市域列车救援工况溜逸风险分析及制动策略优化

针对市域铁路在运营过程中的救援场景研究缺乏及现有市域动车组能力不能完全满足救援的及时性要求等问题,本文研究了市域列车救援工况的溜逸风险及制动策略。首先,建立多编组列车连挂时的纵向动力学模型;然后,以北京大兴机场线为例,分析在救援工况下现有运营方式可能带来的列车溜逸风险;最后,结合相关标准,分析救援过程不同制动模式下乘客的舒适性。研究结果表明：在 33‰坡道上救援车以 5 km/h 连挂时,保持制动模式下列车加速度和冲击率将会达到 10.5 m/s2和 9.9 m/s3,且发生溜逸,而采用紧急制动模式时,列车的加速度和冲击率分别下降了 63.1%和 54.7%,未发生溜逸;当救援车连挂速度降低至 3 km/h 后,列车最大加速度和最大冲击率分别降低至 2.1 m/s2和 2.4 m/s3,乘客舒适性明显提高。在坡道停车时,由于存在制动-牵引切换过程,为保证在最大坡道上不溜车,列车保持制动力需达到 60%最大常用制动力以上。     

加载速率和温度对10CrNiCu船体钢临界损伤参数的影响规律研究

基于连续损伤力学建立的临界损伤参数在船舶设计和寿命评估上具有重要的工程应用价值。本文以船用10CrNiCu钢为研究对象,采用有限元方法对缺口试样的塑性变形进行分析,并在不同加载速率和不同试验温度条件下研究临界损伤参数的变化规律,同时借助扫描电镜分析试验后样品断口形貌。研究结果表明：缺口试样的塑性变形主要集中在缺口部位,缺口半径越小,等效塑性应变越大;加载速率对临界损伤参数的影响有限,在0.1～100 mm/min范围内,数据波动小于5%;试验温度对临界损伤参数影响较大,在-60～20℃范围内,临界损伤参数随温度升高而增加,增幅达14.4%;断口形貌特征表现出的规律与有限元分析和试验结果相一致。     

不锈钢复合板封头开裂原因分析

某石化厂一台不锈钢复合板胶液罐检验时发现内壁封头裂纹,为分析该裂纹成因,通过硬度测试、铁素体含量测试、金相分析、成分分析和介质分析等方法,发现裂纹部位硬度偏高,铁素体含量偏高,奥氏体组织中存在应变诱导马氏体组织,分析发现介质组分有微量氢氟酸生成的可能,最终确定该裂纹为晶间型应力腐蚀开裂,并为预防该裂纹的形成提供建议.     

基于比磨削能的中低速钢轨打磨技术研究

为了提高钢轨打磨效率,依据现有机床加工磨削原理与高速切削比磨削能计算方法,开展中低速钢轨打磨切削量精准控制技术应用研究.以标准60N钢轨轨头廓面打磨为例,首先提取廓面几何特征并将其分为4个打磨区域,根据钢轨预打磨廓面比磨削能与切削量的经验关系,建立钢轨廓面各打磨区域切削量的经验计算模型,并通过现场打磨测试验证该计算模型...     

土工格室加筋砂土大型动三轴试验研究

由于土工格室特殊的三维立体形状,对于填料具有较强的侧限约束作用,可以提高填料的强度和刚度,其加固机理与平面加筋材料有显著区别。土工格室加筋土因其优异的力学性能,已被广泛应用于地基处理、边坡加固和防护等工程实践中,但是动荷载作用下格室加筋土的力学性质研究仍然匮乏。为了揭示循环往复荷载作用下土工格室加筋土的应力应变响应规律,以PET土工格室加筋砂土为研究对象,开展系列大型动三轴试验,分析研究土工格室加筋对砂土动应力应变关系、滞回圈和动模量的影响。研究结果表明：当动应变较小时,格室的加固效果不明显,随着累积变形的增加,格室加筋土所能承受的动应力幅值较素砂有显著提高;在素砂与土工格室加筋土动应力幅值相同或接近的工况下,格室加筋土的滞回圈排列紧密,累积塑性变形较小;与素砂相比,土工格室加筋砂土的动模量有显著提升,在300 kPa和500 kPa下动弹性模量分别提高约27.5%和20.57%;此外,在一定应变范围内,对于条带刚度较大的格室,由于轴向变形的增加引起格室约束围压的增大,导致格室加筋土的动模量随动应变的增加而增加;随着围压的提高,格室加筋作用对于累积变形的减小幅度和动模量的提高幅度逐渐衰...     

