A numerical model of a HIL scaled roller rig for simulation of wheel–rail degraded adhesion condition

Scaled roller rigs used for railway applications play a fundamental role in the development of new technologies and new devices, combining the hardware in the loop (HIL) benefits with the reduction of the economic investments. The main problem of the scaled roller rig with respect to the full scale ones is the improved complexity due to the scaling factors. For this reason, before building the test rig, the development of a software model of the HIL system can be useful to analyse the system behaviour in different operative conditions. One has to consider the multi-body behaviour of the scaled roller rig, the controller and the model of the virtual vehicle, whose dynamics has to be reproduced on the rig. The main purpose of this work is the development of a complete model that satisfies the previous requirements and in particular the performance analysis of the controller and of the dynamical behaviour of the scaled roller rig when some disturbances are simulated with low adhesion conditions. Since the scaled roller rig will be used to simulate degraded adhesion conditions, accurate and realistic wheel–roller contact model also has to be included in the model. The contact model consists of two parts: the contact point detection and the adhesion model. The first part is based on a numerical method described in some previous studies for the wheel–rail case and modified to simulate the three-dimensional contact between revolute surfaces (wheel–roller). The second part consists in the evaluation of the contact forces by means of the Hertz theory for the normal problem and the Kalker theory for the tangential problem. Some numerical tests were performed, in particular low adhesion conditions were simulated, and bogie hunting and dynamical imbalance of the wheelsets were introduced. The tests were devoted to verify the robustness of control system with respect to some of the more frequent disturbances that may influence the roller rig dynamics. In particular we verified that the wheelset imbalance could significantly influence system performance, and to reduce the effect of this disturbance a multistate filter was designed.     

全站仪测量道路横断面的方法和数据处理

介绍了利用全站仪测量道路横断面的方法和编程处理道路横断面测量数据的一些技巧。通过编程处理横断面测量数据,可提高工作效率和减轻劳动强度。     

基于三维线形运行速度的山区旅游公路线形

公路线形设计的安全性评价常采用运行速度作为评价指标,针对山区旅游公路的复杂线形及车型构成,运行速度的计算工况应有针对性,计算手段也需改进。将洪雅—峨眉山旅游公路作为分析对象,以“三维线形条件下的复杂道路重载车辆行驶速度解算模型体系”为计算手段,针对长大纵坡路段左、右线的交通特点,分别解算并绘制了三维线形条件下典型车型和典型驾驶模式的运行速度曲线;分析了平纵面线形参数的协调性和安全性,提出线形修改建议;对于线形调整困难的情况,采用仿真模拟碰撞对混凝土护栏进行防护等级加强;同时检查了避险车道的设置。研究结果表明,综合道路空间线形、车型、驾驶员等因素进行系统分析和运行速度预测,能更接近实际地评价和改善山区公路的线形设计。     

上海长江大桥主桥斜拉桥双箱梁节段的三维空间屈曲

上海长江大桥主通航孔桥斜拉桥的桥面结构为中间箱形联系梁连接的分离式双箱梁钢结构体系,具有十分复杂的空间效应,而局部屈曲问题是钢箱梁设计中的一个关键问题。因此,对双箱梁节段的局部屈曲分析是非常有必要的。运用大型结构分析软件SAP2000的三维板壳单元进行建模,模型边界的荷载施加考虑了结构总体分析的真实受力工况,分析得到了一些双箱梁节段的三维屈曲模态及屈曲系数,并且提出了一些对结构设计有价值的建议。     

单耙齿切削黏土机理试验研究

黏土是疏浚工程中分布广泛且较为难挖的土质。为了分析黏土切削过程中的土体破坏机理,对2种不同含水率的黏土进行二维与三维切削试验研究。试验考虑不同切削角度（30°、45°和60°）和不同切削深度（50、100和150 mm）对黏土切削力的影响。通过切削力传感器测得切削过程产生的水平和垂直切削力;并在切削刀具表面不同位置布置压力传感器,测得切削过程中刀具不同位置受到的土体压力;布置摩擦力传感器,测得切削过程产生的摩擦力;在切削过程中观察土体的变形和破坏形态。通过黏土的切削试验,讨论不同的切削参数对黏土切削力的影响,分析黏土切削的土体破坏机理。     

虚拟现实技术在海战场仿真中的应用

为实现真实感的海战环境模拟,针对虚拟海战场景的特点,详细讨论了海战场景模拟的关键技术,并建立了整体三维模型。该方法简单实用,可以满足实时海战环境仿真的需求。     

连续配筋水泥混凝土路面的有限元模型探讨

在分析连续配筋水泥混凝土路面的力学特性,利用有限元方法对连续配筋水泥混凝土路面荷载应力及温度应力进行分析的基础上。建立连续配筋水泥混凝土路面的有限元模型,并运用水泥混凝土路面应力计算程序CP05对其进行验证,其计算结果可靠,说明连续配筋水泥混凝土路面的有限元模型具有一定的实用价值。     

网络CORS和RTK三维水深测量在内陆超长航道中的应用

限于项目成本、作业环境、作业时间和社会资源配置等因素的制约,内河测绘多以传统测绘方法为主。针对施测线路长、控制测量技术复杂、水位比降大、作业点分散等问题,对内陆超长航道的控制测量和水深测量方法进行研究。采用网络CORS进行图根控制测量,可以得到精确的坐标并直接用于基准站进行发射;采用RTK三维水深测量可以消除动吃水以及波浪等因素影响,避免由于潮位观测带来的水位修正误差。该方法与传统测绘方法进行对比,精度满足规范要求,方法准确可靠,可以提高工作效率、节约成本,为内陆河道测量的顺利实施提供参考和帮助。     

基于CFD与三因次法结合的低速多用途船的阻力预报

为了实现对低速多用途船舶的阻力性能进行准确预报,提出将基于CFD的数值模拟与三因次法相结合的总阻力预报方法,采用Solidworks三维软件对某低速多用途船进行三维建模,依据Gambit软件对模型进行流域划分和网格划分,应用CFD理论选取合理的湍流模型和求解方法进行数值模拟计算,得到对应航速下船模的总阻力值系数,根据普鲁哈斯卡假设和三因次方法,利用最小二乘法拟合形状系数,进而计算出实船的总阻力,并且分析数值模拟的速度云图.最后与传统阻力估算方法-艾亚法进行比较,说明本文采用的阻力计算方法是可行性,给今后低速多用途肥大型船的阻力研究提供借鉴.     

三维完全非线性波浪水槽的数值模拟

用有限元求解拉普拉斯方程,采用满足完全非线性自由表面条件的半拉格朗日法追踪流体自由表面,离散单元采用20节点的六面体二次等参数单元,建立了三维完全非线性数值波浪水槽.把数值计算结果与水面初始升高产生箱体内流体运动解析解和二阶斯托克波理论解进行了对比,结果表明该模型是稳定的、守恒的,能精确模拟非线性波浪的产生和传播,为今后研究非线性波浪对船舶等非规则物体的作用提供了参考.