旋转式双断点触头系统温度场分析与研究

本文利用ANSYS软件对一种壳架电流为1000A的直流塑壳断路器的旋转式双断点触头系统进行温度场分析，并通过物理样机试验验证了该分析的正确性。研究结果表明通过增加接触电阻模拟触头线接触可以准确分析和计算触头系统的发热特性，为设计新型断路器触头系统提供依据。     

滑模变结构技术在无刷直流电机中的应用

针对永磁无刷直流电机(BLDCM)中采用的输入输出线性化控制方法，对电机参数变化及外加干扰时鲁棒差问题，研究了一种简单的BLDCM滑模变结构控制方法。借助于微分几何理论，将一个具有理想动态性能的线性参考模型引入BLDCM滑模变结构控制器设计之中，设计了基于模型参考滑模变结构的BLDCM控制器。该方法可以使BLDCM具有理想动态特性，在实现对电机状态的精确跟踪的同时，也对电机参数变化和外部干扰具有较强的鲁棒性，最后实验验证理论的正确性。     

寒区沥青路面智慧化施工混合料温度预估机器学习模型

寒区沥青路面施工面临骤然降温、大温差、大风等不利天气，造成沥青路面摊铺、碾压温度起伏大，影响沥青路面压实质量，进而诱发诸多病害。以沥青路面施工温度为核心，通过物联网系统和智能元件采集沥青路面施工工艺参数并进行分析，采用机器学习算法构建沥青路面施工温度预估模型，准确掌控沥青路面摊铺和碾压施工温度，确保沥青路面施工质量。结果表明：沥青混合料拌和参数控制精度高，运输、摊铺和碾压阶段的施工工艺参数变异性大，需对参数进行异常值剔除处理，表明当前施工工艺控制技术仍有提升空间；采用随机森林算法对施工工艺参数进行重要性评估，出料温度和施工速度对施工温度影响最显著；基于4种机器学习算法建立了沥青路面施工温度预测模型，其中多层感知机模型最优，对多层感知机模型的隐藏层、神经元个数和学习率进行优化，优化后模型的周期数、均方误差和平均绝对误差降低，整体性能显著提升；考虑气象参数后，施工温度预测模型的训练效率降低，但预测精度提高。工程应用表明：提出的基于多层感知机沥青路面施工温度预测模型与实际工况相符，通过调节出料温度、摊铺速度、碾压速度可以有效减少混合料温度损失。     

滑坡体内框架桩设计计算方法及工程应用研究

框架桩作为一种新型的重型支挡结构，由前桩、后桩、横梁和次梁四个部分组成，具有抗力大、变形小和经济性好等特点，可用于加固巨型滑坡等工点。本文将框架桩分解为前桩悬臂段、中部框架区段和桩基锚固段三个静定结构进行受力分析，依据微元受力建立平衡方程，结合边界条件推导了结构的内力理论计算公式，并与数值模拟、现场测试结果进行对比。结果表明：理论计算结果比数值模拟结果平均偏大20%，比现场测试结果平均偏大30%，理论计算结果偏于安全。框架桩其前桩弯矩沿竖向呈“W”型分布，后桩弯矩沿竖向呈“Z”型分布，横梁弯矩沿横向呈“半抛物线”型分布，结构最大弯矩分别位于前桩锚固点附近、桩梁节点附近，在设计过程中应加强节点设计。     

斜流工况下喷水推进系统流场控制体理论模型研究

喷水推进船舶在转向运动时推进器的进流条件与直航状态存在明显差异。基于RANS方法对斜流角在0°～30°范围喷水推进系统的进流和推力特性进行数值模拟。研究表明：随着斜流角的增加，半椭圆形进口获流区的宽度增大而厚度减小，斜流工况下边界层影响系数近似等于直航工况下边界层影响系数与斜流角余弦的乘积。在非空化条件下，当喷水推进船舶作转向运动时，进口流道效率降低是推进器性能下降的主要原因。基于数值模拟结果，建立了斜流工况下喷水推进系统流场控制体理论模型，对经过推进系统的水流进行速度修正和船体边界层修正，提出了斜流工况下推力预估公式并进行了验证。     

