A new method for determining wheel–rail multi-point contact

A new method for wheel–rail multi-point contact is presented in this paper. In this method, the first- and the second-order derivatives of the wheel–rail interpolation distance function and the elastic wheel–rail virtual penetration are used to determine multiple contact points. The method takes account of the yaw angle of the wheelset and allows the identification of all possible points of contact between wheel and rail surfaces with an arbitrary geometry. Static contact geometry calculations are first carried out using the developed method for both new and worn wheel profiles and with a new rail profile. The validity of the method is then verified by simulations of a coupled vehicle and track system dynamics over a small radius curve. The simulation results show that the developed method for multi-point contact is efficient and reliable enough to be implemented online for simulations of vehicle–track system dynamics.     

基于模态分析理论和神经网络的斜拉桥拉索损伤识别研究

将振动模态分析和神经网络技术结合起来,以振动模态构造的损伤标识量作为神经网络识别输入的特征参数,进行结构健康监测。根据云阳长江公路大桥设计资料,考虑桥梁拉索结构的单构件损伤、2个构件损伤、3个构件损伤3类损伤工况,分别采用了模态频率、位移振型模态、曲率模态3种指标作为神经网络的输入参数,共建立9个BP神经网络模型进行了桥梁损伤识别的研究。研究结果表明基于振动模态分析理论和BP神经网络的桥梁损伤识别方法可用于识别斜拉桥拉索结构的损伤位置和损伤程度。     

荷载形状对钢桥面铺装力学响应的影响

针对轮胎接地形状的不规则性,构造理想传力垫层、运用三维有限元接触分析方法分析了矩形、椭圆、长圆3种简化荷载形状在具有不同单轮横向宽度及两轮中心距时铺装层的力学响应。结果表明单轮横向宽度与两轮中心距对横向拉应变有较大影响,而矩形形状荷载计算结果较椭圆和长圆形状荷载小。与实测数据的对比分析表明:以往计算采用的单轮横向宽度偏小,长圆荷载的计算结果与实测值更接近,在用简化矩形均布荷载分析钢桥面铺装力学响应时,单轮横向宽度与两轮中心距应该尽量按实际情况选取,并进行荷载形状修正。     

基于遗传算法的集输管网井组划分

通过对油田集输管网的分析研究,建立了基于产量距离之和最小的井组最优划分的数学模型,并采用基于整数编码的遗传算法对模型进行了求解.实例计算表明:建立的以产量距离之和最小为目标的数学模型更能反映集油管网投资的经济性,采用基于整数编码的遗传算法进行求解,其寻优效益高,且收敛性和稳定性也较好.最后求得的产量距离和为18 937.93 km·t/d,比文献[2]中的划分结果小1 381.07 km·t/d.     

基于贝叶斯网络的高速公路预警系统研究

贝叶斯网络能够对不完全、不精确或不确定的知识或信息做出有效的推理,已成为目前不确定知识表达和推理领域最有效的模型之一。为了有效减少交通拥挤、预防交通事故,建立了基于贝叶斯网络的高速公路预警系统。该系统可以根据已知的交通信息、天气以及时段等信息判断道路交通状况,对高速公路交通事件进行有效的预警。     

基于神经网络的船舶主动力装置系统可靠性优化分配

船舶主动力装置系统可靠性分配是船舶动力可靠性工程设计中的重要内容，它常常构成有约束条件的非线性优化问题。探讨了基于神经网络理论求解该类问题的方法。建立系统可靠性优化分配的数学模型，采用罚函数法将不等式约束转化为无约束的优化问题，构造出Hopfield神经网络求解的能量函数，求得动力系统微分方程组。用数值计算的方法求解微分方程组，所得平衡点即为最优解。该方法通用性好，收敛速度快，为船舶主动力装置系统的可靠性分配提供了一种新的手段。     

轮轨滚动噪声激扰模型研究

为解决轮轨高频非线性接触问题和预测轮轨滚动噪声,需研究轮轨表面粗糙度的时域模型。在基于线性化理论的轮轨表面粗糙度频域表示方法的基础上,为满足轮轨非线性接触的要求,采用时频转换的方法建立轮轨表面粗糙度时域输入模型,并以Sato轮轨表面粗糙度谱为例,运用所建立的轮轨噪声预测模型及开发的轮轨噪声预测分析软件对轮轨滚动噪声辐射进行了仿真计算,将得到的轮轨滚动噪声频谱特征及其时域特点与工程实际监测结果进行对比分析,证明模型是可靠的。     

高速铁路竖曲线地段接触线弛度设置的探讨

本文针对高速铁路竖曲线地段的接触线弛度的设置进行了探讨,并通过现场实测,在吊弦计算时确定出竖曲线凹凸区段接触线弛度预留的具体量值,以保证良好的弓网受流质量。     

火箭弹发射时连接螺纹处强度的数值分析和研究

基于非线性有限元数值分析,研究了某型号火箭弹内连接螺纹在发射中的强度问题。计算中考虑了材料的非线性问题和螺纹间的接触问题。计算结果表明,接触部位存在着明显的应力集中现象,但螺纹部位总体的应力水平较低,能够保证火箭弹的发射安全。     

基于时序-神经网络的车辆变速器齿轮故障诊断

采用时序分析和BP神经网络，建立了基于时序-神经网络的车辆变速器齿轮故障诊断系统。通过对车辆变速器齿轮运行状念特征信号进行时序分析和特征向量提取，并以此作为BP神经网络的输入向量进行网络训练，从而实现变速器齿轮运行状态的识别与故障诊断。该系统应用于LC5T81变速器齿轮的故障诊断中，能够比较准确地识别与诊断出变速器齿轮的跑合运行状态、磨损运行状态和故障运行状态。验证表明该诊断系统有效、可行。