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2006年  第6卷  第4期

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抗蛇行减振器对机车运行平稳性的影响
刘建新, 王开云
摘要: 为了减小提速机车在提速区段异常振动, 提高机车运行平稳性, 以抗蛇行减振器为研究对象, 运用机车车辆-轨道耦合动力学理论, 以机车运行平稳性指标为依据, 从机车抗蛇行减振器的工作状态、卸荷速度、结构阻尼参数等入手, 研究了抗蛇行减振器与机车运行平稳性的关系。仿真计算与分析结果表明: 抗蛇行减振器的工作状态对机车运行平稳性有较大的影响, 必须严格确保所有减振器的工作状态均正常; 取适当的卸荷速度可以达到提高乘车舒适性的目的; 抗蛇行减振器的结构阻尼参数越大, 对提高机车的平稳性越有利。更多>
2006, 6(4): 1-4.
摘要(365) HTML (121) PDF (287KB) (444)
板梁偏心连接结构有限元分析
谢素超, 田红旗, 姚松
摘要: 为了合理处理列车车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题, 分别基于罚单元法和La-grange乘子法构造了板梁组合结构模型, 将组合结构中相关节点对之间通过偏心关系建立的约束方程引入到平衡方程中, 解决了梁单元因偏心连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献问题, 并编制了求解板梁组合结构静强度计算问题的有限元程序。实例计算表明不但两种计算方法的计算结果吻合, 而且其计算结果均与有限元分析软件ANSYS 9.0计算结果接近, 位移误差在1%以内, 应力误差在2%以内, 分析表明二者均是处理板梁偏心连接组合结构的有效方法。更多>
2006, 6(4): 5-9.
摘要(240) HTML (89) PDF (319KB) (273)
轮轨接触关系计算方法
倪平涛, 王开文, 张卫华, 池茂儒
摘要: 为了在车辆-轨道耦合动力学仿真中能更真实反映轮轨接触状态, 利用迹线法原理和轨廓分区法, 在考虑轮对的横移、浮沉、摇头、侧滚和左右钢轨的横移、浮沉、侧滚的条件下, 分别计算轨顶和轨侧区域与车轮的最小轮轨间隙量, 以此来判断轮轨的真实接触状态: 正常的一点接触、非正常的一点接触、两点接触和车轮完全悬浮, 并根据非线性赫兹接触理论分别求得两接触点处的轮轨法向力。轮轨接触关系仿真结果表明根据轮轨接触关系计算方法得出的轮轨接触关系符合车辆在实际线路上的运行状态。更多>
2006, 6(4): 10-13.
摘要(442) HTML (120) PDF (280KB) (365)
非稳态载荷对二维轮轨纯滚动接触应力和变形的影响
温泽峰, 金学松, 肖新标
摘要: 为了揭示轮轨波状表面与非稳态载荷的内在联系, 利用有限元法, 建立了二维弹塑性轮轨纯滚动接触计算模型, 分析法向接触载荷波动值对钢轨残余应力、应变和变形的影响。模型中材料本构采用考虑棘轮效应的Jiang-Sehitoglu模型, 非稳态仅考虑法向接触载荷的简谐变化, 用弹塑性无限半空间表面上重复移动赫兹法向压力分布模拟反复纯滚动接触过程。发现非稳态法向接触载荷作用下产生同样波长的波状接触表面; 随滚动次数的增加, 残余应力增大, 但很快趋于稳定, 而残余应变也增大, 但增大速率衰减; 载荷波动值越大, 波谷和波峰处的纵向残余应力越大, 波谷处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越大, 而波峰处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越小, 波深越大。更多>
2006, 6(4): 14-19.
