基于联合仿真技术的差速器齿轮机构动力学分析

以某轿车差速器为研究对象,利用UG NX/Motion建立齿轮机构刚体虚拟样机模型,并导入到动力学分析软件MSC-Adams中。结合该轿车差速器的具体工作情况,选取符合差速器传动的碰撞接触参数、约束和负载进行仿真分析,得到齿轮机构在具体工况下转速与受力的变化曲线,根据变化曲线能更深层次地分析差速器的工作原理,从而缩短产品的研发周期,降低研发成本。     

基于周期运行图的城市轨道交通行车组织分析

基于周期运行图的行车组织模式主要特点为规律化、模式化、简单化,通过分析客流预测对行车组织的影响,以福州市轨道交通1号线为背景,结合该线路客流特点,对基于周期化运行的列车运行图通过能力、高断面客流高峰小时列车开行对数及发车间隔等行车组织相关问题进行研究,研究结果对未来福州市轨道交通1号线运营组织具有一定的实用价值。     

磁悬浮列车跨系统运行Petri网模型

根据磁悬浮列车跨系统运行需求,研究了其运行控制系统的总体框架,明确了需要增加的功能子系统。基于系统理论,采用Petri网对系统关键属性、列车运行过程及各子系统的功能进行了层次化的建模。最高层模型描述系统整体关键属性,低层模型描述列车运行过程及可靠性。此模型可用来定量分析磁悬浮列车系统层面上跨系统运行时,失败率与各子系统部件可靠性之间的关系。如每年磁悬浮列车跨系统运行失败次数不超过1次,则连接相邻列控系统的2个通信网,其失效率都需低于10-6次.h-1。当列车跨系统运行触发时间分别为0.2、2.0min,步进时间分别为4、16min时,则跨线运行失败率分别为1.95×10-5、1.65×10-5次.h-1。仿真结果表明:列车跨系统失败率随a网和b网可靠性的提高而降低,同时随着跨系统触发时间和步进时间的增加而降低。层次化建模分析方法可以根据系统层面的关键属性要求,定量确定各子系统部件的可靠性需求。     

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对于不成对机车周转图,多基于固定的机车运转区段且为单机牵引进行研究,传统机车周转图的勾划方法难以适应非固定区段机车周转图编制的需求.机车的非固定区段运用有利于缩短机车周转时间,优化机车周转方案,对提高机车运用效率意义重大.本文在充分考虑部分双机牵引不成对机车周转图中可能出现的情况:到达单机牵引列车数与出发单机牵引列车数不同,到达双机牵引列车数与出发双机牵引列车数不同.综合分析铁路运输运营效益、列车运行图均衡性等具体要求,以机车在站停留时间、机车周转图均衡性、机车周转距离、机车运用数量等4个目标函数为求解目标的基础上,建立了机车周转图的01多目标规划模型,并给出求解的方法.最后以西宁西—西宁货区段进行实例验证,得出了对应的最少机车总消耗时间,最优附挂方案和机车周转图.     

交通信号协调控制方案过渡优化算法

建立了信号控制方案过渡前后的交叉口相位差调整量关系方程组,针对各交叉口过渡信号周期的允许取值范围,利用交叉口相位差调整比例的极小极大原理,提出了单周期对称调节过渡算法与N周期加权调节过渡算法。分析结果表明:单周期对称调节过渡算法将在满足一次过渡条件下,实现交叉口相位差实际调整量最大值的最小化;N周期加权调节过渡算法则可以综合考虑各交叉口过渡信号周期的不同允许取值范围,根据交叉口相位差最大调整比例的最小化要求,通过N个过渡信号周期最终实现协调控制方案的快速平滑过渡。与其他过渡算法相比,N周期加权调节过渡算法实现了对于控制区域内交叉口相位差调整量的整体优化,使过渡方案能够更好地满足不同信号交叉口的控制需求,具有更广的适用范围与实用性。     

基于小波神经网络的路段短时交通流预测

应用BP神经网络来对路段短时交通流进行预测,预测精度和收敛速度都不是很理想,为了克服BP神经网络自身存在的非线性逼近缺陷,依据小波的时频域特征,将小波变换和BP神经网络结合起来,提出一种基于小波神经网络的短时交通流预测方法,给出了具体的网络学习算法,并结合实地调查数据进行了对比测试,分析结果证明了小波神经网络模型对短时交通流预测的有效性．     

