地铁车辆一系弹簧断裂分析

采用宏观断口分析、扫描电镜分析、化学分析、硬度测试、金相检验等方法对弹簧断裂原因进行了研究。结果表明:弹簧在最终热处理时出现全脱碳区,弹簧碾尖部分未淬上火导致硬度不足,服役时在交变载荷作用下发生疲劳断裂。     

栓钉连接件抗剪刚度对钢—混凝土结合梁自振特性影响研究

设计6片钢—混凝土结合梁,从理论分析、试验和数值模拟3个方面,研究栓钉连接件抗剪刚度对钢—混凝土结合梁自振特性的影响.结果表明:在常见的栓钉布置情况下,钢梁与混凝土板的界面存在滑移,二者变形不同步,振型存在明显相位差;随着栓钉连接件抗剪刚度的降低,结合梁整体刚度明显下降,与不考虑界面滑移的结合梁相比,完全连接和部分连接(连接度为60％)结合梁的刚度分别降低39％和48％,相应的1阶竖向自振频率分别降低22％和29％;栓钉连接件的抗剪刚度越小,结合梁的刚度折减越大,但各阶自振频率对应刚度的折减程度不同;少量的栓钉损伤对梁的竖向自振频率影响不明显.由于结构的基频对其冲击系数影响很大,因此在结合梁的动力性能分析及冲击系数计算中,应考虑栓钉连接件刚度的影响.     

铁道车辆承载吸能结构优化研究

为得到具有理想耐撞性能的铁道车辆承载吸能结构,分别基于多项式响应面法的二次响应面模型、四次响应面模型和Kriging法的响应面模型等3种代理模型,构造承载吸能结构的比吸能SEA及比吸能与撞击力峰值之比REAF关于设计参数的二次、四次和Kriging法响应曲面,结合遗传算法整体寻优分别得到这3种代理模型的SEA和REAF的最优值.对比分析结果表明:Kriging法响应面模型的拟合精度高于多项式的二次和四次响应面模型,四次响应面模型的拟合精度次之;但是Kriging法响应面模型拟合曲面没有多项式响应面模型的光滑,其原因是Kriging模型采用的局部插值方法虽能提高模型拟合精度、却不利于降低模型拟合过程中的数字噪声;整车车体碰撞仿真表明,承载吸能结构优化后的整车车体具有更好的耐撞性能.     

再生剂-废旧沥青界面铺展润湿与扩散融合性能评价

分别采用液滴形态分析仪(DSA)和旋转剪切流变仪(DSR),针对不同作用温度、作用时间施加下的再生剂-废旧沥青界面铺展润湿行为和界面扩散融合特征进行量化评价,并建立二者性能演化的相关方程。结果表明:随作用温度逐步升高,再生剂-废旧沥青界面作用形式呈浸湿状态并趋向铺展,界面接触角δ逐级递减;自由能Wb先增后降,峰值点对应的温度范围在55～65℃区间;润湿速度V和融合速率DS呈线性函数增长,融合程度DOB呈抛物线增长并最终趋于稳定;短期老化废旧沥青Wb值和V值分别是长期老化废旧沥青的1.0～1.6倍和1.0～1.2倍,DOB值和DS值分别是长期老化废旧沥青的1.4～1.8倍和1.7～1.9倍,并且前者可实现100%完全融合状态,后者融合程度仅能达到70%。而随作用时间增加,V值和DS值呈指数函数快速下降,Wb值和DOB值呈对数函数快速增加,各行为参数最终均趋于稳定。再生剂-废旧沥青界面铺展润湿行为和扩散融合特征线性相关性显著,通过测试前一阶段界面铺展润湿行为效应可精准预估后一阶段扩散融合性能结果,为科学评价RAP沥青界面扩散融合特征提供了新途径。     

