船舶焊接末端受电抖振及其电频细化研究

针对船舶焊接领域中钢板焊接不可避免地会产生焊接残余应力的问题,通过分析焊接机器人焊枪末端受到的电抖振及其扰动等影响揭示其响应规律。通过搭建焊接模型阐明焊接过程动力学特性,研究不同特性电弧力对焊枪运动稳定性的影响,探索末端焊枪作业稳定性与焊接区电弧力和电源频率等参量之间的响应关系,并对多组不同驱动电频下的焊接运动进行动力学仿真,得到电频变化与电弧力的对应规律。研究结果表明:焊接电源频率的有效细化有利于保证末端焊枪焊接运动过程的平稳性;最优焊接电源频率在10Hz邻域时焊枪末端动态振动最小;通过控制电源频率大小能明显抑制焊枪振动,在一定程度上减小残余应力,有利于提高船舶焊接表面的质量。     

泥泵驱动方式、齿轮箱配置及负荷控制对泥泵特性的影响

柴油机和变频电机工作特性不同,造成实际泥泵特性曲线存在差别。分析柴油机和变频电机的设备特性,并研究变频电机驱动、柴油机单速比齿轮箱及多速比齿轮箱驱动、柴油机功率受限驱动等对泥泵性能的影响,从传动效率、调速范围、经济性及对各输送工况的适应性方面进行对比分析。结果表明,柴油机驱动的传动效率比变频电机驱动更高,变频电机驱动的调速范围比柴油机驱动更宽,中等排距工况时柴油机能提供更大的功率,变频电机驱动系统的复杂程度、初始投资、能量利用率、安全性均较高。     

隧道内新型组合轨枕块式无砟轨道结构分析

针对复杂艰险山区铁路隧道内区段较为严重且整治难度较大的基础变形病害,提出了一种隧道内新型组合轨枕块式无砟轨道,能充分适应轨道下部基础的变形,并基于有限元法对该结构的不同参数进行了力学分析。结果表明：为保证钢轨垂横向位移及轨道结构各部分所受拉应力值较小,建议组合式轨枕块的长宽高分别为830,276,140 mm;凹槽的深度宽度分别为80,970 mm;凸出高度为60 mm;为保证结构的整体性,建议组合式轨枕块选取聚氨酯材料;列车在新型组合轨枕式无砟轨道上运行时,其安全性与平顺性均满足要求。     

SDH网络时钟频偏的检测方法研究

根据SDH系统指针调整事件与网络时钟同步性能的相关性,进行理论分析和量化计算,获得管理单元和支路单元指针数值与时钟同步性能（频偏）的线性相关性,建立了相应的数学模型,并将理论计算值与仪表实际测试结果进行对比验证,获得预期的一致性。在此基础上,提出一种在网络运行环境下新的实用作业方法,即查询SDH网管的指针调整计数值,通过本文提供的数学模型及方法,可以准确获知网络时钟频偏值。该方法便捷实用,可以部分替代昂贵的专用仪表,及时发现网络中同步性能超标问题,从而更好地保证网络的运用质量。     

450MHz LTE-R系统与无线列调的电磁兼容分析

研究了450MHz频段LTE-R系统与无线列调系统的电磁兼容问题。首先分析了LTE-R系统上下行物理信道在频域的资源占用情况,提出通过关闭LTE-R频带边缘的资源块实现频率压缩,以减少2个系统间干扰。最后对频率压缩的实际效果进行了实验室测试验证。结果表明,频率压缩可以缓解2个系统之间的电磁干扰,但LTE-R下行对无线列调系统的干扰仍然较为严重,需要采取进一步的干扰协调措施。     

基于前景理论和直觉模糊集的编组站布局调整决策研究

为提升编组站布局调整方案的决策水平,考虑未来不同的运输需求增长状态对决策者行为心理的影响,提出基于前景理论与直觉模糊集的编组站布局调整决策模型。首先,构建编组站布局调整方案比选指标体系,涵盖空间分布的合理性、适应性、协调性、对社会的影响、经济性5个指标层;其次,利用直觉模糊集表征决策者对方案属性的主观评价值及犹豫度,并构造得分函数得到方案属性的综合得分值;然后,引入前景理论考虑决策者在不同运输需求增长状态下的不确定型偏好,结合灰靶决策理论构造三参照点计算编组站布局调整方案的综合前景价值;最后采用VIKOR决策方法对方案进行优选。通过某枢纽编组站布局调整实例,研究结果表明,A2为最优调整方案,与实际确定方案相吻合,验证了决策模型的有效性和实用性。     