摘要(258) HTML (96) PDF (451KB) (248)
基于传递矩阵法的轮对固有频率计算方法
米彩盈, 安琪, 李芾
摘要: 应用传递矩阵法分析机车车辆轮对的固有频率, 根据轮对的结构特点, 将车轮和轴箱简化为集中质量和转动惯量, 车轴简化为包含集中质量和转动惯量的变截面Timoshenko梁, 建立轮对振动的传递矩阵, 用Newton-Raphson方法求解频率方程, 得到轮对的固有频率值。在轮对设计阶段, 对其自振频率进行计算, 分析其对轮对本身应力状态、机车车辆系统和轨道系统振动动态特性的影响。该方法与有限元方法计算的轮对固有频率的相对误差小于10%, 具有较高的计算精度, 满足工程设计的需要。更多>
2006, 6(4): 20-22.
摘要(353) HTML (119) PDF (272KB) (290)
高速铁路板式轨道结构参数对轮轨噪声的影响
徐志胜, 翟婉明
摘要: 为了降低轮轨噪声, 利用轮轨噪声预测模型与软件STTIN (Simulation of Train/Track In-teraction and Noise), 分析了板式轨道结构参数对轮轨噪声的影响。发现以下规律: 轨下胶垫刚度大于200 MN.m-1时, 轮轨噪声水平显著上升; 当轨下胶垫阻尼值偏离100 kN.s.m-1时, 噪声将增大; 改变板下支承刚度, 轮轨噪声基本不变化; 增加轨道板质量, 轮轨噪声降低。结果表明, 轨下胶垫的刚度与阻尼是影响轮轨噪声的主要因素, 而轨道板质量次之, 轨道板下支承刚度对轮轨噪声基本无影响。更多>
2006, 6(4): 23-26.
摘要(246) HTML (87) PDF (313KB) (280)
配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响
高蕾, 陈拴发
摘要: 为考察不同配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响规律和显著性关系, 利用正交试验方法, 选取水胶比、粉煤灰掺量和砂率作为考察因素, 计算300次冻融循环后混凝土试件的抗折强度损失率和质量损失率, 并进行极差和方差分析。研究结果表明: 水胶比对高性能混凝土抗冻性有显著的影响, 而粉煤灰掺量和砂率均无显著影响; 冻融循环试验后的质量损失率不能准确地描述混凝土的抗冻性, 而抗折强度对冻融循环试验比较敏感, 建议采用抗折强度损失率作为高性能混凝土抗冻性的评价指标。更多>
2006, 6(4): 27-31.
摘要(256) HTML (103) PDF (427KB) (218)
纤维掺量对聚酯纤维沥青混凝土韧性的影响
郭乃胜, 赵颖华, 孙略伦
摘要: 为了研究纤维掺量对沥青混凝土变形性能的影响, 选用纤维掺量分别为沥青混凝土总质量的0、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的马歇尔试件, 在MTS810材料试验机上进行劈裂试验, 试验温度为15℃, 分析了劈裂试验结果随纤维掺量变化的规律, 应用无量纲的韧性指数和劈裂强度评价纤维沥青混凝土的变形性能。研究结果发现, 纤维的加入没有显著增大沥青混凝土的劈裂强度, 但其韧性得到明显的改善, 反映出材料的抗变形能力得以增强, 韧性指数能够作为评价纤维沥青混凝土变形性能的指标, 根据劈裂强度给出聚酯纤维改善沥青混凝土变形性能的合理掺量约为0.20%。更多>
2006, 6(4): 32-35.
摘要(435) HTML (167) PDF (280KB) (472)
新型沥青添加剂TPS的性能
张锐, 黄晓明, 侯曙光
摘要: 为了了解新型添加剂TPS的路用性能, 进行了不同TPS掺量的沥青胶结料的针入度试验、软化点试验、稠度试验、延度及测力延度试验、弹性恢复试验及弯曲蠕变试验、直接拉伸试验, 对加入TPS添加剂后的沥青混合料, 进行了车辙试验、弯曲破坏试验、疲劳试验和冻融劈裂试验, 并与SBS改性沥青混合料的部分试验结果进行了对比。结果表明添加TPS后, 沥青胶结料的感温性、高温性与低温性及沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和水稳定性都得到了较大程度的提高, 添加TPS沥青混凝土具有良好的路用性能。更多>
2006, 6(4): 36-40.
