深隧排水折板型竖井泄流消能的试验研究

针对深隧排水系统竖井泄流过程中高速气-水两相流动特性进行了水力模型试验研究,观测竖井内水流下泄过程中的型态,分析最大泄流量与折板间距的关系,计算不同工况下的竖井消能率,并揭示折板型竖井在泄流过程中的消能机理.试验结果表明:竖井在泄流过程中存在3种水流型态:撞壁受限流、临界流和自由跌水流;泄流过程中水跃是水流在折板上消能的主要原因,水流流至井底与反向流体互相撞击破碎使竖井达到最终消能的目的;当竖井直径D=0.4 m、折板间距d介于16.02～24.56 cm时,竖井最大泄流量介于(8.7～14.7)×10^-3 m³/s,且d与最大泄流量Q_m存在线性关系;根据能量守恒定律推导出消能率公式,得到d=19.4 cm、倾角θ=10°时的竖井消能率为最优;竖井盖板开孔直径Ф对竖井顶部压强的影响较大,当Ф≥4 cm时,竖井顶部相对压强基本为0,并且具有一定倾角的折板有利于加速竖井的泄流过程;上、中、下折板冲击力(F_u、F_m、F_d)呈现F_u> ...     

装配式PC箱梁刚度退化及识别的足尺试验

为了明确装配式预应力混凝土(PC)梁刚度在损伤状态下的退化规律,针对3片30m预应力混凝土箱梁开展了足尺模型试验研究。首先,建立了损伤梁的结构静动刚度识别模型,基于跨中挠度提出了结构等代静刚度计算式,基于自振频率提出了结构等代动刚度的计算式;其次,对足尺箱梁进行了多工况的静力逐级加载和动力交替试验,分析了箱梁裂缝、挠度、频率等特征参数随荷载的演化规律,研究了损伤状态对箱梁特征参数的影响;再次,通过有限元模型修正给出了箱梁动刚度衰减系数,研究了结构静动刚度随损伤状态的衰减规律,分析了静动刚度差异的原因;最后,建立了结构静动刚度衰减系数和裂缝特征参数之间的经验回归式,并与现有研究成果进行了对比。结果表明:初始损伤状况对箱梁受荷后的裂缝统计分布特征参数有一定影响;箱梁开裂后在相同荷载下的结构等代静、动刚度衰减程度并不相同,其中最终的静刚度衰减系数为0.30,最终的动刚度衰减系数为0.80;足尺梁与室内缩尺模型梁的静刚度衰减系数并不相同。所提出的静、动刚度衰减公式较为简洁,可用于实际损伤箱梁的结构性能评估。     

市域动车组无网自走行技术的应用

结合某城市新一代全自动无人驾驶市域动车应用项目,介绍了利用车载储能系统实现市域动车的无网自走行,既解决了市域动车在正线上因受电失败而导致不能正常运营的问题,又解决了市域动车因故停在分相区后只能等待救援才能驶离分相区的问题,实现市域动车的全自动无人救援.分析了市域动车车辆利用钛酸锂车载储能系统在AW3载荷条件下,分别在平...     

铁路危险货物运输安全风险识别与对策探讨

铁路运输具备较高的安全性和稳定性,是危险货物的主要运输方式。近年来,铁路危险货物运输量增长迅速,对危险货物运输、仓储等环节的安全风险识别提出更高的要求。通过分析铁路危险货物运输发展现状,从系统性、行业性、专项性角度阐述铁路危险货物运输安全风险。基于"管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全"原则,从安全防范体系、责任落实体系、三防保障体系、应急救援体系、对外协作体系等方面,提出铁路危险货物运输安全风险对策,不断提高铁路危险货物运输安全水平。     

自动驾驶环境下驾驶人接管行为结构方程模型

为提取自动驾驶环境下驾驶人接管行为的关键影响因素,使用驾驶模拟器和眼动仪进行自动驾驶环境下驾驶人接管试验;采集了11个受试者对5种接管情境的反应数据,包括车辆运行数据和眼部运动数据,并调查了受试者的个人属性;基于实测数据定性分析和情境差异定量分析的结果,利用AMOS软件建立了描述驾驶人接管行为的结构方程模型;假设纵向接管行为、横向接管行为和眼部运动行为是3个潜在变量,找到可以表征这3个潜在变量的9个观测变量;根据修正指数多次修正得到最终的结构方程模型,由此获得表征驾驶人接管行为的各变量间的关系及对应的参数。研究结果表明：驾驶人接管自动驾驶车辆的全过程可分为5个阶段,即感知反应、减速避让、加速回升、稳定恢复以及稳定运行;当左前方车辆汇入当前车道,此时驾驶人接管风险较高;横向驾驶行为与纵向驾驶行为、眼部运动行为均显著负相关,相关系数分别为-0.226和-0.223,纵向驾驶行为与眼部运动行为正相关,相关系数为0.152;平均速度、总体横摆角均值、一秒内扫视时间可分别高度解释驾驶人接管自动驾驶车辆时纵向、横向及眼部的潜在行为。可见,此模型能有效揭示驾驶人接管自动驾驶车辆的整体行为与局部行为,有助于改进人机交互模式与自动驾驶接管请求提示。     

