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2005年  第5卷  第3期

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车轴表面应力分析
封全保, 刘建新, 吕士勇
摘要: 为了提高车轴寿命, 使车轴表面产生较大压应力, 分析了50钢车轴表面残余应力变化规律, 采用X射线法检测了车轴表层经过低温淬火和滚压后的轴向、周向和径向应力。测试结果表明, 采用此方法后, 车轴表面的残余应力大幅提高, 最大增幅为556 MPa, 且应力分布均匀, 说明此方法能够有效提高车轴的疲劳寿命。更多>
2005, 5(3): 1-4.
摘要(314) HTML (81) PDF (270KB) (246)
制动工况下机车车辆转向架颤振机理
戴焕云
摘要: 为了消除低速制动工况下轻量化设计的机车车辆有颤振现象与颤振振动对车体、转向架和悬挂系统产生较大的破坏作用, 提高车辆的运行平稳性, 减小铁道沿线的噪音污染, 分析了制动工况下机车车辆转向架发生颤振现象的机理及其影响因素, 推导了列车制动块的运动方程。分析结果表明, 颤振是车辆系统在低速运行时的自激振动产生的, 与转向架构架结构和悬挂系统有关, 可通过改进构架设计或调整转向架参数予以避免。更多>
2005, 5(3): 5-7.
摘要(300) HTML (89) PDF (303KB) (209)
车辆主动悬挂最优预见控制模型
朱浩, 刘少军, 邱显焱
摘要: 以复杂多自由度的车辆系统设计模型代替传统的简化模型, 建立了主动悬挂控制车辆系统模型, 设计了最优预见控制器, 研究了车体的浮沉、点头、侧滚3种运动状态在加控制和未加控制时的路面激扰响应。仿真计算结果表明在最优控制下车体的浮沉响应降低了27%, 点头响应降低了30%, 侧滚响应降低了30%;在预见控制二次加权矩阵的作用下, 车体的浮沉响应降低了54%, 点头响应降低了50%, 侧滚响应降低了45%;根据预见控制的提前预见可适时响应的特点, 系统可按设定目标预见步数提前作出响应, 由此验证了最优预见控制在复杂多自由度的车辆主动悬挂设计模型中应用的可行性和有效性。更多>
2005, 5(3): 8-13.
摘要(421) HTML (118) PDF (342KB) (558)
轨道交通轮轨噪声预测模型
徐志胜, 翟婉明
摘要: 为了准确预测轮轨噪声, 在分析轮轨噪声产生机理的基础上, 运用车辆-轨道耦合动力学理论、噪声辐射与传播理论, 建立了轮轨噪声预测模型。在模型中, 车轮采用LOVE圆环模型, 钢轨采用Timoshenko梁模型, 轮轨接触采用Hertz非线性弹性接触。模型计算结果与国际知名软件TWINS的仿真结果比较表明, 各轮轨部件的噪声峰值频率不尽相同, 但对总噪声贡献的主要频率范围是一致的; 模型声级频谱计算值与秦沈客运专线高速行车试验的现场实测值比较吻合, 且变化趋势一致。由此说明轮轨噪声预测模型是可行的, 可用于铁路轮轨噪声的预测与评价。更多>
2005, 5(3): 14-18.
摘要(386) HTML (99) PDF (380KB) (509)
高速铁路桥上无缝线路力学计算模型对比
徐庆元, 陈秀方, 周小林, 杨小礼
摘要: 高速铁路桥梁、墩台及荷载均具有很强的空间力学特性, 平面力学模型不能很好反映上述工况, 有着较大的局限性。在吸收前人研究成果的基础上, 建立了梁、轨纵向相互作用三维有限元空间力学计算模型, 以秦沈客运专线32 m多跨简支双线整孔箱形梁桥为例, 对其进行了纵向力分析, 并与传统平面力学模型进行了比较。对于伸缩附加力, 平面模型与空间模型计算结果相差不大; 对于挠曲附加力, 平面模型与空间模型计算结果有较大的差别; 当双线对称加载时, 平面模型与空间模型制动附加力计算结果相差不大; 在单线制动或双线对向制动时, 平面模型的计算结果较多超过空间力学模型的计算结果, 其计算结果是偏于保守的。对比分析表明空间力学模型更适宜于各种工况附加力的计算。更多>
2005, 5(3): 19-24.
