城轨列车对列车通信的多天线Rake接收技术研究

近年来,列车对列车通信成为一种新兴起的技术,尤其在城轨领域具有迫切需求。但在地铁中,由于空间有限,电磁波传播受多径衰落影响较为严重,直接关系到城轨的运行安全,针对这一问题开展地铁环境列车对列车直接通信的抗多径衰落研究。首先,选择实际隧道环境下合适的通信距离和通信频段;其次,设计了一种使用三天线技术来抗多径衰落的毫米波通信机结构,提出将Pre/Post-Rake技术和多天线合并算法结合起来的方案,以降低误码率达到铁路通信标准;最后,利用毫米波路径损耗模型对改进Rake接收机的误码特性进行了仿真验证。仿真结果证明,此Rake接收机可有效抵抗多径衰落影响,提高城轨通信的可靠性和安全性。     

艰险山区铁路桥隧工程技术接口信息交换水平评价

艰险山区铁路工程复杂技术接口和众多的接口参与方增加了技术接口管理难度,而信息交换是进行有效接口管理的重要保障。为实现高效的技术接口信息交换,提出一种基于IFAHP-二维云的艰险山区铁路桥隧工程技术接口信息交换水平综合评价模型;根据信息沟通理论,分析艰险山区铁路桥隧间技术接口信息交换的影响因素,以此构建技术接口信息交换水平综合评价指标体系,并利用IFAHP为指标赋权;通过二维云模型评估技术接口的信息交换水平,借助MATLAB绘制综合评价云图直观反映评价结果,并计算综合评价云与标准云的贴近度,确定最终评价等级。以达嘎啦隧道和洞嘎雅鲁藏布江大桥的技术接口为例评价其信息交换的水平,验证了该模型的适用性和有效性。     

基于BIM的数字建造工业化平台中业务管理的多源数据集成关键技术研究

随着BIM技术的不断发展,BIM平台在施工全过程的应用逐渐丰富。集成整合平台背后全生命周期的工程数据,并将数据传递至工程建造各个环节当中进行应用,是BIM平台发挥作用的本质。如何在工程的全生命周期收集和整理工程数据库,并传递至各个工作流程中发挥作用,是开展BIM平台建设的重点。以乌鲁木齐市东进场高架道路工程为实例,重点研究BIM平台中工程数据库的建立,分析如何在项目的设计阶段和施工过程中采集工程数据,并将工程数据库应用于项目管理。     

梯度厚度多胞管的轴向冲击性能分析和优化设计

在截面上引入梯度壁厚设计是一种很有前景的提高薄壁结构吸能效率和耐撞性能的方法.研究双面梯度厚度方形多胞管在轴向加载过程中的变形模式和能量吸收问题.基于简化的超折叠单元理论分析了通过引入梯度厚度提高吸能效率的可行性,确定了一种多胞管截面材料分布方式,并进行了数值仿真分析.仿真结果表明:在横截面引入梯度厚度使多胞管能量吸收...     

高速列车撞击盾构隧道的混合多尺度动力分析模型

列车脱轨会对隧道结构产生重大损害,为此提出一种在保证计算精度的前提下能大幅度提高计算效率的列车撞击盾构隧道混合多尺度动力分析模型,以降低列车脱轨事故的潜在风险。首先,建立考虑管片接头效应的常规非多尺度模型及2种单一多尺度模型（同类型单元粗细网格耦合多尺度模型和不同类型单元壳-体耦合多尺度模型）,通过3种模型的管片静力学试验结果对比分析,验证2种单一多尺度模型的适用性;然后,将2种单一多尺度模型结合成混合多尺度模型,应用于列车撞击盾构隧道动力分析中,并与采用常规非多尺度模型的计算结果进行对比。结果表明：在静力荷载下,2种单一多尺度模型在位移、应力及损伤面积的分布规律上与常规非多尺度模型一致,计算值误差均在3.5%以内,且计算时间缩短了50%左右;在撞击荷载下,混合多尺度模型与常规非多尺度模型计算所得的管片位移和拉压损伤发展规律一致,但混合多尺度模型计算数值偏大,除拉伸损伤面积误差为8.56%外,其余结果误差均在5%以内;混合多尺度模型在保证计算精度的前提下,将计算时间缩减了62.4%,为类似问题提供了更为高效的解决方案。     

