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2018, 35(5):1-8.
摘要:随着社会的快速发展,如何保障列车行车安全,准点到达,舒适运行及节约能源成为列车运行发展趋势。 因此,完备的列车自动控制系统成为现代铁路的研究目标。 有效的列车运行过程模型描述和合适的运行速度控制方法是列车自动控制系统的核心。 通过介绍列车自动控制系统的主要组成部分概述了列车自动控制系统的基本原理。 归纳分析了近些年来列车运行过程模型描述手段和方法,并阐述了列车运行速度控制方法的发展历程,最后对我国列车的自动控制前景作了展望。
2018, 35(5):9-16.
摘要:驼峰调车利用车辆重力进行溜放式调车作业,是调车作业的常用方式,但驼峰下道岔区车辆脱轨事故时有发生。 文章设计了现场试验,测试了驼峰调车场下 6# 道岔在晴天多勾溜放、雨天摩擦控制多勾溜放、雨天摩擦控制整列溜放 3 种工况下的横向力与垂向力,分析了编组方式对驼峰下道岔区车辆脱轨系数的影响。 结果表明,空车比重车脱轨系数高 12%左右,空重车混编顺序对空重车影响不同,能够小幅影响重车脱轨系数,重车在前空车在后的编组方式能在雨天摩擦控制情况下使空车脱轨系数降低 16%,应根据不同工况选择空重混编顺序,整列溜放会大幅提高车辆的脱轨系数,重车平均提高 41%,空车平均提高 38%,应避免长编组溜放方式,为保证车辆安全及调车效率,建议每次溜放 8 辆车辆,在日常养修作业中,应重点关注道岔曲线外轨和尖轨区。
2018, 35(5):17-21.
摘要:以往的研究认为,铁路敞车运送散粒体的静侧压力沿散体货物高度是三角形的线性分布,然而计算的结果往往与实际结果不符。 随着计算机技术的发展,模拟分析、数值计算成为重要的研究方法。 基于颗粒流理论,构建敞车散粒体模型,模拟分析不同容重和不同内摩擦角的散体对敞车静侧压力的影响,将模拟值与库仑力计算值进行比较,验证了模拟分析应用于计算敞车静侧压力的可行性。
2018, 35(5):22-26.
摘要:在梳理现行《高速铁路设计规范》、《铁路车站及枢纽设计规范》、《地铁设计规范》的基础上,分析市域轨道交通道岔至平面曲线距离的影响因素。 结合温州市域铁路的车辆参数,线路设计速度目标值、道岔连接曲线的超高与加宽值、道岔尺寸以及道岔的辙叉形式、道岔铺设的线路性质及轨道结构对正线道岔、辅助线道岔、车场线道岔至平面曲线距离的影响,研究得出市域轨道交通道岔至平面曲线距离的计算方法和结果。
2018, 35(5):27-34.
摘要:采用 ANSYS 和 ETABS 两种软件建立富山赣江特大桥有限元模型。运用 MATLAB 软件编写了车桥耦合振动求解程序,分析车速、路面等级两个因素对大跨波形钢腹板连续箱梁桥的动力响应和动力冲击系数影响,并将计算结果与现行规范计算值进行对比分析。 研究结果表明:车速对于大跨波形钢腹板连续箱梁桥冲击系数的影响较复杂,冲击系数并不是随着速度增大而线性增大;路面状况越差,路面等级对桥梁冲击系数的影响较车速更明显;对于多跨波形钢腹板连续箱梁桥,相同车速及路面等级,不同主跨的冲击系数大小不同。 在设计该类桥型时,建议采用主跨的最大冲击系数。
2018, 35(5):35-43.
摘要:针对后施工的铁路对先行盾构施工的隧道结构产生较大影响的情况,分析了水泥搅拌桩和桩板组合结构 2 种地基加固效果,通过理论计算、数值模拟的方法,得到了采用搅拌桩加固时隧道变形将超出地铁隧道保护标准,而采用桩板结构能够控制隧道的变形的基本结论。 研究结论可为同类工程提供有益的参考。
2018, 35(5):44-51.
摘要:为合理优化物流配送中心的位置,引入 Voronoi 图的相关特性及其应用,实现物流节点服务范围的动态划分,综合考虑影响物流节点选址的影响因素,并赋予相应的权值,建立改进 P-中值模型,构建总服务成本最小的目标函数。 将 Voronoi 图与改进 P-中值模型相结合,在 Voronoi 图动态划分物流节点服务范围的基础上,利用 Matlab 编写模型的优化求解算法,通过不断迭代,求出整个物流系统的节点选址最优布局。结果表明:基于 Voronoi 图的物流节点优化方法是合理的,能够使得配送中心的总花费成本最低,降低物流成本,提高物流效率。
2018, 35(5):52-59.
摘要:我国港口正处在改变发展方式、实现转型升级的关键时期,科学界定港口转型升级的影响因素成为行业发展的迫切需求。 综合考虑港口转型升级影响因素的复杂性、多层次性和难以量化的特点,本文在分析各类影响因素及其作用关系的基础上,建立港口转型升级影响因素结构方程模型,通过数据采样和问卷调查的方法量化分析每个影响因素对港口转型升级效果的作用,并构建关键影响因素集。 相关结论可为港口转型升级提供理论和决策依据。
2018, 35(5):60-66.