摘要(547) HTML (222) PDF (347KB) (229)
多孔混凝土的渗透系数及测试方法
郑木莲
摘要: 为了有效测量多孔混凝土的渗透系数, 通过分析渗透系数的物理基础, 提出确定Darcy定律对多孔混凝土适用范围的方法, 根据常水头渗透试验原理, 考虑侧壁渗漏、套筒尺寸及测压管位置等因素, 研制出简单实用的常水头多孔混凝土渗透仪, 分析了影响渗透系数测试的试件性状和水等因素, 提出多孔混凝土渗透系数测定的试验操作过程及数据处理方法, 测试了多孔混凝土在不同配合比时的渗透系数。结果表明多孔混凝土具有良好的排水性能, 其常见配合比的渗透系数均大于10 cm.s-1, 同时渗透系数和有效空隙率之间符合相关系数为0.968 1的幂指数关系, 可见常水头测试方法可准确有效地测定多孔混凝土的渗透系数。更多>
2006, 6(4): 41-46.
摘要(320) HTML (133) PDF (420KB) (285)
刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法
陈飞, 张宁, 林亚萍, 钱振东, 黄卫
摘要: 在考虑传力杆松动量的基础上, 建立了重复荷载作用下刚性路面传力杆接缝模型, 提出了以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法, 研究了荷载大小、荷载作用位置及传力杆松动量对传力杆接缝传荷能力的影响, 分析了重复荷载作用下弯沉传荷系数指标的适用性, 并与考虑传力杆松动量的接缝传荷能力指标进行了对比研究。发现重复荷载作用下, 接缝两侧的荷载-弯沉关系曲线具有分段线性的特征, 存在多级传荷状态临界荷载, 实测与计算第一传荷状态临界荷载误差仅为4.2%;重复荷载作用4×104次后, 弯沉传荷系数变化范围为57.3%~71.5%, 而考虑传力杆松动量的传荷能力为0~51.9%。结果表明考虑松动量影响的传力杆接缝力学模型是可靠的, 以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法, 能够反映刚性路面传力杆接缝的实际传荷状况, 是评价其传荷能力的有效方法。更多>
2006, 6(4): 47-51.
摘要(434) HTML (160) PDF (357KB) (327)
冲击压实和强夯加固地基效果分析
石刚, 支喜兰, 谢永利, 刘怡林, 赵广海
摘要: 在黄土地区陕西某高速公路段对原地基分别进行强夯与冲击碾压处理, 通过室内试验和现场原位测试, 对比了地基处理前后不同深度土体的物理力学指标(干密度、压缩模量与湿陷系数) 和微结构特征, 以及载荷板试验、触探试验、旁压试验结果, 研究了采用强夯和冲击碾压处理后黄土地基强度的形成机理、地基承载力变化、处理效果与有效影响深度。结果表明冲击碾压的有效影响深度在1.0~2.0 m, 在0~1.5 m处形成连续、均匀、密实的加固层; 强夯的有效加固深度达4.0 m, 有效影响深度在5.0~6.0 m, 在加固深度内湿陷性均被有效消除。更多>
2006, 6(4): 52-56.
摘要(375) HTML (150) PDF (392KB) (266)
基于CAN总线的摊铺机自动找平控制系统
王欣, 苟伟成, 焦生杰
摘要: 为提高路面摊铺平整度, 研究了一种基于CAN总线的多点(多探头) 非接触式摊铺机自动找平系统, 给出了系统总体结构、CAN节点的硬件电路及软件主要流程, 采用多重滤波方法进行数据处理, 滤除摊铺机作业过程中偶然因素造成的跳点数据, 提高系统的抗干扰性能。采用该找平系统对单探头和多探头找平方式进行了对比试验, 结果表明多探头方式找平效果优于单探头方式; 与接触式自动找平系统对比实验表明采用该找平系统中面层平整度平均值较接触式提高了3.2%, 上面层提高了7.8%。更多>
2006, 6(4): 57-61.