基于MMC的储能型同相供电系统模型及控制策略

为解决电气化铁路中的负序问题、电分相问题和再生制动能量回收问题,研究一种储能型同相供电系统。其采用模块化多电平变流器（MMC）作为同相补偿装置,以避免基于级联H桥结构的传统系统中存在的占地大和损耗高等问题,并接入储能装置。在分析主电路工作原理和储能型同相补偿装置工作原理的基础上,建立储能型同相供电系统模型;结合牵引负荷特性划分3种工作模式,包括再生制动、削峰和填谷模式,并以相关国标限值为约束,计算各端口参考电流;提出分层协调控制策略,其中端口电流控制协调不同工作模式间的快速动态切换,荷电状态（SOC）均衡控制提高储能容量利用率。算例结果表明：系统在牵引负荷的不同工况下完成了负序的有效补偿,并且通过SOC均衡控制实现再生制动能量的高效利用;与传统系统采用的储能母线接入方式和SOC均衡控制相比,所提出的系统具有可靠性高和控制简单的优点。     

基于DEM-MBD耦合方法的路桥过渡段不均匀沉降研究

为了从细观力学机理上研究路桥过渡段的劣化规律及其影响因素,采用离散单元 (DEM) 法生成轨枕与道砟模型,并施加相位荷载,通过多体动力学 (MBD) 方法建立相互独立的路基弹簧,实现对路桥过渡段中路基刚度变化的模拟,进而建立轨枕-道砟-路基过渡段耦合模型,进行不同路基刚度、列车速度、轴重以及桩基加固下过渡段不均匀沉降研究。结果表明：列车荷载作用下,路桥过渡段中过渡路基区沉降最大,普通路基区次之,桥面路基区最小;当列车车速由 94 km·h^-1增加至 281 km·h^-1、轴重由 16 t 提升至 32 t 时,过渡段不均匀沉降分别增大 60.9% 和 259.4%,轴重的影响更为突出;当列车车速为 94 km·h^-1和轴重为 16 t 时,采用刚度渐变路基或桩基加固软路基措施后,过渡段各路基区沉降均有减小,过渡段不均匀沉降分别减小 56.5% 和53.6%,验证了路桥过渡段采用搭板法与桩基加固法的合理性。     

运营高铁轨下多层结构损伤无损检测技术

运营高铁路基轨下结构在长期高速列车循环荷载与气候环境的共同作用下,轨道板、砂浆层、支承层、基床、路基本体等各结构层及层间损伤,会影响到高铁基础设施的服役性能。运营高铁轨下多层结构材质、功能各不相同,主要损伤有无砟轨道裂缝、离缝、翻浆、脱空等和基床、路基沉降等。介绍超声阵列方法、冲击回波法、地质雷达法、瞬态面波法在检测效率、精度以及探测深度方面的优缺点,选择不同的方法组合,对轨下多层结构进行综合检测和解释,构建了轨道板—支承层—基床—路基本体由浅到深的多尺度、多参数无损检测方法组合与健康状态的定量解释原则,可为运营高铁轨下结构服役性能和整治修复提供数据支撑。     

巴拿马运河船闸省水技术综述

针对船闸设计中的水资源利用问题,从省水技术角度出发,总结了国内外发展趋势.重点围绕巴拿马运河船闸中运用到的省水技术展开概念性分类论述,并结合船闸多目标优化设计理念研究各省水技术的应用特点.巴拿马运河船闸省水技术依靠重力实现,且省水效益与省水技术及运行方式直接相关,本质上是水的空间存储的优化设计.采用多因素分析方法,探讨...     

碳纤维智能层及其场域诊断

针对重大混凝土结构损伤信息捕捉的完备性,研制碳纤维智能层并提出场域诊断方法。基于碳纤维智能层的功能特性与可覆盖性,将被测结构的力场转换为易于检测的电场,在贴有碳纤维智能层的被测结构中建立一个应变或损伤的敏感场;通过研究碳纤维智能层力、电、热等多场耦合机理,提出服役结构的静态损伤场域诊断方法。最后,展望了水泥基碳纤维智能材料的工程应用及其发展前景。