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2007年  第7卷  第3期

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高速列车与博格板式轨道系统竖向振动分析模型
向俊, 赫丹
摘要: 研究了博格板式轨道结构特点, 提出了横向有限条与板段单元高速列车与轨道系统竖向振动分析模型, 分析了此系统竖向振动特性。高速列车的动车及拖车均离散为具有二系悬挂的多刚体系统, 基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则, 建立了高速列车-博格板式轨道系统竖向振动方程组, 采用Wilson-θ法对其求解。计算结果表明: 钢轨与博格板竖向静、动态位移之差分别为1.1×10-2与2.0×10-4 mm, 200 km·h-1车速下此系统竖向振动响应计算波形图及量值均符合物理概念, 这说明模型正确、可行。更多>
2007, 7(3): 1-5.
摘要(272) HTML (109) PDF (408KB) (281)
低速磁浮车辆动力学建模与导向机构仿真分析
叶学艳, 赵春发, 翟婉明
摘要: 在分析低速磁浮车辆结构及其运动学关系基础上, 利用SIMPACK软件, 建立了含主动悬浮控制的76个自由度的磁浮车辆虚拟样机模型, 开展了基于整车动力学的低速磁浮车辆导向机构仿真分析, 研究了T形臂、横向滑台及两者之间的运动学规律。仿真结果表明: 在300 m半径曲线和三转向架结构条件下, 为了保证磁浮车辆顺利通过曲线, 磁浮车辆导向机构前T形臂长度应大于后T形臂长度, 两者比值的优化区域在1.50和2.00之间; 车辆头尾T形臂相对于车体的转角幅值大小基本相同, 方向相反, 对应滑台的横向位移曲线形状与幅值基本相同; 同一转向架前后滑台的最大横移量之比等于前后T形臂长度之比。更多>
2007, 7(3): 6-10.
摘要(369) HTML (126) PDF (2223KB) (336)
运行参数对汽车燃油经济性影响程度的区间分析方法
何仁, 庄志华, 郑吉平
摘要: 为了提高汽车燃油经济性, 介绍了区间数学基本概念, 运用Matlab建立了发动机万有特性的数学模型, 应用区间数学分析了公交汽车在运行过程中行驶车速、载质量、道路阻力系数等运行参数波动对汽车燃油经济性的影响程度。分析结果表明: 车速波动对汽车油耗量的影响程度随着车速的增大而明显增大, 但汽车油耗量的波动随载质量的不同相差不大; 道路阻力系数波动对汽车油耗量的影响最大, 其次是载质量和行驶车速。更多>
2007, 7(3): 11-15.
摘要(370) HTML (124) PDF (474KB) (507)
发动机滑动轴承故障定量诊断方法
王巍, 麻文焱, 王羽, 王凤岐
摘要: 应用振动监测技术, 对EQ6100-1型发动机连杆轴瓦与曲柄销间隙故障进行模拟, 分析振动响应与故障特征变化关系, 从振动信号中提取反映偶件故障的特征参数, 选择适当的数学模型描述特征参数随偶件状态的变化规律, 实现对发动机滑动轴承间隙故障的定量诊断。试验结果表明: 故障系数和连杆轴瓦与曲柄销间隙的关系是显著的, 相关曲线为多项式回归曲线, 其复相关系数接近1, 说明采用振动信号进行发动机滑动轴承间隙故障诊断在实践上是可行的。更多>
2007, 7(3): 16-20.
摘要(348) HTML (124) PDF (572KB) (580)
基于VOR导航的平行航路侧向碰撞率计算模型
张兆宁, 张晓燕, 李冬宾
摘要: 为了有效确定平行航路安全间隔与评估碰撞风险, 分析了侧向碰撞影响因素, 利用Reich模型和概率论理论, 建立了非洋区VOR导航下平行航路的侧向碰撞率计算模型。对Reich模型进行了改进, 以圆柱体碰撞模板代替传统的长方体碰撞模板, 推导出平行航路侧向碰撞率的计算公式, 利用事件的概率运算法则, 给出VOR导航下航路飞行时两机侧向重叠概率的计算模型。计算结果表明: 给定航路侧向碰撞率小于规定值, 所设定的平行航路间隔在给定的飞行环境下是安全的, 符合客观实际, 因此计算模型可行。更多>
2007, 7(3): 21-24.
