横风中不同行驶工况下高速列车非定常空气动力特性

通过三维大涡模拟(LES)数值计算方法,对横风中不同行使工况下高速列车的非定常空气动力特性进行研究。计算得到各工况下高速列车车体所受非定常空气动力的时域特性、频域特性、脉动特性,以及列车周围非定常流动结构。分析结果表明,横风中高速列车所受空气动力存在明显的非定常性。从各工况高速列车所受空气动力脉动的均方根值来看,各节车的非定常现象基本随着合成风向角的增加而增大。在高速列车所受非定常空气动力的频域特性方面,其峰值频率集中在斯托劳哈尔数0.05~0.2范围内,这一范围对应实车情况的频率为0.5 Hz~2 Hz,这与高速列车系统本身存在的一些固有振动频率接近,存在由横风引起高速列车系统共振、降低高速列车行驶安全性乃至引发高速列车脱轨倾覆的可能性。     

升压型DC-DC开关变换器的混杂建模与控制研究

基于混杂系统理论,建立了升压型开关变换器的混杂自动机模型,使得开关变换器的控制简化为混杂自动机模型的边界选择问题。与传统的状态空间平均法和电路平均法相比,该模型中没有任何假设和线性近似,建模精度高,可以对电力电子电路进行更好的分析与控制。根据开关变换器电感最小电流与输出电流的比较,将电感电流连续模式细分为完全电感供能模式和不完全电感供能模式两种子模式,提出一种新的混杂控制策略,应用电路理论方法给出了理想变换器和考虑输出电容寄生电阻的混杂控制边界的综合方法和计算公式。数值结果和分析表明了混杂建模和控制策略的有效性。     

既有重载铁路墩梁加固分析

针对大秦线运量不断增加后出现的简支梁、中高桥墩横向自振频率偏低、振幅过大的情况,对梁、墩进行有限元分析,通过比选提出合理的加固方案。加固前后结构动载试验表明,通过加固可以有效改善结构的动力性能,能够满足《铁路桥梁检定规范》的要求,保证列车安全运营。     

我国铁路能源利用效率和节能减排分析研究

铁路是我国综合运输体系的骨干,对社会经济的发展具有基础支撑作用。通过铁路、公路、民航和水运等交通运输方式能耗的比较,铁路单位换算周转量能耗较低（仅比水运高）;通过分析全路机车牵引综合能耗情况、以及往年内燃机车、电力机车能耗情况,说明了铁路牵引动力结构的变化使铁路能源利用效率得到了提高,发展铁路运输对于改善交通运输业的能源结构及能源使用效率将起到积极的推动作用;铁路借助其在能效方面的比较优势,通过替代其他运输方式以及自身能效的提高从而达到节能减排的目的,对实现我国低碳经济做出了重大的贡献。     

动车组运行车内环境卫生综合评价

目的了解我国动车组运行过程中司机室和车厢环境中电磁场强以及空气质量品质状况。方法现场测试高速动车组司机室和车厢环境卫生学状况,并与既有线空调客车进行比较分析。结果高速动车组与既有线动车组司机室和车厢空气内物理与化学卫生学指标符合国家职业卫生标准。结论高速动车组司机室和车厢环境各项理化指标符合国家相关标准要求,与既有旅客空调客车比较,动车组运行时车厢及司机室内环境空气质量品质优于普通旅客列车。     

铁路集装箱运输与产业经济的关联性分析

根据近几年成都地区铁路集装箱运量和成都四大支柱产业的工业总产值数据的统计,通过建立灰色相对关联度分析模型来分析集装箱与各产业的关联程度,从而对未来集装箱的发展提出优化班列网络、积极开展多式联运、重视信息化建设、提高服务质量等建议。     

郑徐客运专线引入徐州枢纽方案研究

研究目的:徐州枢纽在全国铁路网中地位举足轻重,郑徐客运专线在徐州枢纽内的线路走向直接影响着徐州地区规划与经济发展。通过对工程投资、与城市规划的协调、预留工程的利用研究与分析,提出一个合理的线路引入方案。研究结论:根据枢纽客运量及列车开行方案,郑徐客运专线引入徐州枢纽的线路方案设计了沿夹孟线方案和沿北三环线引入方案供比选。通过采用定性和定量分析方法,从预留工程利用、与城市规划的协调、工程投资三个方面分析,郑徐客运专线引入徐州枢纽推荐采用沿夹孟线方案。     

(108+2×185+115)m连续刚构收缩与徐变变形试验研究

研究目的:新建铁路广州至珠海(含中山至江门)城际快速轨道交通工程是我国第一条真正意义上的城际快速轨道交通工程,其中容桂水道主桥(108+2×185+115)m连续刚构为国内最大跨度的无砟轨道桥梁结构。由于无砟轨道桥梁结构对后期收缩徐变变形要求非常高,在自然环境下,影响桥梁徐变的因素很多,各个因素之间互相影响,机理复杂。探讨其变化规律极其重要。研究结论:通过实验研究得出适当地增大张拉预应力时的混凝土龄期和适当地增大控制二期恒载加载时间,可以有效地减少结构的后期徐变变形。当温度一定、湿度增加时,跨中上拱位移减小;当湿度一定、温度增加时,跨中上拱位移增加。     

高压电缆下穿轨道交通地面线变形监测

研究目的:大直径管线下穿既有轨道交通地面线为重大风险工程,为保证工程顺利施工和既有线路安全运营,应进行严格的变形监测。本文阐述管线下穿对既有地面线路基、轨道的变形影响及监测,为类似地面线下穿工程提供借鉴。研究结论:受施工影响,既有地面线路基变形基本经历了下穿明显沉降、工后显著沉降、沉降趋缓、沉降稳定的过程,路基沉降量较大,轨道轨顶沉降相应增加,应进行必要的调轨抬升;轨道几何形位变形和线路钢轨位移均较小,未超过控制值;受下穿侧土体扰动和地下水位季节性变化的影响,上地桥出现接近施工侧结构上浮现象,桥与路基间差异沉降增大,类似工程应注意回填土和地下水对桥体的异常影响。     

荧光磁粉探伤裂纹智能识别图像处理研究

磁粉探伤的发展趋势是自动化、智能化,而工件表面状况、真伪裂纹、工况条件等使得现有的检测识别方法难以满足工件表面裂纹缺陷自动检测识别的需要。在分析工件表面荧光磁粉图像特征及裂纹缺陷特征的基础上,研究表征裂纹邻域像素空间相关度的二维直方图分布,提出基于多重分块极值的图像边缘检测算法。根据裂纹邻域像素空间相关度参数,以及裂纹缺陷的长宽比、圆形度等特征,设计了基于Fisher线性判别方法的工件裂纹识别算法。以此为基础的荧光磁粉探伤工件裂纹缺陷自动检测识别技术,应用于列车轮轴检测线实时检测,裂纹缺陷的有效检出率达99%。