城市轨道交通线网基本单元与复杂网络性能分析

从局部角度与整体角度对城市轨道交通网络性能进行了综合分析。从局部角度, 分析了轨道交通网络二线、三线和四线的基本组成功能单元, 并提出采用换乘次数、路网吸引区覆盖强度和换乘站的负荷强度等指标对各功能单元进行评价。从整体角度, 运用复杂网络理论, 在SpaceP拓扑空间中, 采用节点的度、群集系数和平均路径长度等参数来研究轨道交通网络的性能, 并从网络拓扑本身来认识网络特性。研究结果表明: 轨道交通网络最基本的形式为放射、交叉、环形, 三角与环形、三角与三角及多三角都是较为理想的复合形式; 在北京市轨道交通网络中, 随节点的度增大, 其概率分布呈先增加后减小趋势, 群集系数等于1的站点较多, 网络中直达站点和换乘1次就可完成出行站点之和超过了总数的80%, 可认为该网络出行较便捷。     

基于模糊复合物元法的水泥路面性能评价

分析了现行水泥路面养护技术规范, 提出了适用于旧水泥混凝土路面养护和罩面需求的水泥路面性能评价指标体系和评价方法。采用路面状况指数、行驶质量指数和国际摩阻系数等指标评价路面的使用性能, 采用断板率、基层顶面当量回弹模量、接缝传荷能力和板底脱空率等指标评价路面的结构状况。考虑到各评价指标分级的模糊性, 应用模糊物元分析法建立了多指标的路面状况评定方法, 其中的权重确定综合了AHP法和熵值法, 以求同时反映评价分级的主观性和实测数据的客观性。分析结果表明: 实际路段的路面性能对应“中”的关联度最大(0.562 4), 对应“次”的关联度次之(0.319 4), 根据最大关联度原则, 该路段的路面性能属于“中”级偏“次”, 与实际情况相符, 表明评价指标体系和方法可行。     

用电阻网络方法计算船舶压载舱的压力损失

随着人们环保意识的增强,船舶压载水对海洋环境的污染越来越受到关注,国际海事组织（IMO）要求船舶在深海进行压载水更换。为了确保更换压载水时船舶的安全,设计船舶时必须对船舶压载舱压力损失进行计算。提供了一种计算船舶压载舱压力损失的方法,为船舶设计或选用更换压载水的压载泵提供参考。     

基于球形硅微粉的新型透明黏土基本力学特性试验

透明土试验技术是近年来发展起来的一种新的变形可视化技术,包括透明土的制备和图像捕捉与处理方法等.通过此技术可以对透明土体内部的变形和渗流过程进行观测以实现土的三维变形、强度和渗流等问题的可视化研究.目前应用最多的透明土有2种:第1种是以熔融石英砂为土骨架,正十二烷和15#白油的混合溶液配制透明砂土,第2种是利用无定型硅...     

复杂环境条件下富水卵石地层暗挖地铁车站建造方案研究

北京地铁16号线红莲南里车站为地下双层三跨车站,该站初步设计采用8导洞PBA工法施工。车站邻近城市河道布置,车站周边建筑物和地下管线密集,车站穿越地层为富水卵石地层。在充分考虑车站部位地质条件及环境条件的基础上,分析了初步设计方案的弊端,为有效控制地面沉降及车站施工对周围环境的影响,提出了优化的单层4导洞PBA工法,并详细讨论了该方案的优势。采用有限元数值模拟方法,对原设计方案和优化方案进行施工力学机理分析。计算结果表明:无论是从围岩塑性区分布、车站结构受力还是地层变形来看,4导洞方案均优于8导洞方案。施工实践表明:所提出的车站施工优化方案是可行的。     

复杂传递路径下轴承滚动体故障特征提取

为消除复杂传递路径对轴承滚动体振动信号的影响并提高故障特征提取的能力,研究了基于变分模态分解(VMD)、优化最大相关峭度解卷积(MCKD)和1.5维谱的轴承滚动体故障特征提取问题;分析了轴承滚动体原始振动信号特点、早期故障信号的特性以及复杂传递路径对振动信号的影响,运用VMD将原始振动信号分解为一系列本征模态函数(IMFs),提出了转频分量剔除方法,通过峭度准则优选2个峭度较大的IMFs分量进行重构;基于网格搜索法研究了MCKD算法参数优化方法,用以增强重构信号的周期性故障特征,消除复杂传递路径对轴承滚动体故障信号的影响;利用1.5维谱分析重构信号,建立了复杂传递路径下轴承滚动体故障特征提取新方法,实现了轴承滚动体故障的准确诊断;为了证明方法的有效性,选取美国凯斯西储大学轴承SKF6205基座滚动体数据进行试验验证与分析。试验结果表明：网格搜索法获得了MCKD算法的最优滤波长度与冲击周期参数(365、85),优化MCKD算法增强了重构信号的故障特征,减少了无关频率分量,明显降低了其他成分的干扰;提出的故障特征提取方法在0、735和1 470 W负载条件下均提取到了轴承滚动体的故障特征频率(140.6 Hz)以及二倍频(281.3 Hz)和三倍频(421.9 Hz)等所有倍频分量,且不受负载条件的影响,消除了复杂传递路径对轴承滚动体故障特征提取的影响。可见,提取方法可以有效解决复杂传递路径下轴承滚动体故障特征提取与诊断问题。     

