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。     

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。     

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。     

BRT停靠站钢桥面沥青铺装病害处治研究

正交异性钢箱梁可工厂预制、现场拼装,对交通干扰小,但钢箱梁沥青铺装耐久性难以解决。为解决BRT停靠站钢桥面沥青铺装早期病害,提出应急和长效2种处治方案。应急方案采用兼具优异高温稳定性和低温柔韧性的双组分聚合物材料修补,经过约两年的运营,未再发生病害,使用效果良好。长效方案突破用三大指标评价沥青性能的传统,运用频率扫描,蠕变恢复试验等手段,配制特种改性沥青,通过优选沥青、外掺剂组合,研发使用传统施工设备和工艺的改进型SMA,能满足高温稳定性和低温柔韧性的要求。     

加载频率对高强钢筋疲劳试验的影响研究

铁路工程常用的HRB335级钢筋作为落后产能产品已明令淘汰。为贯彻落实国家产业政策,保证铁路建设项目顺利实施,开展铁路工程应用高强钢筋试验研究,为标准制修订提供技术支撑。由于铁路工程应用高强钢筋相关试验样本量大、加载次数高,若采用常规疲劳试验机,试验周期将变得无法承受。因此,试验研究加载频率更高的高频试验机应用到试验中,系统进行高强钢筋母材及连接接头的疲劳性能试验。研究表明:分别采用高、低频疲劳试验机的高强钢筋母材和连接接头的对比疲劳试验结果无明显差异,高频疲劳试验机可用于高强钢筋母材和连接接头的疲劳试验,大幅提高了疲劳试验效率。     

动力吸振器刚度和阻尼偏差对浮置板轨道低频振动控制的影响

针对动力吸振器在浮置板轨道上的应用问题,基于扩展定点理论和车辆-轨道耦合动力学理论,对动力吸振器的刚度和阻尼偏离最优值情况下的浮置板轨道低频域（<32 Hz）振动控制效果进行分析。以钢弹簧浮置板轨道为例,建立附加吸振器的浮置板轨道有限元模型,并结合车辆-轨道耦合动力学模型进行仿真分析。计算结果表明:当吸振器阻尼偏离最优值时,浮置板位移响应在固有频率附近出现两个明显的峰值,且在偏差-75%工况下,吸振器对轨道板综合振动控制效果比最优参数工况降低2.1 d B;当刚度偏差在125%以内时,浮置板位移响应在固有频率左侧出现较为明显的峰值,且在偏差75%工况下,吸振器对轨道板综合振动控制效果增加0.5 d B。     

电力电子在舰船电力系统中的典型应用

  目的  针对负荷功率扰动引起的船舶电力系统频率波动问题,  方法  提出引入电池储能单元平衡船舶功率的方法,采用变论域模糊控制对船舶电站进行二次调频控制。以频率偏差及其变化率作为控制器输入,采用增量法设计伸缩因子,在控制规则不变的情况下对论域进行扩大和缩小,以提高控制精度。  结果  仿真结果表明,引入电池单元可减少系统频率的波动次数,缩短频率恢复稳定时间。  结论  与传统的模糊控制相比,变论域模糊控制在外部扰动和参数摄动情况下均具有较好的控制性能,所提方法可保证其较好的鲁棒稳定性与鲁棒性能。