基于OpenFOAM的港内波场数值模拟研究*

掌握港内的波高分布特征对港口布局建设意义重大,物理模型制模成本较高、过程较为复杂,相关的数值模拟大多仅考虑了由防波堤口门传播进来的波浪影响,而忽略了越浪作用。针对这些局限性,基于开源软件OpenFOAM,建立环抱形直立式防波堤的三维数值波浪水池,将越浪与不越浪情况下的数值计算结果和物理模型试验结果进行比较,验证数值模型的准确性。结果表明：该模型能够较好地模拟堤顶越浪过程及港内波高分布情况,可用于优化港口布局的进一步研究。     

美国货车交通安全理论研究与技术应用现状及展望

世界经济的快速发展必然带动货运交通量迅速增长,受道路条件、车辆性能和不良驾驶行为等因素综合作用,货车交通事故易发,且经常造成严重的人身财产损失.为提高货运车辆交通安全管理水平,从货车事故理论、主动安全防控技术、安全仿真建模技术3个方面回顾美国货车交通安全技术的研究脉络和主要实践成果,总结公路货车交通安全研究的模型框架、研究热点、主要信息系统及分析技术,探讨有效推进货车交通安全理论研究、技术装备研发和管理实践探索的关键问题和研究趋势.研究发现,翔实可靠的数据是开展货车交通安全理论研究的基础,主动安全理念逐步贯彻于货运交通系统建设和运营全过程,各类仿真技术能够有效拓展货车交通安全研究的广度和深度.     

船用 LNG 燃料储罐蒸发量与维持时间计算方法

在液化天然气(LNG)动力船舶设计中,船用 LNG 燃料储罐中的蒸发量和维持时间的计算,对于 LNG 动力船蒸发气体处理系统的设计有着重要意义。提出了一种基于 LNG 平均蒸发率的LNG 燃料储罐蒸发量和维持时间计算方法。利用传热学公式,对储罐分别装液氮和 LNG 时的蒸发率进行分析,得到储罐的液氮静态蒸发率和 LNG 静态蒸发率之间的关系。根据不同压力下的 LNG密度和汽化潜热的关系,得出储罐内部压力在小范围变化时的平均蒸发率计算公式。运用计算所得的 LNG 平均蒸发率推导出 LNG 蒸发量的计算公式,根据蒸发后储罐中气体质量的变化得出维持时间的计算公式。最后,以某20 m3 LNG 储罐为例,分别使用基于 LNG 平均蒸发率的方法和基于液氮蒸发率的方法计算了该 LNG 储罐的蒸发量和维持时间,其在维持时间内的蒸发量分别为20.72 kg 和34.1 kg,维持时间分别为21.64 d 和13.15 d,基于 LNG 平均蒸发率方法比基于液氮蒸发率方法得出的蒸发量少13.38 kg,维持时间多8.49 d。使用这2种方法进一步计算了蒸发量随时间的变化并进行了比较,结果表明,2种方法计算的储罐蒸发量随时间的变化总体趋势相同,但蒸发量和维持时间差别较大;与基于液氮蒸发率的方法相比,基于 LNG 平均蒸发率的方法所计算的结果更接近实际值,能更好地指导 LNG 动力船蒸发气体处理系统的设计。     

轿车车窗上升过程声品质预测模型研究

针对声品质主观评价试验成本高的问题,提出一种基于车窗上升过程稳态噪声和瞬态噪声的声品质预测模型。采集24款轿车左前门车窗上升过程的噪声信号,在时域上划分为具有瞬态噪声特征的启动阶段、停止阶段和具有稳态噪声特征的平稳运行阶段,分别计算出3个阶段的客观评价参数。通过主观评价试验得到每款样本车的主观评价结果。运用BP神经网络建立了车窗上升过程的声品质预测模型,预测结果表明,此方法提取的客观评价参数能反映左前门车窗上升过程的声品质特征,BP神经网络建立的声品质预测模型具有较高准确度和泛化能力,能在一定程度上代替评测员对车窗上升过程声品质进行评价。     

考虑损伤下的汽车吸能盒轴向压缩特性研究

用有限元软件ABAQUS对钢质、铝合金质吸能盒的吸能特性进行对比研究,采用不同的损伤模型模拟材料的变形行为,比较了两种吸能盒轴向压缩距离、变形模式、评价指标的变化特性。结果表明,数值模拟下吸能盒的轴向压缩距离和变形模式与试验结果吻合。在冲击速度为10 m/s的低速碰撞下,铝合金质吸能盒吸收的能量与钢质吸能盒相比减少了6%;钢质吸能盒的吸能效率为35.5 kJ/mm,比铝合金质吸能盒高。铝合金质吸能盒相较于钢质吸能盒在压缩过程中形成了明显的折叠褶皱,边缘处材料失效,单元被移除。吸能盒的评价指标中铝合金质吸能盒的比吸能 （SEA）、峰值碰撞力 （PCF） 均比钢质吸能盒更优,钢质吸能盒的吸能量 （EA）、平均碰撞力 （MCF） 比铝合金质吸能盒更优。铝合金相比钢更适合作为中低速碰撞时车用吸能盒的材料。     

城际动车组车体研制

基于城际动车组运营特点分析了其车体结构疲劳强度,并以此优化车体结构设计。仿真和试验表明,采用上述优化措施的系列城际动车组车体既实现了轻量化目标,又满足强度、刚度等安全指标要求。     

川道型城市构建轨道交通概念线网研究

川道型城市分布于丘陵沟壑之内,其城市轨道交通网络不可能像平原型城市那样以"面"形向四周扩展布局。通过对川道型城市的区域特征分析,总结出居民出行总体呈现"横向聚集、轴向交流"的特征,通过"线"形沿川道主轴布线,以川道断面客流测试轨道交通线路数量,根据组团连接关系拆分组合线路,形成川道型城市的概念线网,最后以西宁市轨道交通概念线网的构建作为示例,为今后川道型城市轨道交通线网布局提供借鉴。     

列车编组方式对运行空气阻力的影响

根据风洞试验结果,分析列车不同混编状况,不同头、尾部形状组合及列车编组长度等对运行空气阻力的影响,为合理确定列车编组方式提供了依据。     

动车组节能运行控制策略仿真分析

依据动车组运行速度、牵引制动特性及运行区间线路特征构建运行能耗数学模型,输出包含最大级位牵引、最大级位制动、小级位牵引、惰行和小级位制动等运行工况的节能运行控制曲线;对运行区间进行离散分区,构成区间分区序列,分区间的运行速度转换点构成速度转换序列;根据最优速度转换序列,组合最大牵引、匀速、惰行及最大制动运行模式,得到最优节能运行控制策略;采用实际线路及列车参数对最短运行时间能耗、司机操作运行能耗和节能策略运行能耗进行仿真分析,输出速度-能耗-里程关系曲线。通过对仿真计算结果与实车测试数据进行分析对比,验证了动车组节能运行控制策略的有效性。     

地铁车辆接地系统研究

接地方式的优劣直接关系到地铁车辆运行性能的好坏,其研究具有重要意义。文章介绍了保护性接地、功能性接地和电磁兼容相关接地的分类和定义。使用电路仿真和电路分析的方法分析了不同拓扑方案的优势和劣势,以及不同拓扑方式对车体回流和EMC性能的影响,并推荐使用具有接地电阻解耦功能的车辆接地方式。在设备级接地方面,比较了单点接地和多点接地的优缺点,并推荐使用多点接地方式。