多模式复合交通网脆弱性测度

构建了多模式复合交通网络拓扑模型;在传统测度指标的基础上,从各交通方式的差异性、资源公平性和网络可达性相结合的新视角提出了适用于多模式复合交通网的脆弱性测度,分别为子网敏感度、站点分布均衡度和可达指数;选取3种不同攻击策略进行Python仿真,以特点鲜明的东南沿海发达地区和西南边境山区的实际综合交通网为例,对比分析了网络结构脆弱性的差异性和共同点,多重验证了指标的有效性、稳定性和适用性。研究结果表明：浙江省和云南省多模式复合交通网络均符合小世界网络特性,能够使各交通方式间优势互补,降低网络脆弱性;在3组贡献度参数取值下,无论采取何种攻击策略,当失效节点数量相同时,浙江省子网敏感度从大到小总体趋势为公路网、水运网、铁路网,云南省子网敏感度从大到小总体趋势为航空网、公路网、铁路网;浙江省和云南省的公路网站点分布的基尼系数分别为0.196和0.086,均为分布绝对平均,铁路网站点分布的基尼系数分别为0.559和0.702,均为分布差距悬殊,云南省机场分布的基尼系数为0.363,分布相对合理,浙江省水运网港口分布的基尼系数为0.672,分布差距悬殊,说明需要进一步完善铁路网、水运网和航空网的布局;持续攻击会造成多模式复合交通网络分裂出多个连通子图或孤立节点,使得网络可达性发生突变性下降,为避免这种现象的发生应尽早采取恢复措施。可见,提出的脆弱性测度可以有效刻画综合交通网脆弱性,并发现网络间脆弱性的差异性和共同点。     

共形FDTD网格剖分方法及其在舰船电磁环境效应仿真中的应用

对于时域有限差分（FDTD）数值仿真方法,网格生成是其重要前处理过程。大部分商业模型都使用三角形面片描述其结构,而FDTD必须使用六面体网格,因此必须使用合适的剖分算法将模型结构对齐到FDTD的计算区域。而目前基于原点探测的传统网格生成算法存在效率和精度等若干问题。基于射线追踪原理,通过检测网格射线族和三角形面片模型间的交点位置,求解模型结构和FDTD元胞之间的位置关系,从而可高效、精确生成FDTD仿真算法必须的网格信息,并通过进一步应用多方向射线追踪方法,解决特殊模型结构可能导致部分模型的剖分信息不完整的问题。最后,通过将该剖分方法应用于带有战斗机的航母飞行甲板模型,并结合高阶共形FDTD方法,成功预测其在高功率电磁脉冲下的表面电流分布问题。     

船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究

  目的  针对传统的液压驱动的舵传动装置,基于缩比舵传动装置试验台,开展电气驱动方式振动特性研究。  方法  首先研究舵传动装置在电气驱动下机构本身振动特性与负载力及转动角速度的关系,然后对液压、电气两种驱动方式下机构的振动特性进行对比分析。  结果  试验表明,传动装置产生的振动强度与舵叶加载力、舵角零点位置角速度呈正相关,电气驱动方式产生的振动加速度峰峰值和均方根值与液压驱动相比均降低了40%,有效降低了传动装置的整体振动,  结论  对舵传动装置电气化具有参考价值。     

未来的潜艇液压系统

  目的  液压油站作为液压系统的动力源,是液压系统振动、噪声产生的根源。为进一步降低液压系统的振动、噪声水平,提出一种基于模态分析与振动传递函数分析的低噪声液压油站的设计方法。  方法  建立液压油站有限元模型,在此基础上求解出油站的模态,并利用模态叠加法对油站结构及液压泵的安装位置进行优化,得到油站的最佳结构形式和液压泵最佳安装位置。基于振动传递函数分析对液压油站箱体结构进行设计,优化泵组到油站机脚的振动传递路径,进一步降低液压泵组振动噪声对液压油站的影响。  结果  油站的振动噪声测试结果表明,该设计方法显著降低了液压油站振动、噪声指标,其中液压油站振动加速度总级降低5.7 dB,空气噪声降低2 dB,  结论  为液压系统减振降噪提供了较好的方法。