考虑坡面排水的公路超高缓和段坡度组合设计

近年来,受厄尔尼诺等气候现象的影响,因路面积水产生的交通事故频发。在公路几何设计中,超高缓和段易形成较小合成坡度,导致路表积水继而影响车辆行车安全。为研究不同坡度组合设计下的超高缓和段排水能力,考虑道路横坡、纵坡和降雨量等因素,利用Matlab Simulink开展可视化仿真模拟。利用有限元方法对道路网格单元间的径流传递特征和径流深度进行分析,引入流体力学中的圣维南方程和曼宁公式,构建了超高缓和段积水深度分布模型。在分析超高缓和段排水能力影响因素的基础上,以道路纵坡、超高横坡和降雨强度为变量设计交叉试验,根据模型确定不同组合下的超高缓和段积水分布状态。以道路网格单元横向径流流速和超高零坡附近的径流深度为评价指标,对不同坡度组合下的路段排水能力进行分析,并提出超高缓和段最佳坡度组合设计。研究结果表明：与道路纵坡相比横坡的设计对超高缓和段路表积水的影响更为显著;在一般暴雨条件下,雨水主要集中在道路边界处,其位置靠近直缓端(缓圆端);当道路纵坡范围为0.3%～0.5%,超高横坡值范围为2%～4%时对超高缓和段道路排水有利。研究结果为超高缓和段坡度组合设计和排水位置选择提供了有效的参考依据。     

曲线区钢轨双打磨廓形设计方法

为探究货运线路中曲线区段磨耗钢轨的打磨方法对钢轨的服役寿命及列车运行安全的直接影响,针对曲线区段钢轨打磨廓形设计方法开展研究。设计多段圆弧和半径等多参变量的平滑设计方法,构建钢轨廓形描述模型,结合车辆-轨道耦合动力学及轮轨接触分析,设计不同权重系数,建立缓和曲线及恒定半径曲线段的磨耗钢轨打磨廓形的多目标函数,采用优化算法求解并进行对比分析。研究结果表明：与传统单一打磨廓形相比,设计廓形对缓和曲线段和恒定半径曲线段,钢轨材料去除量分别降低了39.02%和20.47%;动力学性能显著提升。在缓和曲线段和恒定半径曲线段的交接处,轮对横移量最高降低了89.45%,过渡更加平缓。轮轨接触几何分布均匀,改善了车辆入弯前后的运行性能和曲线通过性能。轮轨接触斑面积增加,且随轮对横移量变化平缓,最大Mises应力和最大法向接触应力相对于优化前均有明显改善。采用双打磨廓形设计能够有效延长曲线区段钢轨使用寿命。     

剪切波变换下的侧扫声呐图像降噪方法

针对侧扫声呐图像对比度低、噪声强度大特点导致的部分传统滤波方法降噪能力的不足,提出一种基于剪切波变换的侧扫声呐图像降噪方法。首先对侧扫声呐图像进行剪切波变换,在考虑噪声水平的基础上,对剪切系数进行阈值处理,再将修正后的系数进行剪切波逆变换,重构侧扫声呐图像,实现了侧扫声呐图像的降噪。实验结果表明,该方法相比于维纳滤波、小波滤波和非局部均值滤波等常用降噪方法,可以获取更好的图像效果,在侧扫声呐图像降噪中具有综合优势。     

基于多传感器集成的地铁限界及轨道几何状态检测应用研究

对地铁限界及轨道几何状态进行检测是地铁运营维护的重要工作,采用人工检测既费时又费力,运用大型轨检车的费用太高.为了便携快捷地检测地铁限界及轨道几何状态,基于多传感器集成开发一种便携检测装置,进行检测应用研究.通过将激光扫描仪、轨距传感器、里程计和倾角仪等传感器集成到轨检小车上,设计配套的软件系统,构造了限界检测、轨距计...     

针摆传动中弓背齿廓的受力分析

针对针摆传动中的高精度要求,给出了求最佳修形量的优化方法,在对齿廓修形产生的几何相对转角进行计算的基础上提出了弓背齿廓,进行了理论分析研究,并通过动态受力分析方法得到齿面接触力和接触应力.采用弓背齿廓修形方式计算结果表明,最佳弓背齿廓修形可以获得较小几何相对转角,有效减小回转误差,实现高精度传动,以适用于有高精度要求的针摆传动中.     

基于激光视觉融合的帧间匹配方法

同步定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping, SLAM)是机器人在未知环境中实现自我导航能力的重要保证。目前SLAM算法使用的主传感器基本是激光雷达或视觉相机。二者各具优劣,激光雷达能更精确地进行测距,视觉相机能反映环境丰富的纹理信息。与使用单一传感器相比,将二者融合的SLAM算法能够获得更多环境信息,达到更好的定位和建图效果。文章提出一种融合激光雷达和视觉相机的帧间匹配方法,通过在SLAM帧间匹配过程中加入地面约束以及视觉特征约束,提高帧间匹配过程精度,增强算法鲁棒性,从而提升SLAM算法整体效果。文章最后利用采集的地下停车库数据进行结果验证,与开源算法A-LOAM进行对比。结果表明,相比A-LOAM的帧间匹配方法,文章提出的方法相对位姿误差提升约30%。     

振动信号提取方式对动平衡精度的影响

在转子动平衡系统中,振动信号基频幅值和相位的提取对计算转子不平衡量的精准度起着至关重要的作用。针对传统方法提取振动信号幅值相位导致计算的转子不平衡量出现较大误差的问题,提出了一种峰值差法对转子振动信号幅值相位进行提取。将峰值差法、相关性法、快速傅里叶变换（FFT）法分别编写成LabView转子动平衡振动信号幅值相位提取程序,进行转子动平衡实验,对三种方法计算出的转子不平衡量进行分析对比。实验结果表明：与相关性法和FFT法相比,采用峰值差法作为转子动平衡系统提取振动信号基频幅值相位的程序,计算出的转子不平衡量误差更小,更加精准。     

基于自动化监测的轨道数据采集转换与偏差分析

涉铁工程施工易导致既有铁路轨道产生变形,为弥补传统人工监测无法满足运营铁路高频次监测要求和预警要求的缺陷,研发了"铁路立交工程施工形变控制综合自动化监测系统",采用全站仪多测回、多测角外业测量方式,通过互联网将测量数据实时传输至自动化监测数据处理系统并进行轨道几何尺寸的数据转换;通过建立初始坐标系和坐标相对位置的换算,...     

基于图像识别的沥青混合料有限元建模

综合数字图像识别技术、几何形状矢量化原理和有限元网格自动生成理论,得到能够应用于力学计算的有限元模型。首先识别出二维混合料的细观结构,然后通过几何形状矢量化原理将细观结构矢量化,最后利用有限元网格自动生成技术得到沥青混合料细观结构的有限元网格模型。以马歇尔试件为例,证明该法是可行的。     

靴轨受流在线检测系统设计及应用研究

为更准确地评估靴轨受流系统的运行状态,保障地铁车辆的安全运行,研制了一种靴轨在线检测系统。运用激光测距、紫外光电传感、光纤应变传感和光纤硬点传感等技术实现对靴轨受流系统的动态检测,包括接触轨几何参数检测、靴轨接触力检测、集电靴硬点检测和靴轨燃弧检测。通过对广州地铁员村站至金杭站实际线路测试,各项检测指标均满足EN 50367和TB 10761标准要求,能够为靴轨受流系统的运维提供良好的理论指导。