土工格室加筋砂土大型动三轴试验研究

由于土工格室特殊的三维立体形状,对于填料具有较强的侧限约束作用,可以提高填料的强度和刚度,其加固机理与平面加筋材料有显著区别。土工格室加筋土因其优异的力学性能,已被广泛应用于地基处理、边坡加固和防护等工程实践中,但是动荷载作用下格室加筋土的力学性质研究仍然匮乏。为了揭示循环往复荷载作用下土工格室加筋土的应力应变响应规律,以PET土工格室加筋砂土为研究对象,开展系列大型动三轴试验,分析研究土工格室加筋对砂土动应力应变关系、滞回圈和动模量的影响。研究结果表明：当动应变较小时,格室的加固效果不明显,随着累积变形的增加,格室加筋土所能承受的动应力幅值较素砂有显著提高;在素砂与土工格室加筋土动应力幅值相同或接近的工况下,格室加筋土的滞回圈排列紧密,累积塑性变形较小;与素砂相比,土工格室加筋砂土的动模量有显著提升,在300 kPa和500 kPa下动弹性模量分别提高约27.5%和20.57%;此外,在一定应变范围内,对于条带刚度较大的格室,由于轴向变形的增加引起格室约束围压的增大,导致格室加筋土的动模量随动应变的增加而增加;随着围压的提高,格室加筋作用对于累积变形的减小幅度和动模量的提高幅度逐渐衰...     

基于小波包熵及双重优化神经网络的牵引逆变器开路故障诊断

功率模块器件作为高速动车组电力牵引传动系统的核心组成部分,大多应用于多场域耦合且承受主要的电热应力,故障率较高。通过提取其故障特征并准确定位故障点,实时在线诊断故障对于牵引传动系统的安全可靠运行具有重要意义。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,三电平牵引逆变器存在12个功率管,故障发生频繁且种类繁多,故对于三电平牵引逆变器功率管的单管以及多管故障诊断不可忽视。以提升三电平牵引逆变器功率模块器件故障准确定位为目的,研究单个功率器件和多个功率器件开路故障诊断。通过分析该三电平牵引逆变器正常工作模式和多种功率管开路故障情况对比,将三电平牵引逆变器三相桥臂输出侧电流作为诊断电气量,对故障进行分类,提取每类故障特征电气量经小波包分解后各节点的熵值作为故障特征信息。以提取的小波包熵值作为故障特征向量建立BP神经网络,采用粒子群算法结合遗传算法对神经网络权值和阈值结构同时优化,2种算法优劣互补,实现不同故障分类的诊断,准确定位故障点。仿真结果表明,该方法能实现牵引逆变器单管以及多管故障类型的诊断和对不同故障点的准确定位,且诊断结果精度高,抗噪性能优异,实时性强。     

面向双向渐进结构拓扑优化法的高效灵敏度过滤算法研究

连续体结构拓扑优化过程中往往存在着棋盘格和网格依赖性等数值不稳定现象,过滤算法是解决此类问题的有效手段,其实质是对单元灵敏度进行光滑处理。灵敏度过滤算法是将中心单元灵敏度用其过滤半径内单元灵敏度的加权平均值替代。在面向复杂工程结构时,由于结构网格量规模庞大,如何准确且快速确定单元的邻域是影响计算效率的关键一环。现广泛使用的是通过枚举计算单元形心间的距离,这种方法易于实现但需要消耗大量计算用时,且无法反映单元之间的连通关系,不能适应结构当中存在孔洞等非设计域的情况。为避免上述情况产生,基于双向渐近结构优化法,提出一种准确快速搜索单元邻域的新策略,通过构建的节点与单元的关联信息,建立从中心单元—从属单元—邻域单元的逐层搜寻模式。这种搜索策略可以极大节省前处理运算耗时,也能够适用于任意非规则网格以及三维模型。最后引入了存在非设计域孔洞的算例,发现使用此过滤策略能够得到性能更优的结果,得到的柔度值比使用枚举的方法低4%,同时能够有效消除“孤岛”现象。     

