水运工程船载智能化固结仪的研发与应用

在水运工程勘察中,固结试验是常用测定土的压缩性参数的室内试验方法,也是研究土的强度及结构关系的重要手段。固结仪是室内土工固结试验的主要仪器设备。在分析国内外现有固结试验设备性能的基础上,针对现有固结仪体积大、噪声大、抗晃动性能差、智能化程度低、不适用于水运工程船载实验室使用等问题,研发了一套已获得实用新型专利的船载智能化固结仪。试验表明：该仪器不仅性能稳定、量测精度高,且具有结构简单、操作简便、智能化程度高、船载性能优越等特点。新型船载智能化固结仪具有广阔的市场应用前景,特别适用于移动类的土工实验室。     

组合型轨道梁结构在码头中的应用

以阳江某重力式码头后轨道基础为工程实例,通过对常用轨道基础结构的分析论述,提出一种组合型轨道梁结构,解决轨道式起重机重载作用下,弹性地基梁使用期沉降调节难度大的问题。基于文克尔假设,采用有限元软件Midas Civil对地基梁、钢轨、轨枕等进行计算分析,结果满足工程使用要求。组合型轨道梁结构设计合理,与常规方案对比,其结构综合性能优、经济性能较好。组合型轨道梁结构的应用研究可供类似工程参考借鉴。     

速度400 km/h轮对初始旋转惯性对滚动接触有限元模型的影响

基于显式动力学有限元方法所建立的三维轮轨滚动接触模型是研究高速铁路轮轨相互作用的有效工具。该模型既考虑轮轨的真实几何形状(包括不平顺)和材料非线性,又详细考虑轮轨间的几何接触关系和轮轨系统的纵向动力学性能,得到广泛的应用。在具体实现模型仿真时,采用隐式-显式相结合的办法。传统的做法是,隐式计算时不考虑车轮的旋转,只考虑重力作用下的静态位移场,然后将得到的静态结果作为显式计算的初始条件,同时对车轮施加前进速度和转动角速度以及转矩等条件,求解轮轨的相互作用。大量文献表明,用这种做法来启动显式动力学求解,会产生剧烈的初始瞬态响应,导致求解时间过长,甚至不收敛,尤其在速度高达400 km/h时。基于此,对上述模型进行了改进,在进行隐式计算时,首先考虑车轮的旋转,得到车轮在离心力作用下的位移,在此基础上再考虑车轮受重力作用与钢轨发生接触,得到接触斑、法向接触应力以及车轮的应力应变等,然后将更新后的结果作为显式计算的初始条件进行显式动力学求解。算例表明：改进后的模型可大大减小初始瞬态响应,减少有限元节点和网格数,从而加快计算的收敛过程,提高计算效率;轮轨力频谱存在无衰减频带,在该频带内轮轨力随着模...     

轮轨高频瞬态冲击下钢轨螺栓孔棱边受力分析

为研究螺栓孔在轮轨接触应力场作用下的棱边应力分布规律及受力特性,建立带有螺栓孔的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,研究列车牵引、制动及钢轨擦伤所致高频激励下车轮动载对螺栓孔棱边应力峰值及分布规律的影响。结果表明：擦伤位置是影响螺栓孔棱边受力特性及应力分布规律的关键因素;轨面擦伤可激发高频附加动力冲击作用,螺栓孔斜向棱边Mises应力峰值随运营速度的提升而显著增加,轨面擦伤使斜向棱边方向螺栓孔应力集中效应显著加剧;列车牵引状态加剧了螺栓孔45°、225°方向棱边应力集中效应,而制动状态加剧了螺栓孔135°和315°方向棱边应力集中效应。     

