中巴喀喇昆仑公路改扩建工程设计与施工中的植物保护技术研究

中巴喀喇昆仑公路K753+800～K811+343段穿越了巴基斯坦红其拉甫国家公园,公路建设中的植物保护显得迫切和必要。在筛选出中巴公路植被保护重点路段的基础上,提出了工程设计中的植被保护技术,主要包括:浆砌排水沟走向的灵活处理、浆砌排水沟改为生态排水沟、收缩边坡坡率;同时提出施工中的植被保护技术——分布清表施工技术。通过这些技术的实施,至少保护了约4 606m2的植被免遭破坏,效果良好,示范工程受到工程业主巴基斯坦国家公路局的肯定。     

基于模拟直齿轮啮合模型的齿根强度分析

齿轮啮合是一个比较复杂的过程,由于渐开线齿廓的固有特性使得齿轮在啮合过程中会产生许多非线性的影响,这些非线性影响对于齿轮啮合特性的分析和优化有着举足轻重的意义。文章首先基于先进的有限元理论,提出一种能够准确计算齿轮啮合刚度,并可模拟齿轮啮合动态过程的有限元模型。其次将应用此模型考虑摩擦的影响对直齿轮齿根应力进行分析,并对直齿轮轮齿的齿根应力在啮合过程中的变化趋势以及相应的摩擦影响进行讨论和总结。     

叶顶间隙对喷水推进水力性能的影响

分别以设计参数相同的混流式喷水推进泵与轴流式喷水推进泵为对象, 基于剪切应力运输湍流模型、隐式多网格耦合算法与全结构化网格, 对4种不同叶顶间隙的水力性能进行数值模拟, 分析了叶顶间隙对喷水推进水力性能的影响, 研究了叶顶间隙影响程度与喷水推进器类型的关系。研究结果表明: 2种喷水推进泵的扬程、效率均随叶顶间隙增大而减小; 随着叶顶间隙的增大, 混流泵消耗功率先增大后减小, 当叶顶间隙为1.3mm时消耗功率最大, 而轴流泵消耗功率单调减小; 混流泵叶顶间隙变化引起的喷泵效率改变量不受流量影响, 而轴流泵效率变化量随流量增大而增大, 以较大叶顶间隙为基准, 且叶顶间隙变化量相同时, 混流泵效率变化较大, 轴流泵效率变化较小; 混流泵与轴流泵性能存在差异的主要原因是外形结构不同导致间隙涡对叶顶间隙泄流的作用大小不同; 当叶顶间隙由0.7mm增大至1.6mm时, 2种喷水推进器推力效率变化量在1%以内; 随着叶顶间隙的增大, 2种喷水推进器消耗功率的变化趋势与喷水推进泵相同, 且轴流式喷水推进器总推力、功率变化幅值大于混流式, 即混流式喷水推进器对叶顶间隙变化的适应性更好。     

轮轨热接触耦合效应的有限元分析

针对制动热应力问题, 运用有限元直接耦合法, 对车轮热接触工况进行了模拟, 采用耦合方程同时求解温度场和位移场, 研究了纯机械载荷工况和热接触耦合工况下轮轨应力分布与变化规律, 分析了车轮及钢轨表层材料和次表层材料的变形、温度与应力之间的关系。分析结果表明: 由于热应力的影响, 车轮表面以下0~1 mm的表层区域等效应力最大值增大了18%, 且车轮等效应力较大区域由表面以下1~4 mm处的次表层区域变动至车轮表面以下0~3 mm处。     

燃气轮机高压涡轮叶顶间隙变化规律的有限元分析

高压涡轮叶顶间隙会直接影响到燃气轮机的功率、效率、油耗和寿命。利用有限元等软件,建立了叶片、轮盘和机匣外环的实物模型;通过热结构耦合分析,计算得到各自在温度场和离心力场作用下的径向位移,进而得到叶顶间隙变化规律,并进行了分析。计算结果表明：温度场变化是引起叶片和轮盘径向变形的主要因素;离心力对轮盘径向变形的作用比对叶片径向变形的作用要显著得多;热和离心力变化是间隙变化的两个主要因素;叶片、轮盘和机匣的热响应不一致以及离心力对转子的拉伸作用导致其径向膨胀变形不匹配,进而引起间隙变化;快速增减速度对间隙的影响最为明显。     

