考虑跨数影响的单线铁路简支梁桥桥墩地震响应

针对8 m和25 m 2种墩高的单线铁路简支梁桥,研究跨数对中间桥墩地震响应的影响程度。采用OpenSEES程序,分别建立2跨,4跨,6跨和8跨共4种不同跨数的桥梁有限元模型。通过不同方向、不同烈度的地震动作用下地震响应的对比分析,确定跨数对中间桥墩地震响应的影响程度。研究结果表明:在纵向地震动作用下,中间桥墩地震响应随跨数的增加而增加,并在跨数多于4跨时增加趋势变缓;在横向地震动作用下,中间桥墩地震响应随跨数的增加而先增加后减小,并在跨数为4跨时达到最大值。以上趋势随着墩高和地震烈度的增加而减小,但在桥墩屈服前后略有波动。因此,在进行单线铁路简支梁桥的普通高度桥墩地震响应分析时,为了同时提高计算精度和计算效率,建模跨数以4跨为宜。     

大地电磁二维正则化反演研究

研究目的:在大地电磁反演方法的研究中,模型与观测数据一般是非线性关系,观测数据的有限性及含噪声使得反演结果具有非唯一性,地球物理建模理论的近似和先验信息的不足使得各反演方法难以兼顾解决全局收敛和高效收敛问题。通过在目标函数中采用正则化方法,可以使得不适定反演问题具有稳定的反演结果,改善解的稳定性和非唯一性问题。因此,寻求一种合适的二维正则化反演方法显得尤为重要。研究结论:(1)求解适定的大规模反演线性方程组时,为了改善高斯-牛顿法的局部收敛,可以采用阻尼高斯-牛顿迭代算法,通过对理论模型的试验,基于阻尼高斯-牛顿算法的大地电磁二维正则化反演计算结果真实地反映了模型的地电参数,准确地把握住异常体的深度及大小,说明该反演算法是有效的;(2)将模型反演计算的预测数据与实际的观测数据进行对比分析,无论是预测视电阻率数据,还是阻抗相位数据,都与其实际观测数据基本吻合,说明了反演算法的准确性,适用于大地电磁的二维资料解释;(3)利用GCV法可以有效地确定出较优的正则化参数,将不适定问题转化为适定问题进行求解,保持数据目标函数和模型约束目标函数之间的平衡关系,进而使模型方差和分辨率之间达到最佳折衷;(4)该反演方法适于近似水平地形条件下进行大地电磁二维正演模拟,可用于铁路、公路等勘察领域二维大地电磁数据资料解释中。     

基于融冰式变风量调节的真空管道列车热环境控制系统研究

为了克服真空管道列车无新风、散热困难的问题,文章提出了一种基于融冰储热和变风量调节的新型热环境控制系统,该系统在列车运行期间通过冰的相变潜热吸收车内余热,同时采用变风量系统弥补融冰换热带来的问题。建立了一维AMESim与三维CFD联合仿真的热环境控制系统数值计算模型,研究了变风量和蓄冰板结构对车内温度和系统制冷性能的影响。研究结果表明：采用变风量时,可将热环境控制系统的有效控制时间增加5.7倍,冰块利用率增加6.1%,平均制冷量提升9%;融冰换热设备内蓄冰板厚度对热环境控制系统的有效控制时间影响较大,蓄冰板厚度为0.032 m的热环境控制系统比蓄冰板厚度为0.041 m的热环境控制系统有效控制时间增加了73.1%～82.1%;融冰换热设备内蓄冰板长度对热环境控制系统的有效控制时间影响较小,蓄冰板长度为1.4 m的热环境控制系统比蓄冰板长度为1.1 m的热环境控制系统的有效控制时间增加了5.17%～5.97%。     

基于复杂网络的城市轨道交通线网评价与优化

采用复杂网络理论对城市轨道交通线网进行分析,建立复杂网络模型,进行特征值计算分析,对轨道交通网络进行评价。以武汉市规划2021年轨道交通线网为例,确定网络中交通压力最大的车站和区间,提出优化方案并进行评价比较。研究结论为:在轨道交通线网中重要的车站不仅是多线换乘站,还应包括介数较大的车站;疏解重要站点客流压力不能简单增加线路,而应考虑整个网络结构,增加外围的通道连接;在构筑网络时,不能仅追求网络效率,更应从网络结构的角度考虑单个车站或区间的客流承受能力。     

高速列车车体传热系数数值计算分析

车体隔热性能是高速列车车体重要性能之一。利用CFD(计算流体动力学)数值模拟方法,分别采用二维截面法和三维部件法对某高速列车车体围护结构传热进行模拟,得到二维典型截面和三维典型部件的传热系数,经加权平均获得整车的车体传热系数。两种计算方法得到的车体传热系数相对误差仅为2.5%,在目前无法实现整车车体k值模拟计算的情况下,二维截面法和三维部件法都可以满足工程计算要求。与二维截面法相比,三维部件法建模速度快,更贴近实际车型,能更好地反映车体围护结构的薄弱环节。     

红黏土地基压缩模量与标准贯入经验击数关系研究

为准确获取红黏土地基沉降检算所需的参数,对武广客运专线典型红黏土地基室内压缩试验中的压缩模量和现场标准贯入试验击数进行了对比研究。结果表明,红黏土地基的压缩模量与标准贯入试验击数之间有良好的相关关系,对该类地基沉降变形计算参数的合理确定有一定的指导意义。     

基于混沌理论的铁路客货运量预测研究

应用混沌理论的相空间重构方法,分析与铁路运量相关的12组时间序列,分别计算它们的嵌入延迟时间、嵌入维数、关联维数、最大Lyapunov指数等混沌统计量,并以此为依据判断12组时间序列的混沌特性。结果显示:铁路客货运量及周转量不具有混沌特性,对应的4组时间序列不是混沌的;铁路客货运量、周转量的增量及增长率都具有明显的混沌特性,它们对应的8组时间序列是混沌的。在识别是否混沌的基础上,应用基于最大Lyapunov指数预测方法,对铁路客货运量、周转量进行预测检验及预测结果分析。     

基于分形特征的医用图像边缘增强和检测

由曼德勃罗特（BenoitB.Mandelbrot）的分形理论可知,建立在分形布朗运动模型之上的医用图像总可以计算得到一分形维数。本文在建立于分形布朗运动模型之上的分形维数的估算进行了讨论。通过将整个医用图像中每个像素的分形值,转化为相应象素的灰度值,得到了边缘增强和检测图。结果显示,基于分形的医用图像转化算法较之传统的图像边缘增强算法有利于减少噪声。     

自相似理论在公路网功能结构研究中的应用

首先对公路网络系统的功能进行了分析,公路网的功能可分为直接服务功能和最终服务功能,对公路网功能的研究是对公路网功能结构进行划分的基础;依据公路网络系统的结点具有层次性的特点将全国公路网结点划分为A、B、C、D、E五个层次,上下层结点集以及同一层次相邻的结点集之间都存在着自相似结构,即低层次的结点集经相似放大后,能与高层次的结点集实现几何意义上的重合;同一层次的某一结点集经平移后,能与其它结点集重合.在此基础上对公路网功能结构进行划分,并结合图上作业和分形分维理论计算出各功能级别的公路里程.