侧向撞击作用下U形梁抗倾覆稳定性与失效模式

在对国内外相关规范关于桥梁抗倾覆稳定性计算方法与脱轨荷载调查分析的基础上,计算了U形梁在保持抗倾覆稳定性下的最大侧向碰撞荷载,对比了欧洲规范EN 1991-1-7:2006和TB 10002—2017《铁路桥涵设计规范》中U形梁的抗倾覆稳定性计算式。基于有限元分析方法对腹板侧向承载力进行仿真分析,明确了U形梁在侧向撞击作用下的失效模式。研究结果表明:2种规范计算得到的最大侧向碰撞荷载有所差异,但均大于3.5 MN;列车脱轨情况下的脱轨荷载模式和作用位置对U形梁抗倾覆稳定性的影响显著;U形梁跨中区域加载侧的底板和腹板在侧向位移加载模式下发生了大面积塑性损伤,腹板还发生了明显的侧向变形;U形梁在侧向撞击作用下的失效模式表现为腹板侧向承载力达到极限而发生破坏,通过拟静力分析确定U形梁腹板侧向极限承载力为1.5 MN,结构整体不会倾覆失稳。在设计和使用阶段应对U形梁腹板的损伤和承载力评估予以重点关注。     

基于小波分析的船舶同步发电机定子绕组故障在线诊断仿真研究

应用MATLAB/Simulink仿真软件,对船舶同步发电机定子绕组两种匝间短路故障进行了建模仿真,然后运用MATLAB小波工具箱里的小波函数对仿真的故障信号进行了分析,实现了故障特征提取,表明小波方法对船舶同步发电机定子绕组故障实现在线监测并诊断是可行的,为设计船舶同步发电机定子绕组故障在线监测诊断仪提供了理论依据。     

基于图论的舰船水消防系统故障诊断顺序确定方法

快速地准确诊断出舰船水消防系统的故障,可以显著改善舰船损管水平,提出了一种图论与经验公式相结合的方法,将故障抢修时间为准则的经验公式值作为诊断路径中弧的权值,运用＂反向追踪＂算法计算从故障现象到具体可修理的故障部件的最短路径,以确定水消防系统的故障诊断顺序。实验数据表明：该方法不仅综合权重各潜在故障对水消防系统的重要性,所确定的故障诊断顺序与损管的经验做法相符。     

船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究综述

  目的  为记录和分析轴向受压加筋板的实际屈曲失效历程,开展基于三维数字图像相关（3D-DIC）方法的加筋板轴向受压屈曲失效路径试验研究。  方法  建立测量轴向受压加筋板的三维变形场方法,通过用有限元分析软件ABAQUS进行数值仿真计算,确定几种不同尺寸加筋板试件并开展加载试验,使用3D-DIC方法测量轴压加筋板屈曲失效全场位移和应变信息,获取轴压加筋板的屈曲失效路径。  结果  试验结果表明：在初始压缩阶段,加筋板局部各跨出现了屈曲鼓包,且数目会随着载荷的增加而逐步增多;在后屈曲阶段,加筋板承载能力逐渐降低而离面位移持续增大,板格的屈曲波形发展合并为最终的位移分布;加筋板最终的失效模式表现为板的整体屈曲失效和加强筋的扭转屈曲失效。  结论  采用3D-DIC方法试验研究轴向受压下加筋板的屈曲失效路径,所得结果可为加筋板稳定性数值计算方法的研究提供可靠的验证信息。     

普速铁路钢轨伤损的分布规律

根据上海局提供的钢轨库、伤损库、曲线库、运量库以及2004—2016年间上道及下道线路钢轨情况,对局管内京沪线、沪杭线及全局普速铁路钢轨伤损情况进行了全面统计分析。结果表明:京沪线和沪杭线的主要伤损类型为焊接伤损、核伤和孔裂,控制钢轨伤损主要是提高铝热焊和气压焊的焊接质量以及胶结绝缘接头质量,按目标廓形对钢轨进行周期性打磨;冬季钢轨伤损率明显大于夏季钢轨伤损率;站区线路每公里钢轨平均伤损量是区间线路的6.5倍;每公里钢轨伤损量与累计通过总质量呈二次函数关系,累计通过总质量8～10亿t时钢轨垂磨量约为3.5～4.5 mm,远未达到钢轨垂磨重伤标准11 mm。     