摘要(391) HTML (119) PDF (355KB) (211)
车用永磁式缓速器制动力矩的计算方法
何仁, 赵万忠, 牛润新
摘要: 为了优化永磁式缓速器的结构参数和提高永磁式缓速器的制动性能, 应用复矢量磁位方法, 分析了缓速器内部的磁位分布, 计算了转子鼓中的涡流损耗, 推导了永磁式缓速器的制动力矩计算公式, 以反映永磁式缓速器制动力矩与各设计参数之间的相互关系。复矢量计算方法的计算结果与缓速器台架试验结果比较和分析表明, 试验值与理论值吻合较好, 最大误差不大于6%, 采用复矢量磁位计算方法计算永磁式缓速器制动力矩具有很好的逼近效果。更多>
2006, 6(4): 62-65.
摘要(307) HTML (133) PDF (315KB) (513)
汽车半主动空气悬架的神经网络控制方法
朱思洪, 吕宝占, 王辉, 张莹, 贺亮
摘要: 为了提高汽车半主动悬架的控制效果, 以空气弹簧压力为控制对象, 应用自适应神经网络控制方法, 进行了不同路面激励下的半主动空气悬架的车身垂直加速度、悬架动挠度和车轮动载荷的计算机仿真和实验研究, 并与被动悬架系统的相应参数进行了对比。发现在白噪声路面和较低频率的正弦路面激励下, 半主动空气悬架采用自适应神经网络控制能够明显降低车身垂直加速度、车轮动载荷和悬架动挠度, 降低范围为16%~85%, 提高了车辆的操纵稳定性, 改善了车辆的行驶安全性与乘坐舒适性。更多>
2006, 6(4): 66-70.
摘要(331) HTML (115) PDF (402KB) (403)
舵鳍联合减摇的鲁棒控制系统
张显库, 杨盐生, 郭晨
摘要: 为了在保持航向的同时, 达到较好的减摇效果, 提高船舶航行的安全性和舒适度, 设计一种舵鳍联合控制系统。根据先验知识, 用具有工程意义的带宽频率、高频渐近线斜率、最大奇异值和频谱峰值4个参数构造了闭环系统的传递函数阵, 给出了多输入多输出系统的闭环增益成形算法, 将之应用于舵鳍联合减摇的控制中, 运用Simulink工具箱得到仿真曲线。仿真结果表明所设计的控制系统在保证航向控制的同时, 船舶横摇平均在±2°左右, 最大4°, 达到了较好的减摇效果。更多>
2006, 6(4): 71-74.
摘要(339) HTML (127) PDF (266KB) (227)
船舶航迹迭代非线性滑模增量反馈控制算法
卜仁祥, 刘正江, 李铁山
摘要: 分析了带有状态变量及控制输入约束条件的欠驱动船舶航迹控制问题, 结合增量反馈技术, 对控制系统输出进行动态非线性滑动模态分解迭代设计, 提出了一种基于分解迭代非线性滑模的船舶航迹增量反馈控制方法, 以避免定常干扰引起的稳态误差及变结构控制的抖振问题, 无需对不确定风、流干扰以及模型参数进行估计, 能够同时稳定船舶的航向和航迹。应用“育龙”轮的系统模型进行了仿真, 结果表明, 控制器对系统参数摄动及外界干扰不敏感, 具有强的鲁棒性, 且其设计参数物理意义明显, 易于调节。更多>
2006, 6(4): 75-79.
摘要(265) HTML (82) PDF (318KB) (208)
消滩水力指标确定方法
曹民雄
摘要: 为寻求可直接计算消滩水力指标确定方法, 从船舶有效功率与滩上水流功率对比的角度提出了功率法, 并通过理论分析与滩段概化模型的船模上滩试验进行了验算。结果发现船舶自航上滩时其有效功率大于水流功率, 并随对岸航速的增加, 大于的幅度越大; 船舶不能自航上滩时, 其有效功率小于水流功率。可见, 与其他确定方法相比, 功率法可以通过滩段的水力条件和不同船型的性能资料直接计算消滩水力指标, 满足航运发展的远期设计需要, 可推广应用于急流滩险的航道整治工程设计。更多>
2006, 6(4): 80-83.