摘要(308) HTML (93) PDF (514KB) (175)
破裂水泥混凝土路面板沥青加铺层温度应力影响因素
陈拴发, 郑木莲, 杨斌, 王秉纲
摘要: 为了防止水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的产生, 采用有限元方法, 视路面结构为弹性层状体系, 建立沥青加铺层、补强层、破裂水泥混凝土路面板和地基组成的空间三维模型, 分析了破裂板块平面尺寸、降温幅度、沥青加铺层模量及厚度、结构补强层模量、混凝土路面板厚度等因素对沥青加铺层温度应力的影响。结果表明, 对破裂后的旧水泥混凝土路面板块, 沥青加铺层温度应力随其板块尺寸的减小而大幅度降低, 较大的降温幅度对加铺层温度应力的影响远大于车辆荷载产生的应力; 而降低沥青加铺层模量, 增大加铺层厚度等技术措施可明显改善破裂板接缝处的应力状况, 并能有效地防止沥青加铺层反射裂缝的产生。更多>
2005, 5(3): 25-30.
摘要(340) HTML (76) PDF (403KB) (358)
聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能
倪富健, 尹应梅
摘要: 通过UTM试验系统对纯沥青混合料(BN)、复合1#聚酯玻纤布沥青混合料(BT)与复合2#聚酯玻纤布沥青混合料(BU)进行了应变控制疲劳性能试验, 建立了应变与疲劳寿命的疲劳方程和累计疲劳能耗与应变的回归方程, 引入能量方法对疲劳试验结果进行了分析。结果发现聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳性能优于纯沥青混合料疲劳性能, 累计能耗与疲劳寿命相关, 聚酯玻纤布能够提高沥青混合料的疲劳性能, 能量法是研究和评价沥青混合料疲劳性能的有效方法。更多>
2005, 5(3): 31-35.
摘要(278) HTML (79) PDF (368KB) (218)
桥台后高填方路堤工后沉降影响因素分析
刘萌成, 黄晓明, 陶向华
摘要: 为了揭示桥台后高填方路堤工后沉降的影响因素, 应用ABAQUS有限元程序建立了沿桥台纵向的平面应变计算模型, 对回填材料进行了相关参数的沉降敏感性分析。高等级公路沉降实测结果与数值计算结果的对比分析表明, 模型的计算结果能反映实际工况下路堤沉降的变化规律, 可合理预测高填土路堤实际变形特征, 弹性模量、渗透系数、容重、施工间歇期是影响近桥台处路堤工后沉降的主要因素, 建议回填设计中应通过综合提高回填材料力学性能与改善施工方法的手段来达到减轻桥台后跳车的目的。更多>
2005, 5(3): 36-40.
摘要(287) HTML (127) PDF (482KB) (365)
热棒路基降温效应的数值模拟
汪双杰, 陈建兵, 黄晓明
摘要: 基于青藏公路冻土路基病害整治热棒试验工程, 建立热棒路基的等效传热模型, 运用有限元方法对其进行数值模拟, 研究青藏公路环境条件下热棒的工作周期、工作状态与作用半径, 并通过对试验工程2 a观测数据分析, 对比研究热棒在冻土路基中的降温效应。研究发现, 热棒在约为5个月的工作周期内并非连续工作而呈波动式, 实际工作时间为工作周期的2/3;热棒路基冬季降温效果明显, 有利于路基土体冷储量增加, 提高路基热稳定性; 热棒在路基中的降温强度, 水平方向随距离增大而衰减, 有效作用半径为2.25 m, 深度方向在热棒蒸发段最大, 降低上限附近季节融化层冻土热融敏感性。结果表明, 青藏公路热棒试验工程中其间距采用4.0 m是合理的, 路基双侧设置热棒优于单侧, 热棒向路基中心斜置更好。更多>
2005, 5(3): 41-46.
摘要(358) HTML (130) PDF (464KB) (584)
在役混凝土简支梁有效预应力计算
刘龄嘉, 贺拴海, 赵小星
摘要: 为了对在役混凝土桥梁结构永存预应力和实际承载能力进行评估, 用后张法测试混凝土简支梁在不同预应力值作用下的自振频率和在相同预应力值、不同竖向力值作用下的挠度, 以混凝土简支梁的振动基频随预应力作用值的增大而有规律地增大为基础, 回归出简支梁的有效刚度与预应力函数表达式, 计算出PC简支梁的挠度计算值, 并与试验测试挠度值进行了比较。结果表明, 在混凝土受拉区开裂前, T型梁和实心板梁的计算结果误差均不超过10%, 其中实心板梁有80%的测试数据误差在±5%以内; 空心板梁的计算结果误差不超过15.71%, 有73.3%的误差不超过10%;用实测简支梁基频和挠度可推算出简支梁的有效预应力, 可进行预应力混凝土结构的安全评估。更多>
2005, 5(3): 47-51.