基于涡激振动的动车组隧道内列尾横向晃动机理

针对时速160 km动车组在单线隧道内列尾横向晃动问题,提出列尾气流涡脱效应引起车体涡激振动而导致列尾横向晃动的机理,研究了车辆悬挂参数改进等相关抑制措施;根据某动力车结构参数,建立车辆横向动力学模型,结合半经验非线性涡激振子模型,实现涡激振动时车辆流固耦合横向动力学计算。计算结果表明：单线隧道内动车组列尾较大的横向涡激力以及涡激频率与车体蛇行频率共振是引起晃车的主要原因;减小横向涡激力、提高车辆蛇行运动稳定性是减小晃车幅值的有效措施;针对该动力车,需避免较低等效锥度的轮轨接触,以防车辆一次蛇行导致涡激振动加剧;当转向架抗蛇行减振器阻尼由800 kN·s·m^-1减小到400 kN·s·m^-1,涡激共振时车体后端横向振动加速度幅值减小40%;车辆二系横向悬挂采用天棚阻尼半主动控制时,可以有效减小涡激共振区车体横向振动幅值,并能兼顾车体前后端横向平稳性。     

高速列车低噪声设计中的部件声学指标分解方法

提出了一种基于整车噪声仿真分析的部件声学指标分解方法;将高速列车的部件声学指标按类型分为声源指标和路径指标2种主要形式,分别基于声线法和统计能量分析方法建立了高速列车的车外噪声预测模型和车内噪声预测模型,通过选定的初始参数作为计算输入,预测车外、车内噪声,并与车辆顶层声学指标进行差异化对比分析;基于声源贡献、路径贡献与参数灵敏度分析,考虑多目标优化,确定了声源部件和路径部件的声学指标。研究结果表明：噪声源的指标分解,基于整车车外噪声仿真分析,当车外噪声预测结果满足声学设计目标且设计裕量在可接受范围之内时,此时的声源参数输入即可作为一组声源指标分解结果;对于传声路径的指标分解,基于整车车内噪声仿真分析,当车内噪声满足声学设计目标且设计裕量在可接受范围之内时,此时的路径参数输入即可作为一组路径指标分解结果;当声源指标或路径指标不满足整车噪声要求时,则需要进行声源或路径的贡献分析,计算主要贡献声源或路径的参数灵敏度,通过对主要贡献声源或者路径进行修正迭代,使之最终满足声学设计目标;低噪声设计需要不断综合多项指标的反馈,合理地调整部件声学指标,确保声学指标分解满足顶层目标,且具有可行性。     

VMS对驾驶人路径选择行为影响的仿真研究

结合北京市可变信息板（VMS）应用现状,研究在不同道路状况下VMS对驾驶人路径选择行为的影响。通过SP调查收集相关数据,引入重力模型和Logit模型进行数据分析,利用VISSIM软件实现了静态交通模拟和动态交通模拟。研究表明,当部分驾驶人按照VMS提示信息选择替代路径后,道路拥堵状况得到缓解,路网平均延误时间减少23．63％;随着路段车流密度增大,VMS诱导效用递增,在第46min出现效用最大值;因拥堵造成平均车速在30km·h。左右的城市快速路最适宜设立VMS以改善路网运行状况。     

城市交通可靠性对铁路客运站最高聚集人数的影响

城市道路交通可靠性是铁路客运站最高聚集人数的重要影响因素,为了定量衡量城市交通可靠性对铁路客运站最高聚集人数的影响,在已有的最高聚集人数计算方法的基础上,给出了城市道路交通可靠性对铁路客运站最高聚集人数影响的计算方法:利用计算机工具,用旅客实际的候车时间减去旅客由于道路交通状态的不确定性需要额外准备的时间(即缓冲时间),重新得到旅客的候车时间分布,根据重新得到的候车时间分布,确定城市交通不稳定情况下的旅客最高聚集人数,并通过算例进行实证分析.研究结果可以为铁路规划和设计部门提供参考.     

悬架馈能作动器力学特性测试及非线性主动控制器设计

为提高车辆的乘坐舒适性并兼具回收振动能量的功能,对试制PMSM-滚珠丝杠式馈能作动器进行了力学特性测试,对库仑阻尼和作动器等效惯性质量进行识别,根据识别结果设计了馈能型主动悬架非线性控制器;结合电磁动力学建模、电气参数校核,采用分级变压充电试验方法对作动器样机进行三角波及正弦波位移输入下的力学特性测试,利用参数拟合使建模仿真力学特性曲线逼近实测曲线,完成库仑阻尼识别和等效惯性质量验证;对含有库仑阻尼及作动器等效惯性质量的主动悬架力学模型中的非线性项进行前馈反馈线性化处理,并对簧载质量/非簧载质量加速度项正则化处理,在此基础上根据作动器最大输出力设计了双约束H₂/H_∞控制器;利用数值仿真对被动悬架、理想主动悬架、常规H₂/H_∞控制主动悬架和双约束H₂/H_∞控制主动悬架进行悬架综合性能对比验证及馈能性能分析。分析结果表明：双约束H₂/H_∞控制主动悬架的簧载质量加速度均方根和综合性能指标较被动悬架分别降低47.05%和51.67%,仅比理想主动悬架分别差1.86%和1.34%,且比常规H₂/H_∞控制主动悬架分别优19.28%和11.21%;库仑阻尼和电机定子电阻分别消耗掉了作动器总吸收功率的18.99%和20.19%,相比之下,流向蓄电池的回收平均功率高达60.82%。