铁路客运专线基础工程高性能混凝土配合比设计的试验研究

采用正交试验设计方法对混凝土配合比进行了试验,研究了胶凝材料用量、组成及水胶比对基础工程用高性能混凝土强度及耐久性的影响。试验及分析结果表明：可使用大掺量外掺料（〉50％）配制铁路客运专线基础工程高性能混凝土,水胶比及胶凝材料总量是配合比设计的关键,在一定的比例范围内,外掺料的掺量和组成比例对混凝土56天强度及耐久性指标影响不显著。     

基于正交试验的侧围外板拉延成形工艺参数优化研究

针对侧围外板拉延成形易产生开裂、起皱以及塑性变形不充分等问题,以某车型侧围外板为研究对象,对影响侧围外板拉延成形质量的工艺参数进行研究。运用单因素变量法,研究了压边力、冲压速度、摩擦系数、模具型面间隙以及拉延筋阻力系数五个变量因素对侧围外板拉延成形质量的影响。运用正交试验法和极差分析法,以降低最大减薄率为目标进行优化,筛选出最佳工艺参数组合。明确了各变量因素对侧围外板最大减薄率主次影响的优化方法,并分析了试验结果方差,得出了影响减薄率的显著因素。运用优化后的工艺参数进行成形仿真,获得了良好的成形效果。利用成形仿真结果指导现场试模,得到无开裂、起皱、塑性变形充分的零件,最大减薄率为19.8%,最大增厚率为3.6%。研究表明,将正交试验应用于成形仿真可以改善侧围外板拉延成形质量,并能提高试模成功率。     

大跨径敞开式钢桁架桥设计

跨越赣江的某景观桥梁,主桥采用(70+140+140+70)m的敞开式钢桁架桥。上弦杆曲线为2次抛物线,结构新颖独特。主体为栓焊结构,采用整体式节点设计,弦杆采用箱型截面,腹杆采用箱型截面;桥面系采用正交异性钢桥面板结构。     

胶粉目数对橡胶沥青混合料的粒子干涉效应试验研究

以橡胶沥青混合料的沥青-胶粉-集料三相组成为研究对象,采用正交试验设计了若干20目、40目与80目橡胶沥青混合料配合比,通过测定沥青混合料的体积参数来研究胶粉目数对橡胶沥青混合料的粒子干涉效应。试验结果表明,20目和40目低目数胶粉颗粒与集料的粒子干涉效应明显,与矿粉的粒子干涉效应不明显,80目高目数胶粉颗粒与集料的干涉效应不明显。提出在进行橡胶沥青混合料配合比设计时,要以胶粉目数为核心进行设计,严格控制干涉区间关键筛孔(0. 6 mm～2. 36 mm、2. 36 mm～4. 75 mm)集料比例,避免发生粒子干涉效应,从而保证橡胶沥青混合料的路用性能。     

基于正交试验的沥青路面倒装结构力学响应研究

依托西非某国实体工程,采用法国沥青路面设计软件Alizé,通过设计正交试验方案,重点研究了各层位厚度和模量对沥青路面倒装结构力学响应影响的变化规律,提出了基于力学响应的倒装类沥青路面结构和材料参数显著性程度。计算结果表明:沥青路面倒装结构中,GNT属薄弱层,须严格控制原材料、级配及施工工艺等;GLC层厚度和土基模量对路面结构受力影响显著,尤其是土基顶面压应变和弯沉指标;为加强路基路面整体结构强度,需重视土基影响区和GNT影响区;在进行法规沥青路面倒装结构验算时,应优先考虑各层位厚度,通过不断优化厚度因素,从而实现既满足法规要求又经济合理的目的。     

