翼身融合水下滑翔机水动力及外形优化设计

为提高水下滑翔机的滑翔性能,引入航空领域的翼身融合布局,设计一款翼身融合水下滑 翔机.该滑翔机以类椭圆结构作为主体平面外形,剖面采用NACA0012高升力翼型.基于黏性流体计算软件FINE/Marine对该翼身融合水下滑翔机的初始外形进行数值模拟,论证该滑翔机构型具有优异的水动力性能.采用CAESES软件对翼身融合水下滑翔机进行全参数化建模,并以升阻比为优化目标,兼顾内部容积的需求.提出组合算法优化策略,设计2套算法组合的方案,并对其进行优化.优化结果表明,Sobol算法与NSGA-Ⅱ算法的组合更具优势,优化后的翼身融合滑翔机的水动力性能更优越,最大升阻比提升了 15.3％,阻力系数降低了 6.5％,升力系数提升了 7.8％,水动力综合加权值提高了15.39％,舱容提升了 18.35％,滑翔机的滑翔稳定性得到了提高.该组合优化方案为水下滑翔机的优化设计提供了新的思路.     

基于CFD扇翼推进器敞水性能预报分析

为解决现有水下潜器系统组成复杂、丢失后难以搜寻等问题,借鉴扇翼飞行器理念,提出扇翼推进水下潜器的新概念,弥补现有水下潜器的不足.针对扇翼推进水下潜器的核心装置扇翼推进器的敞水性能问题,运用CFD方法对比分析了一定的来流速度下,扇翼推进器和可倾斜轴导管桨在定深直航工况下,产生同等负升力和推力条件下的敞水效率.结果表明应用在高升推比的水下潜器上时,扇翼推进器的敞水效率远高于可倾斜轴导管桨,一定程度上论证了扇翼推进水下潜器概念方案的可行性.     

高速道岔翼轨扭转断裂原因分析与控制

针对60TY翼轨扭转断裂频次突增现象,通过断口形态解析扭转断裂的源头和特征,就扭转区域大小及位置、加工质量、环境温度3个方面对扭转断裂的影响进行研究,并模拟扭转实际工况建模对扭转应力进行分析比较,得出影响扭转断裂的主要和次要因素。提出对铣削区域进行打磨抛光处理,减少轨腰过渡段长度,采取加热扭转工艺等防控措施。     

柔性加筋土挡墙路堤在软基上的应用研究

介绍在国内首次采用土工格栅建造的柔性加筋土挡墙处理在软基上填筑加高帮宽路的工程实践，以及设计计算，并阐述筋材和土体协调变形等问题。变形的主要原因是差异沉降对既有路堤的影响。采用传统的方法易留下工程的隐患。工程实践证明，采用柔性加筋土挡墙在软基上解决此类问题是成功的，且操作简单易行，并可降低工程造价，值得推广应用。     

太行山隧道宽张裂隙成因演化机理分析

太行山隧道位于晋豫两省交界,为山西中南部铁路通道第二长隧道,地层岩性、新构造运动、地貌演化塑造了其独特性的水文地质背景,新构造运动及表生改造的共同作用,Ω套谷、宽张裂隙发育,补给面积大,在Ω沟口、地形急剧变化带、构造轴部地下水易富存,隧道施工地下水顺宽张裂隙高压涌出。深埋原生宽张裂隙无疑控制着富水段的分布,高压涌水威胁隧道的施工安全和运营安全,而深埋原生宽张裂隙分布规律具随机性且宽窄不一,其成因机理对研究富水段分布具有重要的理论与现实意义。     

一种宽供电范围开关电源变换器设计

为了满足宽供电范围需求,开发设计了一种电感耦合式Step-down CUK变换器开关电源,对该变换器的输入输出电流进行了稳态分析,表明变换器具有的电流连续特性,有利于提升变换器的功率密度;提出了一种变频控制策略及其实现方法,解决了变换器的稳定性问题。试验验证及批量装车考核表明该设计具有实用性。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板横向可靠度的计算方法研究

在无砟轨道建造和运营过程中存在着诸多不确定性,因而设计轨道结构时应使用可靠度理论计算分析结构的可靠性。应用可靠度理论分析时,在最不利状况下将轨道板视为一系列串联的全支撑宽轨枕。考虑列车荷载和温度梯度荷载两种主要荷载分别服从正态分布与威布尔分布,其荷载效应可分别按轨枕全支撑受力模式及Westgaard公式计算。考虑到荷载、抗力及计算模式的不确定性,假定了各参数的均值与变异系数,对轨道板横向宽轨枕单元的轨下截面和板中截面的可靠度分别进行了计算,其可靠度指标均满足结构可靠性要求。     

城市轨道交通活动断层区域用宽枕板试制及试验研究

乌鲁木齐城市轨道交通1号线穿越活动断层区域采用的宽枕板是一种新型轨道结构,为验证宽枕板的制造、吊运及其力学特性满足工程需求,对宽枕板进行试制及试验研究。按照先张法预应力结构设计宽枕板,并制定宽枕板试制工艺及型式尺寸检验要求,基于有限元分析方法确定静载试验的检验荷载并进行宽枕板静载抗裂试验。结果表明:按照设计生产工艺制造的宽枕板,其制造误差可以控制在设计允许的范围内,吊运方便且稳定,可以满足工程需求,其静载抗裂特性可以满足工程需求。     

翼轨加高值对高速列车过岔动力特性影响分析

基于岔区轮轨接触关系及轮轨系统动力学理论,以18号高速道岔可动辙叉为例,分别建立翼轨不同加高设计方案下的辙叉模型以及CRH2型车车辆模型,分析翼轨加高设计对列车过岔动力特性的影响。研究结果表明:列车过岔时,随着翼轨向外弯折,轮轨接触区域开始外移,并由此造成轮对质心垂向位置的降低,引发剧烈的轮轨冲击作用;通过设置合理的翼轨加高值,可有效解决轮对质心垂向位置降低的问题,提高列车过岔平稳性及旅客乘车舒适度;翼轨最大加高值为2 mm时最佳,与无加高设计相比,翼轨加高后,列车第一轮对垂向轮轨力及减载率最大值分别降低了18.16%和35.8%、轮对和车体的垂向加速度则分别降低了48.1%和34.7%,列车垂向振动特性得到明显改善;随着列车运行速度的提高,其过岔时的轮轨动态响应也会不断加剧,鉴于翼轨加高可有效降低列车过岔时的垂向动力相互作用,合理的翼轨加高设计将对列车在岔区的提速具有重要意义。研究成果可为我国铁路线路道岔可动辙叉的结构优化设计提供理论参考。     

仿生鱼型微机器人推进机理的研究

液体中运动微机器人一直是微机械电子技术的一个研究热点.基于鱼类肌肉水动力学的研究,利用鱼类尾鳍与微机器人摆翼运动相似性,对仿生鱼型微机器人摆翼所产生的推进力进行了分析.