基于小滚轮高频激励的高速列车齿轮箱箱体振动试验

为探究高速列车齿轮箱箱体振动特性和疲劳损伤, 应用小滚轮高频激励台架试验, 将滚轮表面加工成径跳量幅值为0.05 mm的13阶多边形, 可等效成20阶车轮多边形, 研究了某型齿轮箱箱体在不同垂向载荷与速度工况下的振动特性; 通过雨流计数法及Miner线性损伤法则, 分析了齿轮箱箱体单位时间应力累计损伤。研究结果表明: 受齿轮箱箱体共振影响, 不同垂向载荷与速度工况下, 高速列车运行速度为200 km·h^-1时, 齿轮箱箱体各测点的垂、横向加速度均方根值均为最小; 当垂向载荷为23 t时, 大部分测点的垂、横向加速度均方根值均为最大; 齿轮箱箱体存在573 Hz的局部固有频率被激发共振, 其原因是试验速度为100 km·h^-1时试验台发生共振, 以及试验速度为300 km·h^-1时, 受到20阶多边形车轮转频约580 Hz的主频激扰; 车轮初始速度从0加速到200 km·h^-1及从300 km·h^-1减速至0的速度等级之间时, 齿轮箱箱体各测点的单位时间应力累计损伤波动较大, 其余速度等级段各测点的单位时间应力累计损伤波动很小; 单位时间应力损伤最大值出现在大齿轮箱齿面观察孔, 为3.72×10^-10, 损伤最小值位于小齿轮箱轴承正上方, 仅为8.29×10^-18。可见, 箱体共振、试验台减速运行、速度等级对齿轮箱箱体振动加速度影响较大; 非共振、试验台不减速运行、相同速度等级下, 垂向载荷对单位时间应力累计损伤影响甚微。     

基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划

为了解决现有虚拟现实(virtual reality,VR)场景中室内火灾逃生路径规划静态、低效的问题,基于VR场景中的导航网格,提出了室内火灾真实感表达方法,构建了室内火灾VR场景;其次根据VR场景创建了初始导航网格,设计了导航网格动态生成算法,建立了室内火灾逃生路径动态规划方法;最后构建了原型系统,并选择某产业园展厅作为案例开展了实验分析.实验结果表明:融合静态地理场景与动态火灾场景,能构建室内火灾VR场景;导航网格每次更新时间在10 ms内,逃生路径规划的每次更新时间平均为50 ms左右,可支持室内火灾逃生路径的动态规划.     

基于LiDAR点云的船载砂石体积自动测算系统

针对现有船舶运输砂石体积计算主要依赖人工方式称重和纸质运单流转、精度不高且效率很低的难题,采用基于八叉树的点云精简和聚类分析进行复杂环境下船舶点云的自动识别和提取;采用基于改进SK-4PCS(semantic-keypoint-based 4-points congruent sets)的粗配准和基于Point-to-Plane ICP (iterative closest point)的精配准进行空载和满载两期点云由粗到精的高效配准,设计实现了一种利用LiDAR (light detection and ranging)点云数据进行船载砂石自动测算的系统.采集了江西南昌赣江运砂船数据进行实验验证,从扫描到出结果一艘船的砂石体积自动测算时间少于2 min,同船多次测算结果最大相对误差小于1.00%,砂石体积与实际真值相比的最大误差小于2.00%,满足实际业务需求.     

托运人在不同时空下的选择行为差异揭示

某一因素对托运人选择行为的影响会随着空间和时间变化. 既有研究多关注特定空间或时间的托运人选择行为,较少进行横向(空间)和纵向(时间)比较. 为探索托运人选择行为差异及变化规律,采集不同时空的5 个数据集,构建多类线性或非线性效用函数的多项 Logit 模型及混合Logit 模型. 结果表明：在空间维度,某一地区托运人选择行为与其他地区显著不同;在时间维度,伴随货运业快速发展,货运方式选择模型适用年限呈缩短趋势.     