安全型继电器失效机理判别与寿命预测

分析了安全型继电器的失效机理, 将其划分为3种失效形态; 以接触电阻、吸合时间、超程时间、回跳时间、释放时间和燃弧时间作为失效特性参数, 采用小波变换和移动平均法实现降噪; 针对特性参数间可能存在相关性的情况, 采用主成分分析法实现对多维特性参数的降维处理; 定义了主成分的平均梯度, 采用欧氏距离判别准则, 对18组触点的失效形态进行了判别; 采用Fisher判别方法分析了触点特性参数, 选取能够显著反映安全型继电器寿命的特性参数作为预测变量, 建立了灰色预测模型, 进行了安全型继电器的寿命预测, 并验证了模型的预测效果。研究结果表明: 降噪后特性参数平滑度较好, 同时具有较高的信噪比和较低的均方根误差, 降噪效果较理想; 采用欧氏距离判别准则得到的18组触点失效形态的判别准确度为83.3%;超程时间的Fisher判别函数值最大, 为8.2, 表明超程时间是表征安全型继电器寿命的一个重要参数; 安全型继电器的实际寿命为12.2万次, 基于灰色模型的预测寿命为11.6万次, 寿命预测值的相对误差为4.9%, 表明基于提出模型的寿命预测精度较高, 具有较好的可行性。     

基于局域波和混沌的微弱故障信号检测方法

为了利用微弱信号准确诊断转子系统早期故障, 提出了一种基于局域波法和混沌振子相结合的信号检测方法。利用局域波法将微弱的故障信号分解为有限的并且具有不同基本模式的分量, 每个分量是单一成分信号, 实现了信噪分离。将局域波分量输入混沌振子, 通过混沌振子系统行为由混沌状态变为大周期运动状态, 表明检测信号中含有特征成分, 实现了利用混沌振子对低信噪比的微弱信号识别。故障诊断结果表明: 所提出的检测方法是可行的, 能准确诊断转子系统早期不对中故障。     

抛石基床局部遭水冲破坏的诊断与加固

抛石基床发生局部破坏的工程实例较多,对出现该类问题的应对措施和相关加固技术的研究是迫切的。文中总结了大马力拖轮在靠离泊作业中造成使用期间重力式码头抛石基床局部被冲坏等主要原因,对抛石基床局部破坏问题的检测、诊断和安全性评估技术进行了探讨,并对各种抛石基床的加固方法加固效果进行了概括,最后提出了对码头管理单位在码头使用和维护的建议。     

膨胀土地基路基填方失稳破坏模式分析

南宁—百色高速公路路堤病害中以在膨胀土斜坡地基上填筑的路堤发生滑移和坍塌最为严重。当路堤沿公路路线方向和垂直路线方向有一定坡度时,填筑路堤都有发生滑移的危险。通过对南百高速公路K169+500m~K 189+400 m段路堤失稳破坏调查,总结出膨胀土地基路堤填方的3种破坏模式,即以横向为主的滑移、以纵向为主的滑移以及存在纵横向的空间滑移模式。采用有限元强度折减法对路堤的破坏模式进行模拟,探讨了路堤破坏的原因。对《公路路基设计规范》(JTG D 30—2004)有关膨胀土地基路堤填方规定有了新的思考,为在膨胀土地基上进行填方施工研究提供了新的思路。     

交通事故多发路段危险因素的模糊诊断法

道路交通事故多发路段的危险因素诊断是事故路段改造的前提和基础,建立可靠的道路危险因素诊断模型,可以更有效的提高危险路段整治的效果。根据模糊诊断原理,建立了道路交通事故多发路段的事故形态与事故原因模糊关系模型,并提出了基于历史事故数据统计的隶属度函数。利用模糊关系诊断模型,得到道路的主要危险因素及其排序,为道路安全设施改善决策提供了依据。