基于 FLUENT 软件轮胎滑水现象模拟研究

基于FL U EN T软件模拟了轮胎滑水产生过程,并计算了不同轮胎花纹、不同车速及不同水膜厚度等条件下轮胎所受动水压强的大小。模拟分析结果表明:①复合花纹轮胎最不易发生滑水,横向花纹次之,纵向花纹最易滑水;②当水膜厚度不变时,同一轮胎所受动水压强随车速的增加而增加,且增长速度随着车速的增加而增加;③当车速不变时,同一轮胎所受动水压强随水膜厚度的增加而增加。以动水压强等于轮胎内部压强时轮胎发生滑水为判断标准,建立了轮胎临界滑水速度与水膜厚度的关系,并根据已有水膜厚度方程,推算出了临界滑水速度与降水量的关系。     

农村居民出行目的地选择行为模型与影响因素分析

为分析农村居民出行目的地选择的影响因素与影响过程, 应用自主设计的调查问卷, 获得3 329份农村人口出行特征数据。按照农村居民常规出行目的地分布情况, 将目的地划分为邻村、乡镇、县城和市区。运用非集计理论, 将农村居民的性别、年龄、教育程度、家庭年总收入、出行目的和出行距离等个人、家庭和出行属性作为影响因素, 并将4个目的地作为4个选择肢, 建立了农村居民出行目的地选择行为度量模型, 并结合弹性理论分析了各个影响因素的敏感度。分析结果表明: 农村居民的出行属性中出行距离和出行目的2个影响因素对应的弹性值均大于1, 说明这些因素对出行目的地选择富有弹性, 影响显著; 年龄、是否换乘和所需时间3个因素对部分目的地的选择富有弹性; 性别、受教育程度、家庭年总收入和出行时间4个因素对应的弹性值均小于1, 说明这些因素对出行目的地选择缺乏弹性。     

某非公路宽体矿车驱动桥桥壳开裂故障分析及应用研究

某非公路宽体矿用车在内蒙古煤矿刚使用一年,就出现多例驱动桥桥壳开裂和漏油故障,且故障形式、时间高度统一。为解决桥壳开裂故障问题,根据跟车调研实际工况,并应用仿真分析软件,结合矿区使用工况特征,建立真实的分析验证模型,对故障驱动桥桥壳进行故障复现分析,确定驱动桥桥壳开裂及漏油的根本原因。据此为驱动桥桥壳的开裂及漏油提出改进建议及优化方案,使得改进后的桥壳再投入该矿区进行验证。使用两年后,再未出现桥壳开裂漏油故障。     

千枚岩复合改良土单轴压缩力学特性

针对千枚岩土作为路基填料强度不足的问题,提出一种水泥与红黏土联合改良千枚岩土的方法,通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥与红黏土复合改良千枚岩土浸水与不浸水试样的应力-应变曲线,分析了无侧限抗压强度与变形模量随红黏土掺和比与水泥掺量的变化趋势。试验结果表明：随着红黏土掺和比的增大,当水泥掺量为0时,红黏土改良千枚岩土的应力-应变曲线为典型的弹塑性特征,而当水泥掺量不为0时,复合改良土的应力-应变曲线近似表现为线弹性特征,红黏土改良千枚岩土与复合改良土的无侧限抗压强度与变形模量均增大;在浸水条件下,红黏土改良千枚岩土试样发生崩解导致无侧限抗压强度和变形模量降低至0,复合改良土无侧限抗压强度和变形模量减小,水泥掺量分别为3%与5%时,软化系数分别为0.45~0.62与0.71~0.93,因此,复合改良土水稳性更优;水泥与红黏土复合改良千枚岩土时,无侧限抗压强度增加幅度大于水泥与红黏土单独改良增幅之和,实现了“1+1>2”的改良效果,即协同作用,因此,宜采用复合改良方案改良千枚岩土;水泥掺量为3%与红黏土掺和比为20%可以作为满足规范350 kPa强度要求的经济复合改良方案,为了增强水稳定性、快速填筑和协同作用的充分发挥,可以考虑水泥掺量为5%与红黏土掺和比为40%的复合改良方案。     

基于低秩分解的YOLO轻量化目标检测模型

随着列车智能化程度的不断提高,许多研究探索了车载设备目标检测模型的轻量化技术,以满足在资源有限情况下的高效计算。针对当前YOLO（YouOnlyLookOnce）系列目标检测模型轻量化方法通用性不够强的问题,文章提出了一种针对YOLO系列的低秩分解参数压缩算法。首先通过预设的低秩比例系数和卷积单元的输入/输出通道数量计算低秩,然后通过对目标结构的卷积层进行Tucker分解,得到新的卷积序列,最后融合新的卷积序列,取代原有卷积层。使用公开数据集对所提出的基于低秩分解的参数压缩方法进行试验,选用了YOLOv5-l、YOLOv8-x和YOLOX-x这3种模型,在保证低秩分解后的模型检测平均精度为原模型96%的前提下,模型参数量和浮点计算量均减少了约40%,同时图像检测速度能达到原模型的150%左右。此外,可视化结果显示,该方法压缩过的模型与原模型在相同图像上的关注区域基本相同。试验结果表明,文章提出的方法可以有效地对单阶段YOLO系列目标检测模型进行轻量化压缩,提高模型在车载设备上的可用性;同时,所做工作对轨道交通领域自动驾驶场景下的其他模型的轻量化处理也具有重要的借鉴意义。     

