Data-driven train set crash dynamics simulation

Traditional finite element (FE) methods are arguably expensive in computation/simulation of the train crash. High computational cost limits their direct applications in investigating dynamic behaviours of an entire train set for crashworthiness design and structural optimisation. On the contrary, multi-body modelling is widely used because of its low computational cost with the trade-off in accuracy. In this study, a data-driven train crash modelling method is proposed to improve the performance of a multi-body dynamics simulation of train set crash without increasing the computational burden. This is achieved by the parallel random forest algorithm, which is a machine learning approach that extracts useful patterns of force–displacement curves and predicts a force–displacement relation in a given collision condition from a collection of offline FE simulation data on various collision conditions, namely different crash velocities in our analysis. Using the FE simulation results as a benchmark, we compared our method with traditional multi-body modelling methods and the result shows that our data-driven method improves the accuracy over traditional multi-body models in train crash simulation and runs at the same level of efficiency.     

Geometric-based tyre vertical force estimation and stiffness parameterisation for automotive and unmanned vehicle applications

Advanced empirical, and physical-based tyre models have proven to be accurate for simulating tyre dynamics; however, these tyre models typically require expensive and intensive tyre parameterisation. Recent research into wheeled unmanned ground vehicles requiring vertical force analysis has shown good results using a simple linear spring model for the tyre which demonstrate the continued use for simple tyre models; however, parameterisation of the tyre still remains a challenge when load test equipment is not available. This paper presents a cost-effective tyre vertical stiffness parameterisation procedure using only measured tyre geometry and air pressure for applications where high-fidelity tyre models are unnecessary. Vertical forces calculated through an air volume optimisation approach are used to estimate tyre vertical stiffness. Nine tyres from the literature are compared to evaluate the performance of the vertical force estimation and stiffness parameterisation algorithms. Experimental results on a pair of ATV tyres are also presented.     

隧道复合式防排水系统的设计、试验及工程应用

传统隧道防排水系统中,防水板极易因施工控制不当出现破裂,而防水板破裂后,地下水进入防水板与二衬间的空隙中,由于防水板与二衬间缺乏排水通道,地下水将沿衬砌裂缝、施工缝等薄弱环节渗出而形成隧道渗漏水病害。在传统隧道防排水系统中,渗漏水病害治理难度大,维修费用高,针对传统防排水系统存在的不足,提出了一种在隧道防水板与二衬间增设排水板的复合式防排水系统,该系统具有可调节、抗淤堵、易维护等优点。为验证该系统的有效性,采用自主研制的试验装置对复合式防排水系统中所采用的3种土工排水材料（毛细型排水板、凸壳型排水板、土工布）在不同水压及支护压力条件下的排水能力及抗淤堵能力进行了相关试验,并依托某在建隧道工程对不同土工排水材料在隧道复合式防排水系统中的应用效果进行了现场验证。主要研究成果有：①随着支护压力的增加,3种排水材料的排水能力均出现了不同程度的降低,其中,土工布降幅最大,毛细型排水板次之,凸壳型排水板最小;②在固定的水压和2层支护间压力条件下,进行20次浑水排水试验后,土工布排水能力发生大幅下降,毛细型排水板和凸壳型排水板排水能力小幅下降,但凸壳型排水板排水夹杂有泥沙,而毛细型排水板排水为清水,表明其抗淤堵能力较好;③复合式防排水系统的现场试验数据表明,防水板与二衬间增设排水板,具有良好排水泄压的能力,可有效降低衬砌背后水压。复合式防排水系统的研发可为隧道防排水系统设计和渗漏水病害治理提供借鉴。     

人机协作系统中车辆轨迹规划与轨迹跟踪控制研究

自动驾驶系统需具备响应驾驶人意图且有效执行驾驶人意图的能力,以解决人机协作系统中存在的人机冲突、人机优势融合等问题.提出决策层"以人为主"、执行层"以机为首"的人机协作关系,构建包含驾驶人意图识别模块、基于意图识别的轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块的人机协作一体化控制系统框架,并重点对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展研...     

多电机电动车动力学系统隐模型跟踪控制

提出一种应用隐模型跟踪最优二次型调节器的车辆动力学控制方法,为多电机独立驱动电动车设计了直接横摆力偶矩控制器,通过仿真计算证明了该控制方法的有效性。     

跨丰沙铁路小曲线半径转体桥设计

北京地铁14号线跨丰沙铁路节点桥位于右线曲线半径为470 m的曲线上,桥梁主体结构为84+84 m的T构。桥梁转体跨度71+71 m,转体重量7 130 t,转体时球铰中心相对下盘中心向曲线内侧预设偏心1.152 m,转体角度33.46°,桥梁的转体半径和转体跨度在轨道交通转体桥梁的设计和施工领域均为国内首创。比选桥梁方案,从针对桥梁上部结构的非对称主体结构设计、下部结构预偏心设置、施工合拢段位置的选择、施工时对既有铁路线的防护等多方面进行论述和详细介绍。结果表明,通过上部结构非对称设计和转体结构预设偏心,有效地保证了小曲线半径大跨度桥梁转体施工时的平衡和稳定性,大大降低了施工风险。     

金属带式CVT电控单元硬件在环仿真研究

针对采用双压力回路的Honda CVT电-液控制系统的结构和工作特性进行研究,基于Matlab/Simulink 建立了装备金属带式无级变速器(CVT)汽车的整车仿真模型;利用智能九点控制策略设计出速比控制器和夹紧力控制器.应用C8051F043单片机开发CVT ECU软硬件,基于dSPACE系统构建CVT硬件在环实时仿真平台,对CVT电控单元进行硬件在环仿真试验,实时仿真显示控制效果较好.     

6502电气集中电路图形式改进

本文介绍了铁路信号设备施工和日常维护工作中既有电路图存在的不足。依据现实需要，在原有图形的基础上，对室内外各种设备电路图形式提出了改进方案。针对信号机点灯电路、轨道电路、道岔电路和计算机联锁电路等不同电路图的特殊需要，提出了具体的改进措施。通过实践证明了改进方案的可行性和高效性。     

宜昌长江公路大桥竣工文件编制与研究简介

结合宜昌长江公路大桥建设实际，介绍了公路桥梁建设项目竣工文件编制与研究的必要性，编制与研究的技术线路，主要内容及其特点。     

沥青混合料抗油浸蚀能力分析

以广东地区较常采用的SMA16或AK16A抗滑层混合材料类型，分析不同改性沥青对沥青改性前后混合料的抗油浸蚀能力，并以“油蚀系数”来评价沥青混合料的抗油浸蚀能力，油蚀系数越大，抗油浸蚀能力越强。