周期温度作用下轴心受力混凝土结构徐变效应分析

为研究长期变温环境下考虑徐变效应时高速铁路纵连板式无砟轨道体系的结构内力,建立两端固定的轴心受力素混凝土板简化模型,设置假设条件,在已有的恒温徐变模型及变温徐变计算方法的基础上建立递推公式,分析温度参数和周期时间对徐变作用的影响,以及徐变对结构内力和变形的影响。结果表明：与不考虑徐变效应或考虑徐变系数恒定相比,考虑徐变系数随温度变化时结构受力更不利;预测结构整体内力变化趋势时,可不考虑日升降温对徐变效应的影响,只需考虑季节性升降温影响;长期受周期季节性温度变化作用,随周期温度作用循环次数的增加,结构最大拉应力增大,自第二循环起结构最大压应力减小。     

考虑黏土结构性影响的柱孔卸荷收缩问题解析及数值验证

圆孔收缩理论是岩土开挖问题的主要分析方法之一,然而已有研究中大多未考虑土体的结构性影响。为此,采用结构性参数和结构损伤速率分别表征土体结构性强弱和损伤快慢,基于S-CLAY1S模型求解了不排水条件下各向异性天然结构性黏土中的圆柱孔卸荷收缩问题。首先推导了反映应力-应变关系的弹塑性刚度矩阵,进而联立硬化法则和塑性区大变形理论,得到了关于有效应力分量、各向异性分量和结构性参数的微分方程组,并结合边界条件进行了求解;同时编写了S-CLAY1S模型的显式积分算法,通过相应的有限元数值解验证了理论解的正确性。结果表明：土体结构性对圆孔卸荷收缩过程影响显著,结构损伤使得孔周有效应力减小和超孔隙水压力增大,该现象随着土体结构性增强变得更为明显;土体抗剪强度随其结构破坏而降低,土体表现出应变软化特征,分析认为是缩孔过程中土体结构破坏引起的应力释放所致。参数分析表明结构损伤速率越大,缩孔过程中土体结构损伤效应的影响越显著。研究结果可为隧道围岩压力计算、竖井收缩变形预估以及钻孔泥浆护壁压力预测等提供理论依据。     

基于主动倾斜式尾翼的车辆气动特性研究EI北大核心CSCD

为提高车辆在弯道行驶的操纵稳定性,本文中设计了一款主动倾斜式尾翼的空气动力学套件,在现有车辆的基础上加装主动倾斜式尾翼和前唇,通过空气动力学仿真找出车辆气动特性与尾翼倾角和攻角的关系。基于模糊控制算法设计可调倾角和攻角的控制策略,并通过车辆操纵稳定性仿真对控制策略进行了优化。在实车上加装主动倾斜式尾翼空气动力学套件并根据优化后的控制策略编写代码,基于国家标准进行操纵稳定性实车试验。试验结果表明,加装主动倾斜式尾翼空气动力学套件的车辆相对于加装仅攻角可调的空气动力学套件车辆、未加装空气动力学套件的车辆在稳定性上都有一定的提升。     

云端数据驱动的锂电池故障分级预警研究

目前还未有一种有效手段针对故障类型未知的车辆云端数据进行无监督式的故障预警,为此本文提出了一种云端数据驱动的锂电池故障分级预警方法。首先通过机理分析选取适用于云端数据特性的特征,构建6类差熵特征集进行多次混合聚类实现对电池健康度的打分评价。通过引入温度信息区分热相关故障并构建预警等级划分准则判断电池故障状态。利用5种现场故障案例进行验证,结果表明,该方法能准确识别故障并区分故障类型,且具有较高的超前性和适应性。     

安徽安庆长江大桥钢桥面铺装设计与研究

通过对4种铺装体系力学特性及协调性的比较验证,提出了适合于安庆长江大桥的钢桥面铺装方案钢板喷砂除锈+溶剂型粘接剂+缓冲层+浇注式沥青混凝土+SMA沥青混凝土面层的铺装结构.     

城轨车辆框架式结构蓄电池箱设计

文章介绍了一种城轨车辆框架式结构蓄电池箱的设计,并且对该蓄电池箱结构进行了静强度和模态分析,验证了该种箱体结构具有良好的安全可靠性。