考虑徐(温)变的连续梁拱桥车桥耦合振动分析

根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,考虑了连续梁钢管混凝土拱桥桥面因温度和徐变作用而产生的变形影响,将其以组合曲线的形式叠加到轨道不平顺中进行列车走行性分析,建立车桥系统振动方程。采用计算机模拟的方法,建立列车和桥梁动力分析的有限元模型,研究了桥面徐变变形及温度变形对车桥系统耦合振动的影响。结果表明:桥面的徐变及温度变形所致的线路不平顺对轮重减载率、车体竖向加速度和竖向Sperling指标的影响较为显著。因此,在评判桥上列车的运行安全和舒适性时,尤其对于高速铁路,应考虑混凝土徐变及温变产生的桥面变形引起的轨道不平顺影响。     

聚丙烯腈纤维SMA路用性能

通过沥青混合料性能试验, 研究了聚丙烯腈纤维和木质素纤维对沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的高、低温及强度性能的影响, 发现掺加聚丙烯腈纤维的SMA的动稳定度比掺加木质素纤维有显著提高, 且总变形量明显减少; 低温弯曲的破坏应变也有所增大; 抗压强度提高30%;0.2%和0.3%聚丙烯腈纤维掺量对SMA各项性能指标影响不大。结果表明, 聚丙烯腈是一种性能良好的沥青混合料添加材料, 具有较好的工程应用前景。     

卡尔曼滤波短时交通流预测普通国省道适应性研究

短时交通流预测是提高普通国省道交通运行效率和安全的关键技术之一。普通国省道具有分布地域广、情况复杂的特点,要求短时交通流预测方法具有良好的适应性,然而,针对短时交通流预测算法适应性及其机制的系统性研究尚不多见。选取1种自适应卡尔曼滤波算法,系统分析其适应性和适应机制。获取江苏省徐州市普通国省道路网中8个交通调查站所采集的实际交通流数据开展实例分析,结果表明：在不同的交通流量水平下,所选算法均值预测的平均绝对百分比误差在10.98%~15.92%之间,区间预测的无效覆盖率在5.21%~6.15%之间,表明所选的自适应卡尔曼滤波算法在不同交通流水平下都具有良好的预测性能;对所选算法的参数进行分析发现,算法参数能够随交通流水平的变化而自动调整,具有良好的自适应机制;所选算法能够在预测初期实现有效的性能调整和收敛。

     

内轴颈高铁车轴结构设计与强度分析方法

针对高速列车的轻量化设计需求,分析了内轴颈高铁车轴独特的内支承结构与承载特点,建立了内轴颈高铁车轴受力状态和结构强度理论分析模型,提出了内轴颈高铁车轴设计极限载荷和疲劳强度的解析计算方法;在此基础上,制定了基于理论分析、有限元方法和车辆系统动力学的内轴颈高铁车轴结构设计方法,并以17 t轴重的内轴颈高铁车轴为例开展了应用研究;基于内轴颈高铁车轴受力状态的理论分析结果,确定了车轴的临界安全截面和详细尺寸方案;建立了内轴颈高铁车轴的有限元模型,评估并校核了车轴的疲劳强度;建立了轴箱内置式高速动车的刚-柔耦合系统动力学仿真分析模型,验证了车辆的动力学性能和车轴的动荷载。分析结果表明：17 t轴重的新型内轴颈高铁车轴的质量为273.6 kg,比同轴重传统外轴颈高铁车轴的质量低约30%;内轴颈高铁车轴各截面疲劳强度的安全系数均大于1.66,临界安全截面转移至轴颈与轮座之间的卸荷槽及轴颈与轴身之间的过渡圆弧区域;采用内轴颈车轴的高速动车能够以350 km·h^-1的速度稳定通过半径为5.5 km的曲线线路,主要动力学性能指标优良;在选定曲线通过工况下车轴所承受的动载荷均能被设计极限载荷包络,据此开展的车轴结构设计和强度分析是稳健的。可见,内轴颈高铁车轴在实现高速列车轻量化设计方面有显著的技术优势,且高速适应性较好,在高速列车领域的发展和应用潜力巨大。     