摘要(304) HTML (74) PDF (430KB) (342)
航空发动机转子碰摩故障信号广义S变换方法
张志禹, 吕延军, 张九龙
摘要: 为了有效提取航空发动机转子碰摩故障信号, 提高碰摩故障诊断的准确性, 采用广义S变换方法, 把碰摩信号变换到相空间中, 在相空间检测和提取故障特征, 并与连续小波变换的结果进行了比较。变换分析结果表明: 在广义S变换域可以更清楚地反映出信号的时频局域化特性和奇异点位置, 易于检测出碰摩点的位置, 广义S变换有较好的抗干扰能力, 在变换域易于信号与噪声的分离。更多>
2007, 7(3): 25-28.
摘要(326) HTML (124) PDF (512KB) (400)
基于视情维修策略的航空发动机调度方法
白芳, 左洪福, 文振华, 戎翔, 赵红华
摘要: 基于现代排序理论的建模思想, 分析了飞机对发动机的需求特性和发动机使用维修的周转特点, 引入工作节的概念, 建立了基于视情维修策略的航空发动机调度模型, 提出了求解模型的改进在线LPT算法, 并以CF6型发动机的使用数据验证了本方法的有效性。发现排序规则是调度计划的重要影响因素, LPT规则与传统的FCFS规则相比, 发动机在翼时间长, 送修次数少, 保障率高, 租赁损失成本低。分析结果表明: LPT规则优于传统的FCFS规则, 基于视情维修策略的航空发动机调度模型有效、可行。更多>
2007, 7(3): 29-33.
摘要(348) HTML (121) PDF (460KB) (235)
基于动态网格模型的航线自动生成算法
李源惠, 潘明阳, 吴娴
摘要: 为了充分利用电子海图信息, 进行航线设计, 提出了基于动态网格模型的航线自动生成算法。采用一个判断网格模型中方格可航性的快速算法, 对方格的可航性进行分类; 给出了一个有效地使用8个字节表示邻接方格8个方向的编码方法, 使邻接方格的连通性与字节的逻辑操作相对应; 提出了网格路径权序列均匀度概念, 给出了距离等长路径的优选方法, 分析了路径与所对应的实际航路长度的差异; 基于二分查找法, 求出航线上所有转向点的路径方格序列。研究结果表明: 基于动态网格模型所生成的航线可避开危险的障碍物, 是合理、安全的。更多>
2007, 7(3): 34-39.
摘要(326) HTML (109) PDF (721KB) (224)
规则波中船舶运动六自由度数学模型
张秀凤, 尹勇, 金一丞
摘要: 为了提高船舶操纵模拟器的精度, 应用船舶操纵性分离建模理论, 基于傅汝德-克雷诺夫假设, 将船舶近似为箱型船, 估算波浪对船舶六自由度运动的干扰力与力矩, 并将波浪的干扰力与力矩作为外力与力矩的一部分, 叠加到分离型船舶运动数学模型中, 建立了船舶在规则波作用下六自由度船舶运动的数学模型, 给出5级海况下船舶全速旋回运动响应的时间历程仿真曲线。仿真结果显示: 仿真结果与相关文献结果相近, 运动趋势一致, 能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真的精度要求, 同时船舶运动数学模型由3自由度增至6自由度, 提高了模拟的逼真度。更多>
2007, 7(3): 40-43.
摘要(554) HTML (248) PDF (504KB) (724)
区域集装箱港口网络布局规划优化模型
赵旭, 杨赞, 靳志宏, 计明军
摘要: 为了避免运输网络内港口重复建设, 实现港口资源的优化配置, 综合考虑港口规划者与港口使用者之间的相互作用及决策均衡, 以Stackelberg模型为基础, 建立了区域内集装箱港口网络布局规划优化模型。为了有效地反映港口使用者个体的特殊性, 采用非集计理论, 从其自身属性出发, 分析了微观货主的选择行为。以各港口的泊位数和相应航线班期密度组成的矩阵作为染色体的一个基因串, 考虑模型约束的特殊性, 设计了模型求解的遗传算法。模拟实例计算结果表明: 在某运输网络内, 模拟得到的港口网络布局规划的近似最优解符合实际分析结果, 能表明货物运输主体的行为特性和影响因素, 利用该模型有利于实现港口网络内资源的优化配置。更多>
2007, 7(3): 44-49.