不同固化剂对路用水性环氧树脂工作性能的影响

为进一步提升路用水性环氧树脂工作性能及使用品质,选取两种环氧树脂和5种固化剂,采用固化剂乳化法,制备了不同类型水性环氧树脂,对比评价了不同固化剂类型及掺量下水性环氧树脂拉伸、弯曲、黏结等工作性能.并基于水性环氧树脂工作性能演变规律,确定了最佳固化剂类型及其适宜掺量.结果 表明:对于E-44和E-51两种类型的环氧树脂,ZH固化剂固化效果最优;当ZH固化剂中活性氢当量与环氧树脂中环氧当量之比为1∶1时,水性环氧树脂可获得最佳工作性能;此外,与E-44水性环氧树脂相比,E-51水性环氧树脂工作性能表现更为优异,其ZH固化剂(用量为LLZ水平)固化产物拉伸强度和断裂伸长率分别为31.6 MPa和12％,弯曲强度、弯曲变形以及弯曲模量分别为82.5 MPa、23 mm和1840 MPa,附着力拉拔强度为2.15 MPa.     

基于能量理论的岩溶隧道超前钻探精细预报方法

旋推功率比(RTPR)可以从钻进破岩机理角度描述破碎不同岩土层所需切应力与正应力的差异,通过与钻进比能(SED)指标的预报效果进行对比研究发现:钻进参数的同步变化对RTPR指标定位软硬界面位置无显著影响,相比可知钻进比能可以得到更精确的预报效果.因此,应用RTPR指标对广西某大型岩溶隧道进行充填溶腔与硬质灰岩区域界面识别,并一步根据曲线特征判断传统预报中缺失钻孔排渣与返液的预报不确定区,最后通过掌子面已知条件预测未知地层的岩性.此方法在实际钻探预报中准确预测了前方地层的岩性,可以为隧道地质的精细化预报提供有效的参考.     

满足安全碰撞法规的油门踏板仿真及优化设计

某车型主驾油门踏板在正碰RGB/MPDB等工况中无法及时断裂,有右小腿损伤风险,主要原因是踏板面与旋转轴之间有Y向偏置,在碰撞过程中偏置增加,会导致比较大的X向扭矩,同时,脚面不能被踏板限制往前的运动趋势,引起比较大的Y向扭矩,需要重新设计油门踏板使踏板在碰撞过程中尽早断裂并且断裂位置要尽量出现在踏板臂根部。文章通过建立带失效的踏板瞬态分析模型,并提取断裂时刻踏板能量,从仿真和试验两个维度,验证断裂设计能满足动态断裂要求的同时也能满足静强度要求。     

振荡浮子式波能发电浮堤一体化装置性能研究

文章提出一种带消波水道的方箱型浮式防波堤与振荡浮子式波浪能发电一体化装置概念设计方案,应用ANSYS Fluent软件,通过锚泊线准静态法、多体耦合动力学理论与Newmark-β法对一体化装置进行耦合水动力计算,分析不同阻尼及水道构型参数对集成系统消波与俘能效率的影响.结果 表明,在阻尼选取区间内,线性等效电磁阻尼的俘能效率整体上大于Coulomb等效液压阻尼,增加浮子质量或增加线性阻尼系数,均可提升一体化装置的俘能效率,而对消波性能影响甚微.减小出口宽度,对俘能效率的提升有利并能提升消波性能.当消波水道入口完全浸没于水下时,俘能效率相对更高,消波效果更优.这种新颖的一体化装置构型为后续相关的消波与波浪能转换耦合水动力模型研究提供了思路与借鉴.     

电抗器声学包电磁噪声特性分析及声学优化

为解决高频大功率电抗器声学包电磁噪声过大这一共性问题,以某地铁能馈装置电抗器声学包为研究对象,对其振动噪声进行了系统试验;结合仿真对电抗器声学包振动噪声源和传递路径特性进行了详细的分析。结果表明:电抗器铁心磁致伸缩导致的高频结构振动辐射噪声是声学包的主要声源;电抗器柜百叶窗为主要的声传播路径,其声能比重高达80.14%。最后根据电抗器声学包的声源特性和声传播特性,制定了针对性的吸隔声优化方案,其综合降噪效果达8 dB(A)以上。研究结果对明晰高频电抗器振动噪声特性和电抗器柜声学包的优化设计有借鉴意义。