摘要(265) HTML (89) PDF (327KB) (552)
铁路梁桥挠度智能主动控制
王景全, 刘钊, 吕志涛
摘要: 为实现当前轨道交通对桥梁微挠度的要求, 研究了行车条件下对铁路梁桥挠度进行主动控制的方法, 提出了可以实时调节索力的智能预应力系统的概念及结构, 以中国铁路32 m跨度后张预应力混凝土标准简支梁为例, 考虑快速移动车辆荷载, 采用有限元分析方法, 分析了智能预应力的效应, 提出了一个实现微挠度梁桥的智能预应力控制算法。结果显示智能预应力系统可以调节结构在静活载下的挠度, 使其达到跨度的1/3 200, 在相同挠度控制标准下可以降低梁高达到10%以上, 使桥梁始终处于最佳服役状态。更多>
2005, 5(3): 52-55.
摘要(302) HTML (98) PDF (322KB) (938)
基于Levenberg-Marquardt算法的桥梁结构静力参数识别
谭冬莲, 肖汝诚
摘要: 为了提高桥梁结构状态评估中结构参数识别的精度和稳定性, 克服Gauss-Newton法不能有效地处理奇异和非正定矩阵以及对初始点要求苛刻的缺点, 利用Levenberg-Marquardt法, 通过在Gauss-Newton法的迭代矩阵中添加阻尼项, 对迭代矩阵加以修正, 通过Matlab自编程序实现对实际结构参数的优化求解。对一连续梁的数值模拟计算表明, 在Gauss-Newton法迭代发散的情况下, Levenberg-Marquardt法的识别结果相对误差在10%左右, Levenberg-Marquardt法基本能实现对真实结构参数的识别, 为结构进一步的状态评估提供了结构模型最基本的量化信息。更多>
2005, 5(3): 56-59.
摘要(247) HTML (78) PDF (270KB) (233)
黄土湿陷性对桥梁桩基承载力的影响
冯忠居, 冯瑞玲, 赵占厂, 谢永利
摘要: 为了研究黄土湿陷性对桥梁桩基承载力的影响, 基于弹性理论, 建立了黄土湿陷性影响下桥梁桩基承载力的力学模型, 推导了湿陷性黄土中桥梁桩基承载力的计算公式, 利用编制的计算程序, 分析了不同湿陷系数、不同湿陷厚度下黄土区域桩基承载力的变化性状。公式计算结果与现场实测结果对比分析表明, 其相对误差最小为5.2%, 最大为6.7%, 表明本文公式具有较好的实用性。更多>
2005, 5(3): 60-63.
摘要(363) HTML (125) PDF (237KB) (364)
基于专家系统的船舶配载智能控制策略
杜嘉立, 杨盐生, 郑云峰
摘要: 利用专家系统的反向推理和正向推理相结合的多级控制策略, 提出船舶装卸载分轮次序中确定货物装载位置、能力、顺序的控制原则和约束条件及实现原理。通过控制船舶的浮态和强度, 提高船舶压载水的速率及排放能力, 保证货物装载过程中压载水与货物操作相适应, 保证船舶在港内装卸载过程中强度满足要求, 确定船舶配载方案及船舶装卸载分轮次序。实船计算结果表明该策略提供了船舶装卸载操作每一步货物的数量、装舱顺序、时间及船舶浮态等性能指标, 能迅速、准确地确定船舶配载方案及操作步骤, 提高船舶的配载效率, 避免船舶配载中的盲目性。更多>
2005, 5(3): 64-68.
摘要(291) HTML (148) PDF (521KB) (278)
汽车气压制动系统动态分析键图仿真模型
陈燕
摘要: 应用键图理论, 研究了汽车制动系统键图模拟的动态仿真过程, 建立了双腔制动阀、管路、气室、紧急继动阀、半挂汽车的键图模型。与传统动力学分析方法对比分析表明, 键图模型变量少, 模型直观, 元件增减方便, 能有效描述汽车气压制动系统各元件制动力的传递关系与控制信号的流向及因果关系, 真实反映汽车的制动特性, 为制动系统的动态仿真及控制研究提供了理论基础。更多>
2005, 5(3): 69-72.
