的模糊半主动控制,仿真结果表明模糊控制能有效地减少桅杆顶部雷达的转角振动.     

波纹夹芯杂交夹层板入水砰击动力响应特性研究

以波纹夹芯杂交夹层板(Hybrid Sandwich Plate with Corrugated-Cores,HSP)为研究对象,建立气-液-固三相数值模型,对结构在不同撞水速度下(1～10 m/s)动力响应特性进行数值计算分析.首先将其与相同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板(Light Weight Corrugated-Core Sandwich Plates,LWCCSP)在入水砰击下的非线性力学行为进行对比,分析探讨2种结构的能量吸收特点以及砰击压力和变形的分布规律,同时研究波纹夹芯杂交夹层板主要设计参数对其抗砰击性能的影响.分析结果表明,波纹夹芯杂交夹层板较同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板具有更好的抗砰击性能;在一定范围内,增加触水面板厚度及芯层厚度对提升波纹夹芯杂交夹层板的抗砰击性能有积极作用,且增加芯层厚度效果更为显著.