沉管隧道基础灌砂管底压力的监测试验研究

为确保沉管隧道的工程质量,对沉管隧道基础灌砂施工进行实时监测十分必要。通过沉管隧道等比例灌砂模型试验,探索一种新的基础灌砂施工的实时监测方法--基于管底压力监测系统及其分析方法,并对不同工况下灌砂过程中管底压力的变化状况进行研究。研究表明： 1）最先灌砂孔在灌砂过程中不同方位同间距的底板压力呈现完全类似的变化规律,底板压力呈波浪型起伏而逐渐增大,该变化对应砂积盘的形成与消散状况; 2）结合观察窗的观测结果,可确定砂积盘扩展的压力门槛值; 3）先期灌砂孔对后期灌砂孔的底板压力影响明显,致使其不同方位底板压力变化更大、更复杂,后期灌砂砂积盘形成的压力大于前期灌砂砂积盘所形成的压力。     

级配特性对砂土渗透系数影响试验研究

为深入分析级配特性对砂土渗透性的影响规律,采用常水头试验方法,研究了砂土不均匀系数、曲率系数、平均粒径和孔隙比对渗透系数的影响。采用正交试验方法对各影响因素进行了显著性分析,通过控制变量法进一步研究了各因素与渗透系数的关系。研究结果表明:渗透系数随曲率系数增大而增大,随不均匀系数的增大而减小,当不均匀系数增大到一定值（如本文中不均匀系数为11）时,渗透系数趋于稳定;渗透系数与平均粒径的变化关系接近线性正相关,在平均粒径不断增大的情况下,其渗透系数的变化幅度可达2个数量级。      

交通流随机行为的研究进展

随着人口和车辆的不断增加,道路发展难以满足车辆交通的需要,交通拥塞等问题日益严重.由于交通流的动态、随机、非线性、多行为主体等特征,进一步增加了交通流问题的复杂性.交通流随机行为的研究对于理解交通流的内在演化规律、管理和控制交通流具有重要作用.目前在该领域的研究已经形成了相应理论体系,建立了系列模型,并不断在实际交通中应用.本文对交通流随机行为相关的研究进行了总结,讨论了随机相互作用无关的模型如微观跟驰模型、宏观流体力学模型、介观气体动理论模型、元胞自动机模型、随机过程模型,随机相互作用相关的模型如势强度相关模型,加权顾前势模型等.通过对目前研究现状的总结和分析,对未来交通流随机影响因素及随机动力学的建模与分析进行了展望.      

考虑UIC强度准则的轨道车轮辐板渐进结构拓扑优化方法

为了提高轨道车轮的结构性能, 利用渐进结构拓扑优化方法(ESO)建立了轨道车轮的结构优化模型; 以双S型轨道车轮为设计蓝本, 分析了轨道车轮的辐板设计域, 提出了轨道车轮在多工况作用下的渐进结构拓扑优化方法; 介绍了利用渐进结构拓扑优化方法实现结构应力均匀化的优化思路; 根据《整体车轮技术检验》(UIC 510-5:2003)标准, 分别考虑了轨道车轮在直线工况、曲线工况和道岔通过工况, 不仅获得这3种典型工况共同作用下的拓扑优化结构, 而且还获得了3种典型工况依次作用下的6种拓扑结构; 对比了优化前后车轮辐板的应力, 并利用有限元工具验证了优化后车轮的辐板应力特性, 证明渐进结构拓扑优化方法的正确性和有效性。研究结果表明: 利用渐进结构拓扑优化方法对轨道车轮的拓扑优化是适用的; 在车轮质量不增加的前提下, 优化后车轮辐板的厚度增加且不等厚, 有效地减小应力集中, 降低结构应力; 对比原双S型车轮, 优化后6种车轮模型的结构性能均有所提升, 分别提高了16.6%、20.7%、22.5%、21.3%、20.1%和19.5%, 其中, 方案3的优化车轮在3种工况下辐板处的最大结构应力分别降低了4.0%、14.5%和6.7%。研究有助于轨道车轮结构强度的提高, 并对多工况耦合作用下轨道车轮结构优化具有重要的参考价值。