摘要(321) HTML (98) PDF (276KB) (278)
低空空域飞行冲突避让算法
朱代武
摘要: 为了预防航空器在低空空域飞行中发生相撞, 根据空中交通管理规则的飞行间隔规定, 采用速度矢量三角分析法, 分析了避免冲突的基本条件, 确定了航空器B与航空器A的速度矢量关系, 提出了调整速度和改变航向两种解决方法, 推导出速度和航向改变量的计算公式。通过系统演算和DRS-98型雷达管制模拟机的验证表明, 在任何情况下都能够使用改航法避让飞行冲突, 航空器之间的距离和航向差越大, 航向的改变量就越小; 当航空器之间的距离大于6倍的飞行间隔时, 应当使用调速法避让飞行冲突, 这样航空器可以继续保持原定的飞行航线。更多>
2005, 5(3): 73-76.
摘要(273) HTML (60) PDF (254KB) (644)
基于分布式WebChart的船舶导航系统
潘明阳, 赵德鹏, 王德强, 李邵喜
摘要: 为了提高目前WebChart信息传输与交互的效率, 分析了WebChart作为船舶导航系统需要解决的海图数据网络传输、实时获取本地导航设备数据、客户端之间信息交互等问题, 提出并构建了一种基于分布式WebChart的船舶导航系统。该系统采用数字签名和Java本机接口方法解决了WebChart对本地资源的访问, 实现了通过客户端串口对本地传感器信息的读取, 并且系统采用了分布式体系结构, 船舶用户不仅可以通过网络浏览器浏览海图数据, 而且可以在海图平台上相互可见和交互, 从而使船舶用户能够方便地通过网络实时、准确地分析和了解其周围的动静态航行环境, 获取全面的导航服务。更多>
2005, 5(3): 77-82.
摘要(274) HTML (89) PDF (565KB) (267)
大风浪中航行船舶的危险度估算模型
刘大刚, 徐东华, 吴兆麟
摘要: 根据风险分析理论, 结合模糊综合评定数学模型, 提出了一种对大风浪中航行船舶的危险度进行定量估算的模型。在进行了大量的专家问卷调查后, 得到了客滚船“燕京”轮在大风和大浪的作用下, 可能发生不同等级事故的模糊关系矩阵, 对该轮在大风浪中的不同航行方案进行了危险度的实际计算。结果显示, 当该轮遇到大风浪时, 按正常航线行驶, 发生事故的风险度较大; 按习惯的北上避风方案绕航, 风险度最小; 而按以上两方案的折衷方案行驶, 有较大风险。此方法可以较好地对船舶在大风浪中的危险状况进行定量、直观地描述, 可供船舶驾驶员和船舶安全管理者用来掌握大风浪中航行船舶的风险状况, 进而有效实施风险决策。更多>
2005, 5(3): 83-86.
摘要(275) HTML (69) PDF (383KB) (433)
打破铁路垄断地位的措施
李岱安, 陈钟
摘要: 为了消除由于长期受计划经济体制影响, 中国铁路实行政企合一、大一统管理体制, 处于自然垄断和行业行政垄断的交织中, 造成社会公共利益的损害, 分析了中国铁路的市场地位、固有的经济特性、自然垄断属性与现行体制下的行业行政垄断性, 论述了在全面适应市场经济体制要求和深化经济体制改革情况下, 打破独家垄断铁路的必要性和可能性, 提出了正确认识与消除政企合一, 促进市场竞争, 加速投融资体制和产权结构改革, 构建公司制企业和放松铁路价格政府管制等打破垄断铁路经营管理的系统化措施。更多>
2005, 5(3): 87-92.
摘要(319) HTML (96) PDF (535KB) (185)
运输通道新建高速铁路客运量预测MD模型
彭辉, 王洁
摘要: 为了准确分析运输通道新建高速铁路未来客运需求, 应用经济学效用原理和数学分析方法, 对MD(Minimum Drain)预测模型的概念、假设、原理进行了定义和分析, 讨论了需求潜在化实现率、旅行总支付及运输方式选择的机理, 并与传统客运量预测方法对通道总的铁路客运需求量预测结果进行了对比。结果表明, 该模型预测运输通道新建高速铁路未来的市场份额为70%以上, 预测潜在需求年增长率比其他方法低1%, 符合近年来交通量的增长规律, 这说明MD模型与传统运量预测模型结合进行通道运量预测能充分反应通道中各种运输方式的服务水平对其市场份额划分的影响。更多>
2005, 5(3): 93-97.
