城市次干路集散功能可靠度量化评价与实证研究

依据《城市道路工程设计规范》(CJJ37—2012)关于次干路功能的阐述,以"支路车流经过次干路汇集向主干路"和"主干路车流经过次干路分散到支路"为研究对象,提出城市次干路集散功能可靠度的概念,作为定量评价次干路功能实现程度的概率测度指标,进而建立相应的数学模型.基于郑州市区2条次干路,采用实地调查的延误、信号配时和交通量数据资料,论证了非饱和情况下,车流由主干路向次干路和由次干路向支路分散,或由支路向次干路和由次干路向主路汇集的相邻交叉口左转延误的不相关性;结合模型分别计算得到各自的集功能可靠度值、散功能可靠度值,与实际交通运行状态进行对比分析,验证了所提方法的可行性与适用性.     

基于遗传算法的车体钢结构拓扑优化设计

以车体钢结构重量最轻为目标,以梁截面和梁位置拓扑为设计变量,应力、位移为约束条件,建立了优化模型.以MSC.Marc软件作为分析器,将其中的生死单元技术与遗传算法的思想有机的结合起来,建立了一种研究结构拓扑优化的新方案,编制了计算程序系统.并应用此系统对某车体钢结构进行优化设计,取得了成功,充分证明了该系统的正确性和实用性.     

发动机机油冷却器流量特性的试验与仿真

结合试验,详细考察了不同油温下机油冷却器的流量特性,并利用BP神经网络建立了描述机油冷却器流量特性的仿真模型。研究结果表明:随着流量的增加,机油流经机油冷却器所产生的压降也明显增加;在较低油温和高压降情况下,流经机油冷却器的机油流量与其所产生的压降均有很好的线性关系,而在高温、低压降时存在明显的非线性关系;流量—压降关系比流量—温度关系的线性度更好。利用BP神经网络建立的流量特性模型取得了很好的性能仿真效果,最大误差不超过5%。     

基于空运行辨识柴油机模态参数的激励方法

提出一种基于空运行辨识柴油机模态参数的新方法。针对其激励规律进行分析,通过提高柴油机的转速,一定空间的燃烧室产生的气体冲击序列密度越大、气体敲击的时间越短,获得的激励源越大、频带越宽。进行空运行自激励试验,并与传统的敲击试验辨识结果进行对比。两种状态的辨识结果很相近,固有频率辨识结果最大的偏差为1.9 Hz,这种偏差可能是由于敲击试验在柴油机静止状态下进行,而空运行自激励试验在柴油机工作状态下进行。通过试验验证基于空运行自激励辨识柴油机模态参数的准确性。     

功能梯度输流管在弹性基体中的热弹性振动分析

为了研究嵌入弹性基体功能梯度输流管的流固耦合振动问题，首先根据欧拉梁模型理论推导得到功能梯度输流管道的振动控制方程，然后采用微分求积法对振动控制方程进行求解，最后根据计算结果详细讨论了材料组分的体积分数、温度、长细比及弹性基体的弹性系数对系统的固有频率及临界流速的影响. 研究结果表明:（1） 内部材料组分的体积分数增大会使系统的无量纲固有频率增大，临界流速减小（指数n由0增大到10，流速为0时的固有频率增大约13%，临界流速减小约6%）；（2） 随着温度的升高，系统的固有频率和其临界流速都会降低（长径比为100时，温度升高30 K，流速为0时的固有频率减小约4%，临界流速减小约14%），减小长径比会使得系统的固有频率明显下降（长径比为100、50和20时，系统的固有频率分别为160、41.1和11.87.）；（3） 系统的固有频率随着管道外径的增大而降低，管壁越薄变化越快，管壁越厚变化越慢（外径由0.1 m增大到0.11 m时，其固有频率的下降幅度约为外径由0.19 m增大到0.2 m时的100倍）；（4） 弹性基体弹性系数k增大会提高系统的固有频率（k增大3倍，系统的固有频率提高了约74%）.      