摘要(314) HTML (147) PDF (531KB) (604)
集装箱堆场空间动态配置模型
李建忠, 丁以中, 王斌
摘要: 为了优化集装箱堆场空间资源, 减少集卡行驶距离, 运用数学规划方法, 从平衡箱区倍位箱量和最小化集卡行驶距离入手, 在滚动计划的基础上, 建立了集装箱堆场空间资源动态配置模型。与集装箱随机配置模型相比, 发现集装箱在动态模型配置下, 可使集卡行驶距离减少20%左右, 提高了集卡使用效率, 降低了集装箱作业成本。更多>
2007, 7(3): 50-55.
摘要(336) HTML (101) PDF (557KB) (217)
考虑碎石基层横观各向同性的沥青路面结构设计
栗振锋, 徐格宁, 郭向云
摘要: 为了分析碎石材料横观各向同性特性对沥青路面结构设计的影响, 评价其使用特性, 运用状态空间理论, 基于横观各向同性层状弹性体系理论解, 使用路面结构分析程序ANISOLAY-ER, 对基于土基和碎石类材料横观各向同性特性的路面结构设计进行了分析, 给出了5种典型沥青路面结构三层体系设计诺谟图, 并对一碎石基层沥青路面结构厚度进行了程序化设计。结果表明: 在考虑沥青路面关键性设计指标的情况下, 对于碎石基层沥青路面结构, 沥青层底部拉应变和路表弯沉都普遍比容许值小50%左右, 其控制设计指标主要为路基顶部的压应变, 车辙为其主要破坏模式。更多>
2007, 7(3): 56-60.
摘要(303) HTML (88) PDF (525KB) (205)
不同类型沥青胶浆路用性能对比
彭波, 丁智勇, 戴经梁
摘要: 为了研究不同类型沥青胶浆对沥青混合料路用性能影响, 应用沥青胶浆针入度、锥入度、网篮析出、粘附性、动态剪切、弯曲梁流变等试验方法, 研究了沥青胶浆组成、温度及不同比例对沥青混合料性能影响, 分析了沥青胶浆的作用机理。分析结果表明: 纤维能够增大集料表面沥青膜的厚度, 增强沥青胶浆的粘滞性, 提高沥青胶浆的耐老化性和水稳定性, 从而提高沥青路面的耐久性和抗裂性能; 纤维能够减少纤维沥青胶浆针入度, 提高软化点, 增强沥青胶浆的弹性恢复性能。更多>
2007, 7(3): 61-65.
摘要(381) HTML (113) PDF (478KB) (300)
沥青玛蹄脂粘弹性模型参数分段线性拟合法
田莉, 胡霞光, 刘玉, 沙爱民
摘要: 分析了沥青玛蹄脂静态蠕变曲线的特点, 应用分段拟合法对曲线的起始与末尾段进行线性拟合, 研究了剪切蠕变条件下沥青玛蹄脂粘弹性Burgers模型参数取值, 并与传统方法进行了对比。发现在低温条件下, 两种方法的平均误差基本保持在5%以内, 而传统方法的最大误差超过了20%, 分段拟合法仅有小时间段超过5%;高温条件下, 传统方法测定Burgers模型参数比较困难, 而分段拟合法平均误差小于0.01%。研究结果表明: 分段拟合法误差相对较小, 易于操作, 是确定Burgers模型参数的有效方法。更多>
2007, 7(3): 66-69.
摘要(317) HTML (86) PDF (435KB) (226)
钢桥桥面铺装层间剪应力影响因素及简化计算
顾兴宇, 吴一鸣
摘要: 为了减小钢桥桥面铺装层间剪应力, 建立桥面系三维有限元计算模型, 分析了不同荷位、钢板厚度、U肋开口宽度、铺装厚度、铺装模量、层间接触条件以及轴载大小对铺装层间纵横向剪应力的影响, 推导了实用的应力简化计算公式。研究发现桥面板不均匀变形使得铺装层间剪应力远大于同条件下的路面结构; 影响显著的因素依次为轴载大小、钢板厚度、U肋开口宽度以及铺装参数; 层间完全光滑有利于抗剪, 但降低了桥面系整体刚度; 控制重载, 加强桥面系刚度与选择柔性层间粘结材料是减小层间剪应力的有效措施。更多>
2007, 7(3): 70-75.
摘要(305) HTML (122) PDF (725KB) (431)
高速公路养护成本预测模型
于英, 王麒麟, 田晋跃
摘要: 为了降低高速公路养护成本, 运用边际成本管理原理, 建立高速公路交通流量、道路长度与养护成本之间的多元回归分析数学模型, 针对预防养护和专项工程养护方式, 运用统计方法, 推导了各项因素的边际成本表达式, 提出高速公路养护作业成本的预测模型及成本管理的边际成本和弹性指数的概念, 计算了交通流量、道路长度与养护成本相关的弹性指数, 分析了与交通流量相关的高速公路养护费用经济指标。计算结果表明: 交通流量和高速公路长度对养护维修成本起决定作用, 维修费用随交通流量和道路长度成对数关系变化, 而高速公路养护维修平均费用随着交通流量增加而降低。更多>
2007, 7(3): 76-79.