摘要(374) HTML (150) PDF (316KB) (357)
战术飞行路径规划算法
张永芳, 张安, 张志禹, 张九龙
摘要: 为了找出在某些约束条件下的最优飞行路径, 提出了一种基于Voronoi图的战术飞行路径规划算法, 建立了威胁代价函数, 采用分解策略, 首先生成一条由若干直线段连接的参考航路, 然后利用B样条函数对规划的参考航路进行动态修正, 用Matlab进行了仿真验证。仿真结果表明了路径规则算法是有效的, 修正后的路径避免了带有尖角的不可飞路径, 满足最小飞行半径与动力约束。更多>
2006, 6(4): 84-87.
摘要(435) HTML (189) PDF (264KB) (461)
机场停机位指派模型及算法
陈欣, 陆迅, 朱金福
摘要: 为探索中小型机场停机位指派问题有效合理的解决方法, 以乘客最小行走距离为优化目标, 建立了中小型机场停机位整数规划指派模型, 利用改进的启发式算法进行了求解。该算法可以缩小搜索空间, 在最坏情况下的计算复杂度是多项式的, 优于CPLEX软件的指数级计算复杂度, 具有更高的计算效率; 与CPLEX结果相比, 距离误差仅为5.2%, 指派结果令人满意。更多>
2006, 6(4): 88-90.
摘要(253) HTML (106) PDF (193KB) (790)
道路标志自动分类方法
初秀民, 严新平, 毛喆
摘要: 为了对道路标志图像进行自动分类, 通过图像颜色空间变换, 将图像的RGB量值转换为H (色度) S (饱和度) I (亮度) 量值, 采用Sobel算子进行道路标志图像的边缘检测, 利用行扫描法进行区域填充, 以获取二值化的道路标志图像区域, 提取道路标志二值化图像的不变矩与形状参数作为图像特征值, 设计BP神经网络道路标志图像几何形状分类器, 以道路标志图像的H、I为特征值, 设计了欧式距离分类器, 实现道路标志背景颜色的识别。融合道路标志图像几何形状和背景颜色的识别算法, 并利用道路标志的分类知识和自动分类方法, 能有效实现道路标志图像的自动识别。更多>
2006, 6(4): 91-95.
摘要(347) HTML (140) PDF (526KB) (208)
基于交叉口函数的城镇指路标志设置模型
黄敏, 余志, 肖国荣
摘要: 结合路网的拓扑结构, 定义了用于确定指路标志的状态函数集, 给出了3个描述路网拓扑特征的交叉口函数: 邻近结点集、结点-弧段夹角集和连通结点集, 基于Dijkstra最短路径的思想, 运用交叉口函数建立了城镇指路标志的标识模型: 以待标识城镇为中心, 在城镇的影响区域内, 通过向外搜索交叉口邻近结点集来确定指路标志的设置, 并使每个结点上标识的路径都是最优的。实例分析表明, 该模型生成的指路标志, 能有效地指引道路使用者前往目的地。更多>
2006, 6(4): 96-100.
摘要(350) HTML (149) PDF (401KB) (338)
高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计
张生瑞, 唐国玺
摘要: 为保证高速公路主线安全、畅通与舒适运行, 减少对相连道路的影响, 构造了匝道逻辑模糊控制器, 提出了三种入口匝道辅助设计方案。结合工程实际, 选择了上游车流密度、下游车流密度和入口处等待车辆的总长度作为模糊控制器的输入量, 入口匝道的调节率为输出量。计算结果表明, 随着入口匝道车辆数量的增加, 高速公路主线下游的车速将明显下降, 根据主线上、下游车流密度及匝道车辆的数量变化, 计算出不同的匝道调节率, 通过对高速公路入口匝道的调节率进行实时调节, 可控制匝道上车辆的进入, 入口匝道辅助方案的实施可缓解与高速公路相连道路的拥堵, 对改善高速公路运行安全和效率具有重要的作用。更多>
2006, 6(4): 101-104.