钢与预应力混凝土后结合法组合梁的受力特性研究

为了明确大跨度后结合预应力组合梁桥的受力性能,以一主跨70 m的预应力组合梁桥为例,采用空间有限元模型详细模拟了组合梁的施工过程,计算从施工到成桥初期及长期运营情况下组合梁的受力情况。计算结果表明：中支点钢梁上翼缘和底板在施工阶段的最大应力分别为118 MPa和-133 MPa,后结合法和顶升/回落法在中支点混凝土桥面板内产生7.33～10.33 MPa的预压应力储备;中支点钢梁上翼缘和底板在短期运营阶段的最大应力分别增长了22 MPa和13 MPa,而中支点混凝土桥面板在曲线外侧的边缘只剩下3.33 MPa的预压应力储备,满足全预应力状态的要求;在第10年的长期运营阶段,中支点钢梁上翼缘和主跨跨中钢底板的最大拉应力分别减少17%和35%,中支点钢底板和主跨跨中钢梁上翼缘的最大压应力分别增加10%和42%。收缩徐变在长期运营阶段降低负弯矩区混凝土桥面板的预压应力储备,负弯矩区混凝土桥面板在运营第2年由全预应力构件变成A类部分预应力构件,在运营第13年变成B类部分预应力构件。     

城市轨道交通碳排放效率与影响因素研究

从静态和动态两方面综合分析我国城市轨道交通的碳排放效率,以探索高效、绿色的城市轨道交通发展路径。首先,利用“自上而下”的方法测算城市轨道交通系统的碳排放量,构建涵盖车辆、人力、能源、环境、运输效益的要素体系;然后,运用考虑非期望产出的超效率SBM(SlackBased Model)模型测度我国23个省会城市轨道交通碳排放效率,利用方向性距离函数构建GML(Global Malmquist-Luenberger)指数分析碳排放效率的动态变化特性;最后,采用面板模型厘清碳排放效率的影响因素。模型计算结果表明：城市轨道交通碳排放效率总体呈现与网络规模正相关的差异化态势,不同类型城市轨道交通碳排放效率GML及其分解指数的变化特征有所差异;规模效率、技术进步对城市轨道交通碳排放效率具有提升作用,规模效率、技术进步指数每上升1%,碳排放效率GML指数分别提高1.906%、2.338%,火力发电比例对碳排放效率的提升有一定的抑制作用;随着城市轨道交通网络的发展,碳排放效率的提升仍需要技术进步的推动。最后,针对不同类型城市轨道交通提出了提升碳排放效率的策略要点。     

导管螺旋桨叶梢泄漏涡机理研究及一种推迟梢涡空化的方法

  目的  旨在研究梢隙涡（TLV）空化发展对涡核特性的影响规律。  方法  结合SST k-ω 和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对不同空化工况下的导管桨梢隙涡空化流场开展数值模拟研究,然后在验证数值模拟可靠性的基础上,基于汽相体积分数等值面图和Q准则,分别对梢隙涡空化发展及涡核特性演变规律展开研究。  结果  结果显示,梢隙涡空化的发展使得稳定的泄漏流空化面积不断扩大,当发展至特定工况时,梢隙涡空化会在泄漏空化的随边处发生旋拧;若空化继续发展,将对导管桨的性能产生显著影响。空化的发展使得梢隙涡逐渐远离叶片吸力面,并使涡心处的流速分布更为复杂,当空化数σ = 1.488时,空化的持续发展会显著降低梢隙涡的强度。随着梢隙涡向下游发展,梢隙涡卷吸来自壁面周向涡量的能力不断减弱,并且间隙处的湍动能会随着梢隙涡的发展逐渐输运至涡心处。  结论  研究方法和研究结果可为水力旋转机械的性能预测和梢隙涡空化的控制提供相应的理论指导。     

基于物联网技术的高边坡监测系统研究

高边坡滑坡是高速公路工程中常见的一种地质灾害, 对高速公路的安全运营造成严重威胁。 为了有效地监测和预警高边坡的稳定性和变形情况, 以申嘉湖高速公路某高边坡为例, 采用有限差分软件 FLAC3D 对高边坡进行了数值模拟, 计算了边坡稳定性和变形特征, 并构建了基于物联网监测技术的高边坡监测系统。 该系统长期运行并保持稳定, 相比人工监测, 高边坡监测系统具有实时性、 智能性、 可靠性等优点, 为高边坡工程的智能化管理提供了一种新的思路和方法。     

地铁牵引供电系统自适应实时动态建模方法研究

城市轨道交通各线路牵引变电所数量和位置的不固定性,列车连续运行所导致的直流牵引供电系统网络结构的时变性,全线直流牵引网的贯通性是直流牵引供电系统数学建模需重点解决的关键技术难题。为了建立时变电网络的动态模型,基于节点导纳网络方程原理,提出了一种城市轨道交通直流牵引供电系统自适应实时动态数学建模方法,即在每个列车运行时刻,首先按照设定的规则对全线所有牵引变电所两端节点、列车两端节点进行自动排序,然后按照位置坐标对节点进行排序并存储至节点数组,最后根据节点数组和输入参数文件自适应地实时动态生成直流牵引供电系统节点导纳网络方程,并完成求解。通过仿真与试验研究,验证了本文提出方法的科学性和正确性。