摘要(218) HTML (79) PDF (385KB) (403)
锯齿形公交优先进口道的设置方法
王元庆, 曾奕林
摘要: 为减少公交延误, 发挥锯齿形公交优先进口道作用, 分析了公交优先进口道的工作流程、车辆到达流量、通行能力、预信号区使用条件, 提出了将锯齿形公交优先进口道车辆到达流量与通行能力匹配的优化模型与设置方法, 建立了锯齿形公交优先进口道设置适宜的交通条件, 提出了进口道主信号与预信号协调配时, 与车辆流量适宜的候驶区长度确定的方法, 计算了公交优先进口道设置前后公交车辆与社会车辆的延误。发现给定条件的城市主干道公交进口道优先可以使公交车的平均延误减少3.7 s, 社会车辆平均延误增加1.4 s, 所有乘客平均延误减少2.4 s。更多>
2005, 5(3): 98-104.
摘要(425) HTML (156) PDF (449KB) (174)
居民出行时间选择及拥挤收费政策
李志瑶, 隽志才, 宗芳
摘要: 应用基于活动的出行需求预测方法, 分析了居民出行的时间分布规律与影响居民出行时间选择的因素, 分别建立了出发和到达时间选择模型, 用长春市居民出行调查数据对模型进行了标定和验证。用已建模型对比评价了两种拥挤收费政策, 证明了调整高峰时段小汽车出行费用策略不仅可以使居民的高峰时段出行减少大约18%, 而且可以抑制小汽车出行, 调整城市交通方式分配结构, 说明已建模型可以全面有效地进行交通需求管理政策的评价。更多>
2005, 5(3): 105-110.
摘要(297) HTML (96) PDF (429KB) (253)
道路交通噪声评价及预测新方法
韩善灵, 朱平, 林忠钦
摘要: 在分析既有环境噪声评价方法的基础上, 根据交通噪声非稳态性的特点, 提出了交通噪声综合影响指数的概念。基于概率论和交通流理论, 考虑到影响道路交通噪声的主要因素是车流量、车型和车流速度等, 建立了用交通噪声综合影响指数来评价道路交通噪声的预测理论模型。以某城市道路交通噪声在一天内24 h的A声级变化为实例, 计算了其交通噪声综合影响指数为79.7dB。计算结果表明, 可以用交通噪声综合影响指数合理地评价道路交通噪声污染对人体健康和社会经济发展的影响。更多>
2005, 5(3): 111-114.
摘要(363) HTML (127) PDF (375KB) (254)
第三方物流信息系统运输子系统的设计
颜波, 孙宏波, 黄必清, 肖田元, 粟小荣
摘要: 为了降低第三方物流信息系统运输子系统设计的复杂性, 在系统结构设计中, 将运输子系统分为业务系统、监控、查询与统计、财务接口与运费调整的审核5个部分; 在业务流程设计中, 用Petri网对大部分业务逻辑加以描述, 以优化运输子系统; 在数据库设计中, 从单据中识别实体, 根据界面绘制数据流图, 从E-R图中识别实体之间的关系, 将其转化为关系模型, 成为数据库中表的基本结构, 提出以“族”的概念组织实体集和数据库表, 将根据物理数据模型建立的125张表分成了14个族。此结构设计方法简化了第三方物流信息系统运输子系统的结构, 提高了工程质量。更多>
2005, 5(3): 115-121.
摘要(216) HTML (102) PDF (512KB) (215)
联合运输利益分配策略
贺竹磬, 孙林岩, 宫俊涛
摘要: 为了组建稳定、协调的联合运输联盟, 从博弈的角度出发, 以动态联盟理论为基础, 建立了联合运输利益分配模型, 并根据主导企业对盟友的依赖程度不同设计出不同的模型求解方法, 得出不同的利益分配策略。普通盟友通过市场加价, 甚至市场直接购买的方式进行利益分配, 而战略盟友则根据盟员的贡献及风险分担程度确定利益分配系数。实例分析表明通过这种分配策略, 主导企业的运输经营收入在四年内增加了118.46万元, 货运准确率提高了15%。更多>
2005, 5(3): 122-126.
摘要(295) HTML (134) PDF (373KB) (224)

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