摘要(447) HTML (175) PDF (266KB) (669)
路网最优费率的双层规划模型及算法
黄亚飞, 刘涛
摘要: 为寻求系统、科学的路网最优费率测算方法, 提出用双层规划模型描述路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系, 其中上层以路网用户盈余最大化为目标, 下层是弹性需求下的多车型随机用户均衡模型, 设计了遗传-模拟退火混合优化的求解算法。计算发现路网收费收入目标的高低将直接影响测算所得费率的高低, 进而影响各车型OD出行量, 且时间价值低的车型用户比时间价值高的车型用户受费率变化的影响要更为显著, 表明双层模型在费率决策过程中能兼顾相关各方的利益, 建模时考虑车型分类能更合理地反映现实情况; 与遗传算法、模拟退火算法相比, 遗传-模拟退火算法计算结果最优。更多>
2006, 6(4): 105-111.
摘要(315) HTML (102) PDF (501KB) (438)
交通事故规律及其模型
周钱, 陆化普, 徐薇
摘要: 分析了数10个国家的社会经济、交通事故情况及发展规律, 利用新近的多年数据对国外学者提出的交通安全发展模型进行了验证, 并进一步分析了模型在不同机动化水平下的适用性。研究发现在机动化水平的初级阶段, 世界各国相应的机动化水平能够解释相应的交通事故水平, 而在机动化水平高度成熟的状况下, 上述模型就不再适用。在此基础上, 将中国交通事故的发展特性与国际规律进行比较, 发现在同等的机动化水平下, 中国的交通事故水平要好于国际一般水平。提出了适合中国机动化水平与交通事故水平的关系模型, 确定了中国交通事故水平处于快速恶化的阶段, 交通事故死亡人数还会持续增加。更多>
2006, 6(4): 112-115.
摘要(452) HTML (127) PDF (284KB) (237)
沙漠公路交通安全特性
斯木吐拉艾力, 李鑫, 董春光
摘要: 为了对沙漠公路交通安全现状、事故特征和成因进行分析, 广泛收集了塔克拉玛干沙漠公路通车以来的交通事故统计数据, 并深入实地进行了调研。研究表明沙漠公路交通事故次数春秋高于冬季, 午间、傍晚和夜间相对较高; 交通事故自北向南逐渐减少, 然而事故的严重程度却是由北向南逐渐增加; 影响道路交通安全的天气现象主要有沙漠高温和风沙天气, 人是导致交通事故的主要因素, 主体是汽车驾驶员; 道路交通环境极易导致超速和违规; 公路沿线绿化工程在一定程度上影响行车安全; 沙漠公路上仍然缺乏必要的安全保障设施和应急反应机制。更多>
2006, 6(4): 116-121.
摘要(333) HTML (90) PDF (433KB) (235)
发动机制动失效的坡长临界值计算
肖润谋, 叶燕仙, 周晓悦, 刘东
摘要: 为有效降低连续长下坡路段汽车交通事故率, 增强车辆行驶的主动安全性, 研究了在发动机制动下汽车下坡制动失效的坡长问题, 通过在汽车试验场进行汽车平路制动试验, 测得汽车紧急制动时制动鼓温升变化数据, 以最小二乘法建立了汽车主制动器制动鼓温升模型, 推导了在山区不同长纵坡路段, 发动机制动下汽车主制动器制动失效的坡长临界值。计算结果表明在5%坡道上, 维持40 km.h-1的安全稳定车速, 采取Ⅲ档发动机制动时, 汽车主制动器制动失效的坡长临界值前轮为15 263 m, 后轮为12 368 m, 既满足了行驶的距离要求, 又满足了运行速度要求, 是一种可行的安全下长坡驾驶方式。更多>
2006, 6(4): 122-126.
摘要(331) HTML (102) PDF (319KB) (232)

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