多尺度稀疏电能质量扰动识别方法

针对传统电能质量扰动识别中存在数据量大、扰动特征依赖主观选择的问题,提出一种多尺度稀疏电能质量扰动深度识别方法.首先,构建电能质量的多尺度稀疏模型,通过对扰动信号平稳小波多尺度变换获得扰动的低高频信息;然后,对其压缩采样获得降维的测量数据,并在此基础之上,应用正交匹配追踪算法求取各层稀疏系数组成稀疏向量,将稀疏向量输入深度置信网络,实现扰动的智能识别;同时,为进一步提高网络识别的准确性,采用交叉熵算法完成对网络隐含层数、学习率等参数寻优;最后,为验证所述方法的有效性,针对几类典型的单一扰动和复合扰动信号进行大量仿真试验.结果表明:在理想环境和噪声环境下,针对七类典型单一扰动,平均识别率达到99.0%和96.71%以上;针对13类多重扰动,平均识别到达97.69%和94.62%以上.     

高速列车噪声源声功率与速度的函数关系

为了解决既有对数经验公式无法拟合高速列车显著声源贡献率与速度的函数关系这一问题,使用轮辐声阵列进行高速列车车外声源识别试验;根据显著声源位置对列车表面进行区域划分,量化分析显著声源区域的声功率级和声功率贡献率与速度之间的关系;在既有对数经验公式的基础上,根据不同种类噪声声功率随速度的变化特性,建立新的拟合公式;结合列车噪声测试数据对新的拟合公式进行验证.研究结果表明:列车以350 km/h运行时,下部区域对列车总辐射噪声的贡献率占70%以上,升弓区域对局部区域声功率的影响最显著,超过50%;随着速度的增长,下部区域的贡献率逐渐减小,弓网区域逐渐增大,显著声源区域的贡献率变化先快后慢,最后趋于稳定;利用新的拟合方法得出,列车声源区域的声功率级和声功率贡献率与速度的拟合度基本都在0.9以上.     

基于LES的跨海桥梁施工期围堰波流力数值模拟

跨海大桥基础施工可能面临水深、浪大和流急等恶劣海况,波流力甚至可能成为围堰施工的主要控制荷载. 为研究跨海桥梁施工期围堰波流力,采用垂向多层σ坐标变换模型追踪三维波流自由液面,添加浸没边界法（IBM）处理不规则结构物界面,建立了基于LES的三维波流与结构物相互作用的数值模型,利用所建立并验证的三维数值模型模拟不同长宽比的矩形围堰与斜向波流的相互作用. 分析结果表明:所建立的三维数值模型能够较好地模拟矩形结构波流力;长宽比为1.0时,由于结构的对称性,波流入射角对围堰总波流力影响很小,增幅均在5%以内;随着长宽比的增加,波流入射角对围堰总波流力的影响增大;如长宽比为2.0时,波流沿纵桥向入射时（90°）结构的总波流力约为沿横桥向入射时（0°）总波流力的2.48倍. 与纯波情况相比,矩形围堰波流力普遍比纯波力偏大,但入射角对结构纯波力或波流力的影响系数较为接近.      

环模自动钻床钻削进给算法

环模是饲料加工机械的核心部件,钻孔是环模加工的重要工序．根据环模加工实际经验和生产需求,为提高环模加工效率和质量,研究环模模孔加工中麻花钻头受力理论模型,给出新的环模自动钻床钻削进给算法,并根据实践结果对算法进行了优化．经实际生产检验,该算法能够有效降低钻头磨损速度,减少工人更换和打磨钻头的时间,为企业创造了经济效益．     

城市物流服务站交通影响分析方法及应用

为有效地解决城市物流服务站的交通影响分析问题，在总结国内外研究成果基础上，提出了城市物流服务站交通影响分析的工作程序．用物流处理量作为实施交通影响分析的前提条件,针对交通服务水平不足以表征城市物流服务站对交通的影响程度，以交通影响度代之，并给出了相应定义与计算方法,讨论了包括改善邻近交叉口的交通组织、合理设置物流服务站进出口与道路交通标志标线等在内的减小城市物流服务站交通影响程度的措施．