摘要(386) HTML (166) PDF (496KB) (290)
基于可信度的不确定性推理在公路软基处理专家系统中的应用
张留俊, 黄晓明, 尹利华
摘要: 为提高公路软基处理决策的科学性, 分析了公路软基处理知识的不确定性、模糊性和多因素影响的特点与专家系统的思维方式和基本原理, 将基于可信度表示的不确定性推理引入公路软基处理专家系统中, 采用产生式规则表示公路软基处理知识, 采用正向推理和逆向推理相结合的混合推理方法, 进行软土鉴别、路堤稳定与沉降计算方法选择、地基处理方案决策、软土地基处理设计与施工问题分析。实例分析表明: 基于可信度的不确定性推理的应用提高了专家系统的交互化和智能化程度以及公路软土地基处理设计与施工技术的科学性。更多>
2007, 7(3): 80-85.
摘要(321) HTML (127) PDF (564KB) (287)
大跨径弯桥圆心角对其内力、位移及稳定性的影响
王钧利, 贺拴海
摘要: 为提高高墩大跨径弯桥的安全性, 对不同圆心角的典型弯桥在考虑大变形和材料非线性情况下, 利用有限元法对刚构桥的墩梁内力与位移进行计算, 分析了桥跨的内力、位移和非线性稳定荷载系数与弯桥圆心角的关系。分析结果显示: 最大悬臂阶段主梁根部的弯矩随曲线圆心角增大而略有减小, 但扭矩会快速增大; 曲线圆心角越大, 悬臂端竖向、横向位移和墩顶横桥向位移越大, 在圆心角大于38°, 非线性已很明显, 悬臂端和墩顶位移会急剧增大; 非线性稳定系数约为稳定特征系数的35%, 随着弯桥圆心角的增大, 其稳定系数会迅速变小; 综合考虑, 大跨径弯桥圆心角不宜大于38°。更多>
2007, 7(3): 86-90.
摘要(247) HTML (105) PDF (500KB) (553)
地震地基液化大变形对桥梁桩基危害性三维数值分析
童立元, 王斌, 刘义怀
摘要: 为研究地震地基液化大变形对桥梁桩基的危害性, 建立了含液化层的二层与三层土体系计算模型, 考虑桩土共同作用的非线性关系, 利用FLAC-3D有限差分软件对液化侧扩地基中的单桩、群桩进行了动力有限差分分析, 探讨了地基液化大变形条件下桩基位移与内力变化分布规律。分析结果表明: 二层与三层土体中, 液化土层和非液化土层交界面处产生的桩身弯矩极值是控制桩身破坏的关键因素, 液化土层本身对桩身弯矩的影响很小; 桩帽对桩顶的侧移有一定制约作用, 但对桩身弯矩极值的影响不显著; 群桩中上坡桩与下坡桩的侧向位移与桩身弯矩分布模式相似, 但上坡桩发生的侧向位移和桩身弯矩要略大于下坡桩情况。更多>
2007, 7(3): 91-94.
摘要(389) HTML (86) PDF (581KB) (325)
城市路网可靠性计算方法
刘勇, 项莉, 谢军, 严宝杰
摘要: 为客观反映城市路网可靠性, 在分析城市路网结构和功能的基础上, 运用层次分析法, 将OD路网划分为主通路和连接路段, 分析了主通路可靠性影响因素及计算方法, 引入OD对连通度对主通路可靠性进行修正, 推导了整个路网可靠性计算公式。而且研究了主通路上节点个数对路网可靠性的影响, 讨论了在不同交通状况下改善路网可靠性的方法。分析结果表明: 主道路间未取得有效连通时, OD路网的可靠度为0.62, 在保证主道路持续性不受影响的前提下, 对主道路进行有效连通, 路网可靠度提高为0.70。这反映了路网可靠度不仅依赖于主通路持续性和有效性, 还取决于主道路间的连通性, 将路网划分为主通路和连接路段对OD路网进行可靠性分析是合理的。更多>
2007, 7(3): 95-99.