高速动车组轴箱转臂节点性能对轮轨耦合振动的影响

为分析钢轨波磨、车轮多边形等轮轨短波不平顺条件下轴箱转臂节点性能对轮轨耦合振动的影响,分别从仿真计算、现场试验和台架试验3个方面进行综合分析,通过建立车辆-轨道刚柔耦合系统动力学仿真模型,分析了钢轨波磨和车轮多边形对轮轨耦合振动的影响,并在武广高铁进行了钢轨波磨条件下新、旧轴箱转臂节点对轴箱振动响应的影响试验,在滚动试验台上进行了高阶车轮多边形条件下新、旧轴箱转臂节点对转向架振动响应的影响试验;对已服役运用120万公里的A、B型轴箱转臂节点进行了1 000万次疲劳耐久性试验,论证了服役轴箱转臂节点疲劳可靠性的安全裕量。研究结果表明：在钢轨波长为120 mm,车轮多边形为20阶,钢轨波磨和车轮多边形波深均为0.04 mm的条件下,当轴箱转臂节点径向刚度由40 MN·m^-1增加到200 MN·m^-1时,钢轨振动加速度、轴箱振动加速度和轮轨垂向力基本不变,在钢轨波磨和车轮多边形等短波激励下,轴箱转臂节点刚度变化不会对轮轨耦合振动产生明显影响;随着疲劳试验次数的增加,轴箱转臂节点径向和轴向刚度均逐渐下降,退役轴箱转臂节点在经历1 000万次疲劳耐久性试验后外观状态基本无改变,芯轴与橡胶粘接部分出现轻微开胶和裂纹,开胶和裂纹深度不大于5 mm,橡胶本体均无裂纹,各项性能满足《机车车辆用橡胶弹性元件通用技术条件》(TB/T 2843—2015)中的规定。     

车用增压发动机匹配仿真方法研究

利用仅有的压气机MAP数据,通过调节涡轮入口直径和效率,研究了发动机与增压器的匹配。在此基础上,利用仿真软件GT-Power建立了TCD1015V06增压直喷发动机1-D模型,并通过DOE方法优化涡轮参数,完成了增压器匹配仿真。仿真结果与试验数据的最大误差小于4.5%。     

网联自动驾驶车辆道路交通安全研究综述

为全面了解网联自动驾驶交通安全领域的研究进展,利用文献计量方法通过Web of Science核心数据库对Connected and Automated (Autonomous) Vehicles、Connected (Autonomous) Vehicles、Traffic Safety (Accident, Crash, Collision, Conflict)等关键词进行检索,共获取2010至2021年2 130篇相关文献,涵盖5 474位作者和7 017个关键词;利用科学知识图谱对网联自动驾驶道路交通安全研究发展历程、研究归属地、研究主题与内容、研究热点等进行分析总结和可视化解析;通过研究主题和热点的分析指出未来研究方向。研究结果表明：网联自动驾驶道路交通安全研究经历了起步阶段、缓慢增长阶段和快速发展阶段;美国和中国是当今世界对网联自动驾驶道路交通安全领域贡献最大的2个研究主体;研究主题主要围绕宏微观交通流、交通系统影响(交通出行、交通环境、交通安全)、车辆安全避障与路径规划、交通安全评价等展开,研究热点重点围绕网联自动驾驶交通控制与系统优化、新型混合交通流交通安全分析、微观行为建模与仿真安全评估等;未来研究需重视由单车安全转向交通流事故风险传播研究,突破智能网联车队群体决策与编队控制技术,构建虚拟现实下智能网联数据化仿真环境与深度测试平台,挖掘网联自动驾驶人机共驾情境下驾驶人接管绩效评价体系,从而进行精细化的事故风险致因分析、交通安全建模与评估以及事故风险防控策略与算法研究。     