含黏结界面混凝土断裂特性研究

为研究板式无砟轨道结构蒸养混凝土(SC)与自密实混凝土(SCC)层间界面的断裂破坏特性,制备不同相对缺口高度的含黏结界面混凝土,并对其进行三点弯曲荷载下的断裂特性试验研究。研究结果表明：含黏结界面混凝土在三点弯曲荷载作用下均沿界面破坏,同时裂纹向强度较低的SCC内部拓展,并导致SCC在SC表面剥离;含黏结界面混凝土的荷载-挠度(P-f)曲线、应力-应变(σ-ε)曲线的演变和发展均经历了4个阶段：预压阶段、线性增长阶段、开裂拓展阶段和失效破坏阶段;相对缺口高度对含黏结界面混凝土的起裂韧度值和失稳韧度值的影响不大;缺口张开速率随相对缺口高度的增加而增加,随着荷载的施加,缺口张开速度依次经历迅速上升阶段、平稳拓展阶段、急剧增加阶段;DIC技术表明,含黏结界面混凝土达到起裂荷载后开始在缺口尖端进行裂纹的积累,达到峰值荷载后缺口尖端裂纹才会发生明显的拓展。     

汽车侧翻和滚翻事故建模研究

分析汽车在侧翻和滚翻过程中的受力状态和轮胎或车身与路面的相互作用方式,建立汽车侧翻和滚翻的运动学和动力学模型,揭示汽车临界侧翻碰撞力与持续作用时间等参数的关系,推导侧翻车辆侧向速度的范围,确定滚筒模型中关键参数的选取方法。事故案例表明模型在实际应用中效果良好、定量准确、直观性强。     

基于迁移学习的桥梁表观病害检测技术研究

桥梁表观病害检测是保证桥梁设施安全的关键技术之一。深度卷积网络因其强大的特征提取能力,被广泛应用于土木工程领域的结构病害识别与检测,然而在土木工程领域中往往缺乏用于训练深度学习网络的高质量大规模病害图像数据集。针对上述问题,提出一种基于迁移学习的桥梁表观病害检测方法。该方法运用迁移学习技术,通过迁移VGG16网络模型结构及全部卷积层参数,并在迁移后的模型结构上添加新的全连接层,以此来解决训练数据集不足的问题。运用动态学习率调整策略,以不同的学习率对卷积层和全连接层参数分别进行微调,用于提高模型的识别准确率。实验对比ResNet18,ResNet50,VGG19,VGG16等主流深度学习网络模型,该方法在验证集上取得了最高准确率,为98.86%。用实拍的未经过处理的桥梁表观病害图像数据集进行测试,该方法的整体结构表观病害识别准确率达到88.33%,其中泛碱、露筋和裂缝3类病害的测试准确率分别达到96.25%,80.00%和88.75%,具有较高的病害识别准确率,可以用于在役桥梁表观病害识别。     

多部件非均匀锈蚀对钢混组合梁承载力退化的影响研究

为明确钢混组合梁构件多部件非均匀锈蚀对其承载力退化的影响,对均匀锈蚀、非均匀锈蚀情况下锈胀应力场进行了理论推导,并采用有限元方法对解析解进行验证,利用通过验证的仿真模型建立方法,针对某钢混组合梁工程实例进行简化有限元计算,通过推导锈蚀率与锈蚀层厚度、有效截面的关系,实现单部件非均匀锈蚀、多部件非均匀锈蚀和不同锈蚀率工况的加载,对钢混组合梁承载力退化情况进行定量分析。结果表明,非均匀锈蚀与均匀锈蚀环向、径向应力分量的分布存在差异,非均匀锈蚀下应力分量显著大于均匀锈蚀;通过指定锈蚀率可计算锈蚀层厚度、有效截面,实现有限元模型加载;全圆周非均匀锈蚀下结构承载力退化幅度大于半圆周非均匀锈蚀,钢筋、栓钉全圆周非均匀锈蚀组合工况下峰值荷载相较于未锈蚀工况降低了23.0%,且组合工况下降幅度大于单部件工况下降幅度之和;承载力退化程度随锈蚀率增加而增大,相较于栓钉锈蚀,钢筋锈蚀对结构承载力的影响更为显著。