基于Z-N算法的PID炉温控制

针对大惯性工业对象,设计了一种新的自适应PID调节器控制算法并应用于工业加热炉温度控制系统中,利用改进的Z-N算法,完成PID参数的初始值设定,利用测量误差改变调节器步长的方法实现PID参数的自动整定.实验结果表明,当实际温度距标定温度30℃时,利用这种PID参数自整定算法进行控制,可以使温度控制曲线在不同的阶段平滑过渡,使升温曲线平稳地过渡到恒温阶段.从控制结果上参数自调整PID控制结果几乎没有超调,稳定时间短,在设定的目标角度值附近振荡少.这种PID控制器无论在超调量还是稳定时间上都优于传统的PID控制器.     

表面状态对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响

对表面脱碳与喷丸状态不同的60Si2CrVAT弹簧钢进行了疲劳性能对比试验,结果表明:860℃-50min加热,试样表层形成约0.1mm的脱碳层,但未观察到对疲劳寿命产生明显影响;适度喷丸在试样表层形成压应力使疲劳寿命大大提高;过度喷丸虽使表面粗糙度减小,但使表层材料受到损伤,因此疲劳寿命平均值降低.     

城市轨道交通工程施工噪声污染管控技术研究

城市轨道建设的施工阶段作为整个工程中对周边地区负面影响较大的阶段,对其噪声进行治理有着十分重要的意义。本文通过研究城市轨道交通工程的建设过程,重点阐述地铁施工过程中产生的噪声污染情况,通过模型预测施工期噪声影响,从技术和管理层面分别开展施工期降噪技术研究,研究地铁施工可采用的噪声控制措施。     

基于公路边坡生态修复技术理论与实践的研究分析

公路边坡的稳定性与公路营运安全息息相关。良好的边坡生态有利于提高公路边坡的稳定性,也有益于公路生态景观建设。本文阐述了当前国内外公路常用的边坡生态修复技术研究,如何因地制宜制定不同的生态修复方案;阐述了公路边坡生态修复治理的评价研究进展,探索我国公路边坡生态修复建设要点与发展趋势,也可用于指导交通行业边坡生态修复的大规模工程性应用。     

青藏铁路无缝线路试验段轨道不平顺功率谱分析

以青藏铁路静态轨检车实测轨道不平顺数据为统计样本,基于样本平稳性检验,采用快速傅里叶变换方法进行样本空间的谱估计,并由MATLAB编程得到轨道不平顺谱密度。通过对比分析,发现青藏铁路无缝线路试验段建成1年多并通车近4个月以后,轨道高低、方向和轨距不平顺特征未发生明显改变,轨道状态基本稳定;试验段轨道状态良好,与我国一级干线轨道具有相似的平顺性特征;无缝线路轨道高低和方向2~4 m短波不平顺优于有缝线路轨道。     

平整冰推挤抗冰结构物的数值模拟和作用规律研究

冰海结构物通常装备抗冰锥等倾斜面的抗冰结构物,用来减小平整冰移动产生的推挤载荷。平整冰推挤载荷是冰海结构物的重要设计技术指标,准确模拟平整冰推挤结构物的载荷特征和破碎冰堆积形态等规律具有重要意义。本文采用FEM-SPH耦合方法和有限元法分别模拟了平整冰推挤抗冰锥结构的过程和现象,分析了抗冰锥水线面直径对碎冰堆积形态及推挤载荷的影响规律。研究表明,与有限元法相比,FEM-SPH耦合方法不仅可以准确预报平整冰推挤结构的动态载荷,还可以直观再现破碎冰的堆积现象,有助于理解和分析平整冰与结构物的相互作用规律。本文的FEM-SPH耦合算法模型和分析结论可为研究和设计冰海结构物提供参考。     

汽车ABS轮速传感器及其信号处理

研究了汽车防抱死制动系统变磁阻式磁电轮速传感器及其信号特性。在此基础上提出了轮速传感器信号处理电路的要求,并设计出了由低通滤波器和迟滞比较器构成的信号处理电路。在Matlab/Simulink环境下对电路进行了仿真研究和实验研究。结果表明,设计的轮速信号处理电路工作稳定、可靠,抗干扰能力强,能满足ABS系统的要求。