基于动态特征融合的船舶柴油机进排气系统故障诊断

为满足分离效率高、阻力损失小的设计要求,提出柴油机进气过滤器惯性级的结构优化设计方案。

首先,以某船柴油机进气过滤器惯性级为研究对象,采用沟槽和叶型自然融合的方式建立融合型叶型结构;然后,利用数值仿真方法计算其液滴分离效率和阻力损失特性,并与目前常用的叶型结构方案进行对比;最后,开展进气过滤器惯性级的性能试验,并进行数值仿真结果验证。

仿真和试验结果表明：在充分利用惯性分离液滴的同时,融合型叶型结构尽量保持了气流速度场和压力场的均匀分布和连续分布,兼顾了分离性能和阻力性能要求,该设计方案的综合性能最优;在标准工况下,液滴分离效率接近99.9%,阻力损失约为42 Pa。

该叶型结构设计方案可为兼顾液滴分离效率和阻力损失性能的过滤器惯性级设计提供技术参考。

     

疫情后国际邮轮公司直销渠道定价策略

对比了邮轮游产品在国外的分销模式和在国内的旅行社包船模式之间的差异,分析了旅行社包船模式成为制约中国邮轮游市场进一步发展瓶颈的原因;基于斯塔尔伯格博弈和古诺博弈理论,构建了考虑消费者选择行为的直销和代销价格博弈模型;设计了以1个邮轮公司和多个旅行社为对象的数值分析试验,分析了在邮轮公司垄断市场、旅行社竞争市场和邮轮公司与旅行社竞争市场中,邮轮公司直销与旅行社代销的价格博弈行为与市场需求特征之间关系。研究结果表明：旅行社包船模式在中国邮轮市场发展初期符合国际邮轮公司快速渗透市场的需求,国际邮轮公司对代销渠道价格的间接影响力微弱,需通过旅行社使其邮轮游产品获得合理的价格;在市场较为成熟时期,邮轮游产品的代理数量为4~6个时,可以保证直销渠道和代销渠道价格处于合理区间;随着中国邮轮游市场的逐渐成熟,国际邮轮公司应加大发展直销渠道的力度,通过调控代理旅行社订购舱位时单位舱位的成本价与控制代理旅行社的数量,间接控制代销渠道的销售价格;邮轮疫情的负面报道将可能创造广告效果,在疫情后为提高邮轮产品知名度产生积极效用。     

高海拔多年冻土区砂石路面公路的路基温度场特征

为了研究修筑公路对高海拔多年冻土层热状态的影响,开展了新藏公路多年冻土区路段沿线病害调查,在海拔5 400 m地带修筑了冻土地温监测断面与气象监测站点;对气温、地温、辐射强度进行了监测,依据监测结果计算了冻土上限处的热流通量,分析了多年冻土层地温变化特征;基于热传导和热扩散理论,建立了天然地基及普通路基下部多年冻土地温-深度理论预测模型。研究结果表明：多年冻土区公路病害主要由于沥青路面大量吸热导致,热棒、隔热层等主动、被动保护的手段虽有一定效果,但不能改变多年冻土的快速退化;研究区域天然地基与路基中心一天内温差最高达19.66 ℃,左、右路肩一天内温差最高为4.94 ℃,天然地基下深层多年冻土温度稳定在-6.0 ℃左右,路基中心下部深层多年冻土温度稳定在-5.6 ℃左右,路基下部相较天然地基温度变化更为剧烈,且等温层温度更高;研究区域的辐射强度在一天的10:00~18:00显著增强,在一年的3~6月为辐射强度的顶峰期,浅层地温主要受辐射强度的年周期变化影响;天然地基、路基中心、阴坡路肩与阳坡路肩下部多年冻土层年热流通量依次为-4 001、-14 649、-4 487与58 303 kJ·m^-2,路基中心散热速率大于天然地基,阳坡路肩处大量吸热;天然地基的等温层出现在9.79 m深度处,而路基中心等温层出现在9.61 m深度处,路基中心等温层位置更浅,路基土的换填使路基下部浅层冻土温度变化更明显,短期内对下部多年冻土的散热有正向作用;在阴阳坡效应下,阳坡下部多年冻土温度升高,路基热稳定性降低,并产生不均匀沉降。