装配式PC箱梁刚度退化及识别的足尺试验

为了明确装配式预应力混凝土(PC)梁刚度在损伤状态下的退化规律,针对3片30m预应力混凝土箱梁开展了足尺模型试验研究。首先,建立了损伤梁的结构静动刚度识别模型,基于跨中挠度提出了结构等代静刚度计算式,基于自振频率提出了结构等代动刚度的计算式;其次,对足尺箱梁进行了多工况的静力逐级加载和动力交替试验,分析了箱梁裂缝、挠度、频率等特征参数随荷载的演化规律,研究了损伤状态对箱梁特征参数的影响;再次,通过有限元模型修正给出了箱梁动刚度衰减系数,研究了结构静动刚度随损伤状态的衰减规律,分析了静动刚度差异的原因;最后,建立了结构静动刚度衰减系数和裂缝特征参数之间的经验回归式,并与现有研究成果进行了对比。结果表明:初始损伤状况对箱梁受荷后的裂缝统计分布特征参数有一定影响;箱梁开裂后在相同荷载下的结构等代静、动刚度衰减程度并不相同,其中最终的静刚度衰减系数为0.30,最终的动刚度衰减系数为0.80;足尺梁与室内缩尺模型梁的静刚度衰减系数并不相同。所提出的静、动刚度衰减公式较为简洁,可用于实际损伤箱梁的结构性能评估。     

基于时空交互模型的高速公路季节事故频次影响因素分析

为了深入了解影响高速公路事故频次的显著因素,采集2014年广东省开阳高速公路的事故、道路、交通和气象数据,以曲率和坡度同质性为原则将整条公路划分为154条路段,采用时空交互模型拟合路段季节事故数和道路设计参数、交通特征、气象因素间的内在关系。该模型不仅解释了相邻路段间的空间效应和相邻季节间的时间效应,而且还考虑了时空效应间的相互作用,有助于提高模型的拟合预测性能、减少参数估计偏倚。基于贝叶斯推断的模型估计和评价结果显示：事故数据中存在显著的时空关联和交互效应;时空交互模型比传统层级泊松模型的拟合优度更高;路段长度与事故频次线性相关,而交通量则与事故频次间存在非线性关系;高速公路交通安全性随着中、大型客、货车（三类车）比例的增加而显著提高;路段曲率、坡度越大,交通事故风险越高;风速越高、降水量越多的季节,事故频次将显著上升。研究结果可为高速公路交通安全改善方案的制定提供理论依据。     

斜拉桥顺桥向水平振动频率的实用估算方法

研究斜拉桥成桥自振频率,采用双质点法建立顺桥向水平振动分析模型,推导出纵飘计算公式,并将公式进行简化,得到实用估算公式。采用Midas Civil软件用有限元法分别对齐河黄河大桥等建立三维有限元模型,根据成桥阶段模态测试结果,对比分析有限元分析、双质点法、双质点模型估算公式和现场模态测试结果,表明了有限元法能够精确模拟桥梁实际受力状态,而双质点法和估算公式为斜拉桥在方案设计阶段抗震抗风性能的快速判断提供参考。     

光伏发电系统的改进型快速GMPPT算法

为提高局部阴影条件下光伏发电的能量利用率,提出一种改进型快速全局最大功率点跟踪（global maximum power point tracking, GMPPT）算法. 首先,研究局部阴影条件下光伏阵列的输出特性,并根据光伏阵列输出曲线中膝点与开路电压的关系,将其划分为恒流区和恒压区;其次,分析传统的最大功率梯形（maximum power trapezium,MPT）算法和以MPT算法为基础的改进型快速GMPPT算法的工作原理,改进型快速GMPPT算法利用电压的动态上、下限来限定搜索区间,并跳过调整时间较长的恒流区,以提高跟踪速度;最后,通过仿真与实验验证算法的有效性. 实验结果表明：改进型快速GMPPT算法的最短跟踪时间为4.0 s,扫描电压与能量损失分别为17.34 V和98.19 J;与传统全局扫描算法相比,跟踪时间缩短68.25%,扫描电压降低74.86%,能量损失减少58.19%;与MPT算法相比,跟踪时间缩短68.00%,扫描电压降低75.63%,能量损失减少62.31%.