基于目标级联分析法的车下设备悬挂参数优化设计

为改善高速列车运行舒适度和车下悬挂设备的振动水平,建立了车辆-设备系统垂向动力学模型,推导了车辆系统振动加速度频率响应函数;结合轨道不平顺激励谱函数计算了车下悬挂设备振动加速度均方根,联合人体舒适度加权滤波函数计算了车体振动参考点的垂向舒适度指标;引入目标级联分析(ATC)法逐层分解车辆-设备系统振动指标,构建了车辆-设备系统两层指标分解数学模型,采用指数罚函数策略协调两层振动指标之间的耦合问题;提出了以车辆运行舒适度和车下悬挂设备振动加速度为指标的多目标优化方法,建立了以车下设备悬挂刚度和阻尼为设计变量的优化模型;联合车下设备悬挂参数动力吸振器(DVA)设计法对比探讨了ATC法在复杂车辆系统参数优化设计中的应用效果。分析结果表明：与DVA设计法相比,ATC法优化后车辆中部舒适度在300 km·h^-1工况下提高了8.5%,设备振动水平减小了约20%;在全速域区间,ATC法对车体中部的振动衰减是DVA设计法的2倍,且对设备的振动衰减比DVA设计法大4.5 dB;与优化前相比,ATC法优化后车辆中部舒适度指标最大提升了15%,设备振动加速度减小了0.18 m·s^-2。由此可见,ATC法可以运用于复杂轨道车辆结构参数优化设计中,能有效改善车辆系统的振动水平,也可为车下设备悬挂参数优化设计提供指导。     

架空刚性悬挂弹性改进方案研究

针对架空刚性悬挂接触网在工程应用中部分区段弓网磨耗严重问题,本文从刚性悬挂系统弹性角度进行研究,分析得出将既有系统刚度降低,可以提高系统弹性以缓解弓网之间的磨耗。为此,提出了弹性绝缘子这一全新的技术方案并进行研发,根据实验结果可增加刚性接触网的系统弹性,提高受电弓与接触网之间的受流质量。     

超导EDS磁浮列车多级悬挂方案优化与动力学性能

研究了超导电动悬浮(EDS)磁浮列车悬浮架的悬挂方案,分析了超导EDS磁浮列车的工作原理和既有悬浮架的悬挂系统技术特征,提出了一种多级悬挂系统优化方案,从理论上推导了多级悬挂车辆的动力学微分方程;基于多体动力学软件SIMPACK与数学工具MATLAB/Simulink搭建了超导EDS磁浮列车动力学联合仿真框架,分析了超导EDS系统的磁力特性;将计算得到的电磁力组建成一个查找表,利用SIMPACK分别构建了既有悬挂方案和多级悬挂方案下3车体和4悬浮架的三编组超导EDS磁浮列车机械模型,借助MATLAB/Simulink建立了电磁力查找模型,通过SIMAT模块将查找表与机械动力学模型耦合,并通过联合仿真对比了在轨道随机不平顺条件下不同悬挂方案的超导EDS磁浮列车动力学响应。研究结果表明：与既有方案相比,采用多级悬挂方案时列车悬浮架和车体的振动响应明显减小,二者振动加速度峰值降幅均达到50%以上,车体振动加速度均小于1 m·s^-2,车体各向平稳性指标基本保持在2.5以下的优秀水平,证明采用多级悬挂方案可以改善列车运行时的动力响应,提高车辆整体的乘坐舒适性。研究工作可为超导EDS磁浮列车的悬浮架方案优化设计和动力学研究提供理论依据和参考。     

磁浮列车悬浮系统LSTM与MGD融合的在线异常检测方法

针对磁浮列车悬浮系统的在线异常检测问题,提出了一种基于长短时记忆(LSTM)神经网络与多元高斯分布(MGD)的检测方法;建立学习悬浮系统正常运行的LSTM时间序列预测模型,得到了正常情况下的预测误差;基于间隙、电流和加速度的预测误差,建立了反映正常情况下预测误差分布特性的MGD模型;以对数概率密度作为检测指标,设计了在线检测逻辑,并以F₁分数作为检测效果衡量指标设置阈值;为了验证所提方法的有效性,利用磁浮列车运营线数据模拟在线数据,采用所提方法对过轨道接缝异常、砸轨异常和加速度信号异常进行了检测与分析。研究结果表明：在检测以上3类异常时,所提方法的F₁分数分别达到了100.00%、97.85%和83.33%,所提方法的检测指标在正常和异常情况下对比明显,可以反映出悬浮系统产生异常到调整好的具体时间段,并且算法平均耗时约2 s;相较于基于超球体高斯分布方法,所提方法检测率平均提高了1.9%,其中对于持续时间短的过轨道接缝异常的检测率提高了9.4%。可见,所提方法可以对悬浮系统状态数据进行异常在线检测。     

安亭吴淞江自锚式人行悬索桥施工工艺

本文介绍了安亭吴淞江自锚式悬索桥的施工工艺,其中详细的介绍了本桥的施工难点以及大跨径上挂式支架施工、低高度混凝土主梁施工、缆索施工的施工流程,顺利的完成了上海市首座自锚式悬索桥的施工任务。     

铝合金在邮轮主船体结构上的应用分析

基于铝合金与钢结构“等强、等刚、等稳定性”的理论和有限元计算方法的分析,对某邮轮主体结构进行替代等效分析,论证了铝合金结构的安全性、经济性以及可能性,为铝合金在邮轮主船体结构的应用和直接计算方法提供建议和参考。     

板桩码头的有限元解法及计算机处理

介绍采用竖向弹性地基梁法计算板桩码头的要点。     

磁悬浮列车悬浮电磁铁电磁场三维有限元分析

首先以中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁电磁场分析为例,介绍有限元分析软件ANSYS进行三维静磁场分析的基本过程,然后介绍ANSYS在国防科学技术大学的磁悬浮列车(CMS-3型)悬浮电磁铁静磁场三维分析中的应用,为今后该悬浮电磁铁的改进设计提供分析数据和理论依据。     

控制时滞对半主动悬挂车辆动力学性能的影响

利用天棚控制原理和SIMPACK动力学软件建立了具有二系横向和垂向半主动悬挂车辆模型,分析在不同速度下时滞10、30ms车体横向和垂向的平稳性性能、1位轮对的轮轨横向力,同时还分析在速度为240km/h时,时滞对车体横向加速度振动幅频特性、前构架和1位轮对横向加速度功率谱密度的影响.分析表明时滞10ms时上述各项指标变化不是很明显,当时滞30ms时许多指标恶化得较为严重,半主动控制失效,说明时滞不能过大.为了突显半主动悬挂的优势,对控制系统时滞进行研究和限制显得尤为必要.