摘要(368) HTML (153) PDF (534KB) (407)
基于出行决策的公路网多目标最优路径算法
马永锋, 陆键, 项乔君, 魏连雨
摘要: 为使公路网静态最优出行路径能综合表达道路环境影响因素与出行者的路径选择偏好, 研究了GIS环境下的用户-系统最优出行路径决策模式。基于层次分析法, 构建了综合考虑行程时间、舒适安全性与行程费用的公路网路段交通阻抗评价指标体系, 提出了对定性与定量化参评指标进行综合一致性处理的方法。通过用户-系统共同决定的路段交通阻抗的综合评价过程, 将最优路径问题转化为最短路径问题, 采用各路段各出行目标的标准化值之和作为评价指标, 采用Dijkstra算法实现最优路径的搜索。实例验证结果表明: 最优路径比距离最短路径出行距离增加8%, 出行时间减少7%, 舒适安全性提高17%, 出行费用增加13%, 所得最优路径是针对特定用户的多目标路径, 明显异于单目标最短路径, 表明该方法可行。更多>
2007, 7(3): 100-105.
摘要(352) HTML (130) PDF (819KB) (274)
基于TOD模式的成长型城市公共交通规划
俞洁, 杨晓光, 尹瑞, 夏胜国
摘要: 为了实现城市交通发展与土地利用之间的和谐互动, 将TOD理念引入成长型城市公共交通规划中, 分析了成长型城市公共交通发展需求, 提出了交通与土地协调发展的枢纽导向型规划思路, 探讨了适合成长型城市发展的换乘枢纽分类、公交服务分区与公交线路分级的规划模式, 设计了以枢纽布局规划为核心的主动引导型规划流程, 阐述了成长型城市公共交通规划主体内容, 包括现状调查、需求预测、方案设计、方案评价及方案实施保障体系。研究结果表明: 基于TOD模式的公共交通规划方法将会成为支持成长型城市用地布局和用地发展方向, 体现成长型城市特色的理想规划模式。更多>
2007, 7(3): 106-110.
摘要(403) HTML (117) PDF (585KB) (559)
模拟量子跃迁的出行方式转移模型
姚荣涵, 王殿海
摘要: 为定量描述出行方式转移规律, 分析了出行方式转移与量子跃迁的相似特性, 根据量子能级跃迁理论建立了出行方式转移模型, 通过分析长春市居民出行调查数据, 推导了出行方式转移的多项式拟合公式, 分别采用2~4次多项式标定了拟合系数, 并且进行了相关性检验。数据验证结果表明: 某种出行方式向其他方式转移时, 距离差与收入差的函数关系符合常数项为0的2次或高次多项式拟合公式; 2次多项式拟合任意出行方式向其他方式转移所得到的复相关系数均在0.900 0以上, 3次或4次多项式拟合所得到的复相关系数均为1.000 0。这证明模拟量子跃迁的出行方式转移模型可以定量描述任意出行方式向其他出行方式转移的规律。更多>
2007, 7(3): 111-115.
摘要(334) HTML (141) PDF (446KB) (550)
运输行为的本质及其特征分析
吴群琪, 黄智英
摘要: 为科学构建运输经济学的理论体系, 从经济学根本动力机制出发, 分析了运输行为的本质。指出运输行为的本质是基于人或物的位移来实现资源优化配置, 其具有互动性、相对性、主体性、主观性和集合性的特征。分析结果表明: 正确认识运输行为的本质及其特征, 有助于明确运输经济理论主线, 校正对运输需求及其相关特征的认识以及运输布局理论和运输预测理论体系的构建。更多>
2007, 7(3): 116-120.
摘要(408) HTML (166) PDF (420KB) (683)
再制造物流网络优化设计的扩展模型
马祖军, 代颖
摘要: 针对再制造物流网络与传统生产分销物流网络的集成优化设计问题, 综合考虑网络中正向和逆向物流的设施集成与运输整合, 以及设施建设成本的规模经济效应, 基于混合整数非线性规划方法, 建立了一种再制造物流网络优化设计的扩展模型, 用来确定网络中各种设施的数量、位置及规模, 并在由此构成的各条物流路径上合理分配物流量, 使运营周期内的净收益最大。最后, 通过一个算例对模型进行了数值演算和验证。计算结果表明: 该模型能根据物流网络的实际调查数据, 得到网络的最优目标函数与决策变量值, 能有效辅助再制造物流网络优化设计。更多>
2007, 7(3): 121-126.
摘要(301) HTML (123) PDF (519KB) (192)

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