弯矩作用下钢轨疲劳裂纹扩展行为研究

研究目的：车辆在运行过程中受到多种载荷的相互作用。在多种因素作用下，如车轮本身有不圆度；车辆在通过曲线段、轨缝、岔道时对钢轨产生冲击，不可避免车轮会对钢轨产生法向载荷，从而使得弯矩对疲劳裂纹的萌生和扩展产生影响。为研究弯矩对不同材料钢轨疲劳性能的影响，本文在NENE-2型微动实验机上，对U71Mn、PD32种材料钢轨在弯矩作用下的疲劳裂纹扩展性能进行试验研究，据此提出减缓钢轨疲劳损伤的措施。研究结果：分析研究和试验表明，疲劳裂纹从应力集中点首先开始萌生，其中主剪切应力占有重要影响；静载作用时裂纹扩展方向会发生大角度改向，而动态加载过程中疲劳裂纹扩展方向稳定；相同加载速率条件下，PD3钢轨疲劳裂纹较U71Mn钢轨更易萌生与扩展。为了防止和减缓钢轨的疲劳损伤，应根据线路的类型和钢轨的实际工作环境选择适合材料的钢轨，货运重载线路，选择较高机械强度的PD3钢轨；高速线路，选择U71Mn钢轨．     

利用测量光幕检测货物列车端部超限

提出了一种利用双光幕拼接与图像处理技术对货车端部超限进行实时自动检测的方法。检测过程主要包括光幕数据的获取、上下光幕数据的拼接、图像数据的规格化和超限部分图像的检测4个部分。试验证明，该方法具有较好的精度和实时性，检测结果简洁直观。     

高性能水泥基吸声材料

根据铁路噪声的频谱特性,针对高性能水泥基吸声材料的制成工艺、吸声性能以及力学性能进行研究。高性能水泥基吸声材料以水泥作为主要胶结材料,以膨胀珍珠岩为骨料,采用二维压力挤压成型。其基本配合比采用胶结剂∶孔结剂∶骨料∶水=5∶1∶45∶2.5(体积比)。利用水泥水化初期的可塑特性,通过孔结剂调整水泥基胶结体的孔隙特性,使高性能水泥基吸声材料形成多孔且在一定集域中连通的类絮状结构,从而使其具有良好的吸声性能。检测结果表明,该吸声材料的吸声系数大于0.8,达到了一等吸声制品的要求,同时其力学、耐候和耐久性能良好。     

虎跳门口门浅滩航道整治方案及效果分析

通过对虎跳门口门浅滩航道整治方案的整治效果分析,为口门浅滩航道整治提供参考。     

连续运行GPS观测网络的对流层天顶延迟估计

对基于连续运行GPS观测网络的对流层天顶延迟估算模型和参数的选择,及其对估计结果的影响进行研究。在选用相同的对流层改正模型、卫星截止高度角和相同的对流层天顶延迟参数个数的条件下,分段线性方法比分段常数法和单参数方法更能客观反映对流层随时间的变化趋势。在选择相同的天顶延迟模型的条件下,观测时间越长,用于对流层天顶延迟估算的数据越多,对天顶方向的对流层折射估计越有利。天顶延迟参数个数的选择对对流层折射有较大影响。参数过少,则不能充分反映对流层随时间的变化;参数过多,则降低了解的强度。一般对中长基线而言,选择每2～4h一个天顶延迟参数,能较真实地反映对流层的变化,提高基线解的精度。     

六轴提速机车采用弹性架悬方式的研究

针对我国2C0轴式提速机车转向架横向动力学性能较差的问题,提出新的2种端轴驱动装置弹性架悬方案：中间轴采用驱动装置刚性架悬、两端轴在电机端采用吊杆悬挂的电机端弹性架悬方式;中间轴采用驱动装置刚性架悬、两端轴在电机悬臂端为2点悬挂并通过吊杆悬挂在构架端梁上的悬臂端弹性架悬方式。采用多刚体动力学软件SIMPACK建立2C0轴式刚性和弹性架悬机车的动力学模型,比较电机端弹性架悬方式、悬臂端弹性架悬方式和各轴电机均采用驱动装置刚性架悬的既有架悬方式下的机车动力学性能。分析结果表明：与既有架悬方式相比,采用端轴驱动装置弹性架悬方案可以显著降低机车直线运行的轮轴横向力,改善机车通过大、中半径曲线的横向性能,提高平稳性;在2种端轴驱动装置弹性架悬方案中,电机端弹性架悬方式优于悬臂端弹性架悬方式,前者的非线性直线运行临界速度比后者和既有架悬方式有较大提高。     

两相流相互作用下的船模微气泡减阻性能数值仿真

基于两相流理论,对集装箱船船模进行微气泡减阻性能数值仿真研究。分析船模在不同喷气口位置、流体含气率、不同喷射速度和角度下的流场分布和减阻效果。结果表明：当流体微气泡含量过高时,会增大船体摩擦阻力,流体含气率为10%~20%时,有较好的减阻效果,喷气口位置在距离球鼻艏后缘约三分之一船长附近具有较高的空气覆盖率,喷气口喷气方向垂直向下所产生的减阻效果比喷气方向偏向船侧效果要好,且船速较高时可允许较高含气率流体注入流场并增大减阻效果。     

基于有限元的同步碎石封层车操作台拓扑优化设计

结合同步碎石封层车操作台结构、约束、受力等特点,通过有限元法对同步碎石封层车操作台进行拓扑优化,根据拓扑优化的结果设计了新的操作台结构。经过对优化前和优化后的操作台模型的对比分析得出:新操作台强度和刚度都有所增强,自身重量有所减小,提升了其整体性能,降低了成本。     

混流喷水泵内流场及叶片数匹配数值研究

以混流式喷水推进泵为研究对象,应用三维Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras单方程模型,以NUMECA数值平台进行了喷泵内部流动的数值模拟。文章介绍了喷泵的全工况特性和其内部流动状况随流量的变化情况,而后调整动、静叶片数的匹配状况,了解动、静叶叶栅稠度的改变对喷泵性能和内部流场的影响,最终得出最优的动静叶片数组合。     

基于波浪数学模型的航道对波浪传播规律影响分析

针对波浪传播规律与航道相互关系的问题,基于波浪数学模型,研究波浪入射角和航道的网格边长对波浪传播规律的影响。结果表明,航道疏浚后,当波浪入射角为15°时,航道迎浪侧与背浪侧之间波高最大变化率可达6.6%,且航道最小网格边长相对于航道边坡宽度为0.12时,航道边坡可以较为准确地模拟出来,此时数值模拟的时间较短。