钢轨轨底坡对下部授流接触轨安装的影响

接触轨是第三轨授电的地铁牵引供电系统的重要组成部分,接触轨的正确安装是车辆安全受电的前提.针对安装于加长短轨枕上的下部授流接触轨安装形式,建立几何模型推导出接触轨安装位置与钢轨轨底坡之间的数学关系式,给出接触轨正确安装时允许钢轨轨底坡安装误差范围的计算方法,以及两种常见安装参数下接触轨正确安装可接受的钢轨轨底坡范围值....     

一类双自由度含间隙振动系统的混沌碰撞运动及控制

数值模拟了一类两自由度碰撞振动系统的概周期碰撞振动和混沌碰撞振动,通过调节正弦外加驱动力法控制该系统的混沌冲击振动.在适当的系统参数条件下该类系统呈现概周期碰撞振动,参数的变化导致概周期碰撞振动通过锁相或磕碰转迁为混沌碰撞振动.仿真结果表明通过调节正弦外加驱动力可将系统的概周期碰撞振动和混沌碰撞振动控制到稳定的周期碰撞振动.     

发动机电控系统线路断路和接触不良故障分析

以2003款雅阁车用发动机电子控制系统电路为例,分析了发生线路断路、接触不良的原因,重点介绍了易发生线路断路、接触不良故障的部位及故障码的显示情况。结合故障实例进行分析,针对无故障码显示的线路断路和接触不良故障,提出了检测方法和维修方法。     

天然沥青改性沥青的表面自由能分析

为了准确评价天然沥青改性沥青与集料的粘附性能, 采用座滴法测定了3种液体在天然沥青改性沥青试样表面的接触角, 基于表面物理化学理论, 确定了室温条件下沥青表面自由能极性分量和色散分量的测定方法, 计算了基质沥青和不同掺量天然沥青改性沥青的表面自由能。结合水煮法试验结果, 分析了沥青结合料表面自由能与沥青-集料粘附性等级的关系。试验结果表明: 70^#A级基质沥青的表面自由能为10.60 mJ·m^-2, 而8%掺量天然沥青改性沥青表面自由能增加到18.60 mJ·m^-2, 天然沥青的掺加明显提高了天然沥青改性沥青的表面自由能; 采用接触角方法得到的沥青结合料表面自由能和沥青-集料的粘附性能具有较好的相关性; 天然沥青含有氧、硫、氮等多种极性较强的官能团, 较高的沥青质含量及网状结构能够吸附基质沥青中的饱和分和芳香分等轻质成分, 两方面的共同作用提高了天然沥青改性沥青的表面自由能。     

机车与车辆间车钩连挂稳定性

为了明确机车车辆间车钩的连挂稳定性, 提出了多边形接触模型, 模拟车钩连挂面之间的接触和摩擦, 即钩头轮廓面表层采用多边形建模, 以判定接触区域, 并对接触区域进行离散化处理, 通过弹性基础模型求解接触力, 由法向接触力和切向相对速度决定对应的摩擦力, 结合《机车车辆车钩连接轮廊》(TB/T 2950—2006)、干涉分析和有限元计算验证了建模方法的可靠性; 组建了能够反映中部机车动力学特性及其钩缓装置动态行为的重载列车动力学模型, 对列车在不同工况下通过1.2%长大下坡道和300m半径曲线时机车车辆间车钩的连挂稳定性进行了分析。分析结果表明: 车钩力对车钩连挂面之间的相对运动具有较大的影响, 稳定的车钩力能够使车钩连挂面之间产生法向接触力, 若车钩连挂面之间存在相对运动或相对运动的趋势时, 便会产生相应的切向摩擦力以阻止连挂车钩之间的相对运动, 当车钩力出现波动或者较小时, 连挂车钩容易处于自由间隙状态, 因此, 不足以产生足够的约束作用而出现较大的相对运动, 此时的最大垂向相对位移达到149.5 mm, 在通过300 m半径曲线时, 水平面内也会产生最大为4.5°的相对转角以补偿车钩的偏转行为。