船管车间生产数据驱动仿真与调度优化

船舶管子因其复杂的生产形式导致生产计划制定和生产性能评估难以进行。为此，提出数据驱动的生产物流建模与仿真方法。采用IDEF1X建模方法建立船舶管子车间仿真数据库的底层数据结构，基于数据驱动技术和面向对象的生产物流仿真技术，利用仿真数据驱动仿真软件QUEST快速生成船舶管子车间的生产物流仿真模型，并采用先到先加工遗传算法优化生产计划。文章所提方法提高了建模效率，解决了模型难以重用的问题，实现了船舶管子车间生产计划的可视化动态仿真，生产完工时间缩短了7.4%。     

基于响应曲面法的DPF捕集性能多目标优化

以提高整体捕集性能为目的开展柴油机颗粒捕集器(DPF)结构参数多目标优化设计，利用GT-Power建立DPF捕集模型，通过发动机台架试验验证了仿真模型的可靠性。以最大压降和初始过滤效率为优化目标，以孔隙率、孔直径、壁厚、过滤体长度和直径5个结构参数为优化变量，基于Box-Behnken试验设计方法构建了DPF捕集性能二阶响应面模型，通过三维响应面图对结构参数显著性与交互作用进行仿真分析，采用满意度函数法进行多目标参数优化。结果表明，孔直径对最大压降的影响较小，较小的孔隙率与壁厚、较大的过滤体直径有利于降低DPF最大压降，而适当增大过滤体直径与壁厚可提升DPF初始捕集效率。协同优化后的DPF压降较优化前下降51.34%,优化后的DPF初始过滤效率趋近于100%。     

基于三维形貌的废旧沥青混合料结团量化表征

废旧沥青混合料(RAP)的结团是影响再生混合料配合比设计及性能的关键因素之一。为了研究RAP的结团特性，针对不同粒径的RAP料，通过抽提筛分试验分析结团RAP的颗粒组成并提出结团程度的量化指标，然后采用3D扫描仪分析了结团的三维形貌特征，同时研究了精细化分离预处理方式对RAP结团的影响。结果表明：某一粒径RAP的结团主要由下一粒径的集料团聚而成；结团率随粒径的减小先降低后增加，粒径4.75～9.5 mm的RAP结团率最低；利用形状因子和椭球度可以定量表征RAP的结团程度，形状因子和椭球度越小，RAP的结团率越大；精细化分离使粗RAP(>4.75 mm)的结团率降低20%,但对细RAP的改善效果不明显。     

银川动车所GPS信号不良问题解决方案研究及实践

GPS系统为机车综合无线通信设备提供公用、原始位置信息，一旦GPS信息无效，将会严重影响动车组司机出库作业。分析了GPS信息无效的原因，从信号放大、电磁场叠加方面来优化银川动车所GPS信号场强，以解决GPS信号不良的问题。     

基于变形稳定时间统计的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机研究

为获取挤压性围岩隧道二次衬砌施作时间，使二次衬砌施作可操作性更强，以变形速率限值为基础，对412个挤压性围岩隧道断面变形量测数据进行拟合和统计分析，得出不同变形等级的变形稳定时间范围值和施工期分阶段二次衬砌施作时机预测方法。具体结论为： 1)提出了基于变形速率判据的变形稳定时间预测方法，通过最优指数函数曲线拟合，实现稳定阶段变形量u稳和最终稳定时间t′稳的预测； 2)通过统计分析，确定了不同变形等级、不同跨度条件下变形稳定时间t′稳范围值，用于设计阶段初步拟定二次衬砌施作时机； 3)提出了施工期二次衬砌施作时机分阶段预测方法，根据实测20、30、40 d和稳定时的相对变形，可实现分阶段预测最终变形稳定时间； 4)经实测变形数据检验，采用二次衬砌施作时机分阶段预测方法所得预测结果可被工程所接受； 5)以分阶段变形稳定时间t′稳为判别指标的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机预测方法，可操作性强，能避免以变形速率为判别指标时的操作困扰，可直接服务于工程实践。