柴油机增压器包覆层隔声性能试验分析及优化设计

提出一种船用增压器的包覆层结构,其内层为绝热材料和吸声材料,外层为金属薄片。采用统计能量法(SEA)建立该结构的中高频段隔声数值模型,开展包覆层的隔声试验,隔声量实测值与仿真结果吻合较好,能验证数值建模的有效性。对包覆层的吸声材料的厚度、密度和流阻等参数进行优化设计,利用正交试验法设计数值试验组,采用极差和方差分析法分析影响材料隔声性能的关键因素,得出最重要的影响因素是材料厚度,在选型设计中还应考虑密度和流阻因素。当安装厚度受限时,可通过改变密度和流阻值来提高材料的隔声量。     

正交异性钢桥面板典型疲劳细节变形与裂纹尖端应力分析

为了解车轮荷载作用对正交异性钢桥面板典型疲劳细节的影响,以长门特大桥为背景,采用有限元法建立正交异性钢桥面板节段模型及易开裂部位的子模型,分析在不同横向荷载分布下3处典型疲劳细节受力及面内外变形,得到各细节最不利加载位置。对最不利位置进行加载,分析疲劳裂纹尖端应力强度因子变化规律,研究不同疲劳细节裂纹类型及扩展能力。结果表明:单轮荷载作用下,横隔板弧形缺口位置会发生面内外变形,顶板-U肋焊根处以面外变形为主,横隔板间的顶板-U肋焊缝焊根位置面外变形最大。在裂纹较短时,随着长度的增加,弧形缺口裂纹从张开型裂纹逐渐转向张开型、滑开型混合裂纹,且横隔板处的顶板-U肋焊根裂纹为复合型裂纹,横隔板间的顶板-U肋焊根裂纹为张开型裂纹。横隔板弧形缺口裂纹和顶板-U肋焊缝焊根裂纹的尖端应力强度因子的最大值,分别出现在裂纹长度为20 mm和40 mm附近,该处裂纹较容易继续扩展。     

钢轨轨腰缺陷检测MsT有限元分析及优化

钢轨轨腰缺陷的存在严重影响了列车的运行安全,及时有效地对轨腰缺陷进行检测具有重要意义。基于铁磁性材料固有的磁致伸缩效应及其逆效应,分析了磁致伸缩换能器(MsT)激励过程的控制方程,采用有限元法建立了一个检测钢轨轨腰通孔缺陷、一发一收的单向聚焦斜入射SV波MsT二维多物理场耦合模型。该模型对钢轨轨腰处有缺陷时接收线圈的感应电压信号进行仿真分析,并结合正交试验法,分别研究了发射线圈和接收线圈的提离距离、导线结构参数对缺陷回波电压信号幅值的影响,得到了模型优化后的结构参数。该工作对MsT用于钢轨轨腰缺陷检测的接收电压信号分析以及导线设计具有指导意义。     

结构-电磁激励下某电驱总成噪声控制

针对某电动汽车电驱总成的噪声问题,依据电驱总成车内噪声产生机理,进行整车状态声振特性测试,运用不同工况组合下的频谱特征和阶次特征等分析方法,识别出该电驱总成噪声问题为结构共振和电磁激励所致。针对结构共振问题,考虑电驱总成结构耦合特性、电机材料复杂多样性和线圈绕组质量,建立电驱总成有限元分析模型,求解出电驱总成的模态和振动响应,并通过敲击法模态试验得到模态参数进而对有限元模型进行验证,在此基础上以模态应变能为依据对电驱总成结构的局部刚度进行优化,提升结构共振频率,降低共振风险。针对电磁激励问题,以电驱总成中的永磁同步电机为研究对象,建立电磁仿真分析模型,以影响磁通密度的转子槽口的槽形、槽宽、槽深和槽间角度4个因素建立正交试验设计表,通过极差值得到各因素对齿槽转矩和输出转矩的影响水平,最后以降低齿槽转矩、加工工艺简单和对输出转矩影响小为目标,运用16组具有代表性的电磁方案,完成256个参数组合的寻优,并对优化方案进行了数值仿真计算。研究结果表明：优化方案的改善效果较显著;研究可为电动汽车车内噪声改善提供试验技术支持,并为电驱总成的结构共振噪声和电磁噪声控制提供方法参考。