基于改进蚁群算法的船舶冰区航行路径规划

在北极航道开通的背景下,针对在冰区航行环境中船舶航行路径选择的特殊性,通过改进蚁群算法提高船舶航行路径的规划效果。综合考虑航线距离、航行操作复杂度和流冰规避在内的冰区航行路径影响因素,建立路径选择多目标规划模型,结合人工势场法对蚁群算法进行改进,通过人工势场法获得初始路径和节点间距离因素构造启发信息,并以电子海图为基础建立海冰覆盖率分别为30%和50%情况下的冰区航道环境栅格模型,将算法应用在栅格模型中对算法进行验证。结果表明:该算法实现简单,规划的路径优良,能够有效地满足船舶在冰区复杂环境中航行路径规划的需要。     

应用高模量合成纤维缆的深海调查绞车系统设计研究

随着海洋调查的发展,研究人员往往希望在更深的地方执行更为复杂的调查任务,这对调查仪器及其布放绞车提出了更高的要求。由于调查深度的增加,传统的钢缆因自重大已经不适用,深水调查中越来越多的采用高模量合成纤维缆。本文从深海缆绳的使用特点着手,针对高模量合成纤维缆绳的特性,研究缆绳对深海调查绞车系统设计的影响,可为应用高模量合成纤维缆的深海调查绞车系统设计提供参考。     

基于分类车头时距的城市道路大型车影响分析

为量化大型车对城市道路交通运行的影响，提出基于大量车牌识别(License Plate Recognition, LPR)数据研究路段、交叉口左转、交叉口直行这3类车头时距，分析大型车影响的方 法。首先，将LPR数据按采集位置划分，提出差异化数据预处理流程，得到用于考察不同车道条 件下4类过车组合的车头时距集合；然后，以高斯混合模型(Gaussian Mixed Model, GMM)、对数正 态混合模型及高斯/对数正态混合模型这3类共13个子模型分别对上述所有集合建模，以最大期 望算法求解参数；之后，以Kolmogorov-Smirnov检验排除不满足要求的模型，综合赤池信息准则 与最小描述长度准则对剩余模型择优；最后，基于最优模型参数定量评价大型车对不同类型车道 的影响。以某城市区域多个卡口与电子警察设备采集的大量LPR数据验证方法有效性。结果表 明：路段与交叉口、交叉口各功能车道的车头时距不符合同一分布，宜区分建模；3个密度分支的 GMM拟合各类车头时距集合均有最佳表现，其他模型在不同阶段体现出不适应性；各种车道条 件下，大型车对相关过车组合的车头时距均值及标准差均有不同程度的影响，且该影响按照路 段、交叉口左转、交叉口直行的顺序依次递减。拟合结果可供大型车影响评价借鉴。     

不同海拔、风级影响下的高等级公路圆曲线半径分析

由于某些地区自然环境的特殊性,风压比较大,为了保证行车安全,必须进行不同方向的风压对汽车行驶的横向稳定性分析,得出不同方向的风压影响下圆曲线最小半径公式并与文献[2]采用的最小半径公式进行比较,提出的风压向外侧时的圆曲线最小半径公式是合理的.同时运用此结论计算出不同海拔、不同等级风影响下的圆曲线一般最小半径,可供公路设计时参考.     

四边形蜂窝夹层板的优化设计分析

夹层板结构是近代发展起来的一种比较先进的结构形式,具有比强度高、比刚度大等特点。以某舰船中部双层船底一个纵桁和肋板间距的船底板架单元为基础,在保证夹层板总质量、主尺寸与原板架相同的前提下,建立一系列夹层质量不同的四边形蜂窝夹层板模型。利用仿真算法,从结构损伤、能量吸收的角度分析其抗爆与抗冲击性能。对四边形蜂窝夹层板进行优化分析,得到一种优化模型。