摘要:打破铁路货运中铁路局与局之间以及铁路与港口之间的界限,畅通铁路货运通道,降低铁路能耗量,进而降低碳排放量, 是当前铁路货运改革的重点。在影响铁路货运整合运输联盟形成的诸多因素中,合作后产生的利益如何分配是关键所在。针对铁路货运整合运输利益分配中常出现的分配不均等不合理问题,首先,借鉴最小二乘法的基本原理,构建所有参与者的整体不满意度最小的数学规划模型。然后,对优化模型进行求解,据此确定每个参与者加入联盟后所得的收益。最后,利用一个数值算例验证本文所提出模型和方法的可行性和优越性。
2018, 35(5):67-77.
摘要:作为城市准公共交通,公共自行车对促进完善公共交通系统、助力城市发展具有重要意义。 在提出租赁点需求集对效应、 还车滞后效应以及考虑生命周期的基础上,建立了多时窗下以用户和供给方双边成本最低、同时满足租还需求、周转率以及加权平均步行距离等约束的混合整数规划选址布局模型。 通过对模型求解,可以得到空间中实际将要修建租赁点的位置以及修建租赁点处所需布置的自行车数和锁桩数。
2018, 35(5):78-84.
摘要:利用大型直剪仪对高炉渣改良填料进行大型压缩试验,得到加载、卸载及再加载各阶段的侧限变形模量,试验结果分析表明:因细颗粒含量少且大粒径颗粒的水稳定性良好,含水量对填料的压缩性基本没有影响;第一次加载过程中的压缩量主要由颗粒的棱角压至粉碎及长扁状颗粒折断破裂导致。 考虑到现场地基填筑时采用了强夯施工,地基沉降计算的压缩模量建议取室内压缩试验二次加载对应阶段的压缩模量。 为了减小粗颗粒的应力集中,并充分发挥粉煤灰的后期板结作用,建议增加改良填料的细颗粒含量。
2018, 35(5):85-93.
摘要:在花岗岩风化层中盾构施工时采用压气法可阻止地下水向隧道内渗流,提高掌子面的稳定性,但存在土仓气压稳定控制等问题,因此有必要对压气法盾构施工中空气注入量进行预测。 以广州地铁某压气法施工隧道为背景,根据土仓气体超压向前方地层渗透而引起气-水运移和土体气相 (液相) 饱和度的变化特点, 考虑非饱和土中空气和水的传导函数强非线性, 利用 TOUGH2 软件建立了分层均质、各向同性土层的三维有限元模型进行渗流分析,揭示了压气法盾构施工过程地层中的气-水运移基本规律。 研究结果表明:超压气体在地层中形成非饱和区并逐步发展,直至与地表联通并形成漏斗状稳定渗流通道;并将模拟的空气损失量和现场实测分析数据进行对比,验证了模型的合理性;最后,通过改变土体固有渗气系数,得到土体固有渗透系数与渗气量呈指数关系,并建议了不同保气土层工况气体注入量。
2018, 35(5):94-98.
摘要:本文对激光沉积技术过程中涂层开裂的控制方法研究现状进行了综合评述,分析了目前涂层裂纹控制方法的特点。 根据涂层开裂原因,将裂纹控制方法分为应力调控法、涂层强化法、强度和应力双控法,提出了复合激光沉积法将是涂层开裂控制的有效途径。
2018, 35(5):99-103.
摘要:为实现对滚动轴承的振动数据预测,本文提出一种基于自回归滑动平均(ARMA)模型的预测方法。 首先截取滚动轴承全寿命周期的早期无故障数据作为样本,计算截取样本序列的自相关系数和偏相关系数,然后采用最小信息准则(AIC)对 ARMA 定阶,运用最小二乘法估计参数建立 ARMA 模型,将轴承同工况与类工况下的数据输入到已建立的 ARMA 模型中,得到的轴承预测数据与实际故障数据进行对比,计算预测的准确率。 结果表明:该方法可以准确预测轴承的实际状态,且同工况相对于类工况下的预测效果更优。
2018, 35(5):104-110.
摘要:针对现有的相模变换矩阵不能满足线路参数随频率变化的牵引网多导线系统的解耦计算,本文提出了一种适用于该情形的相模变换矩阵的计算方法,即根据特征向量和特征值的数学关系并利用 LM(levenberg-marquardt)算法来实现特征向量的近似迭代,结果表明可以保证相模变换矩阵在频域内的平滑连续性,综合对比其他相模变换矩阵的计算方法得出的相速度,证明了该方法的可行性和准确性。
2018, 35(5):111-116.
摘要:针对软件实现加解密算法占用主机系统资源较多、数据处理复杂、加密速度较慢的不足,提出一种硬件实现算法加密的方法。 硬件加密具有成本低、 加密速度快等优势, 可以减轻 CPU 的负担以及提高服务性能。 利用 Vivado 2016.3 开发工具和 Verilog HDL 硬件描述语言完成对 SMS4 算法的设计输入、功能测试、时序仿真,并封装为独立的 IP 核。 在 ZYNQ 芯片上设计测试系统,通过 ARM 处理器调用自定义 IP,完成算法在实际应用中的验证。 结果表明:软件仿真验证,设计的算法功能正确,性能良好。 在硬件实际测试过程中,算法运行正确,其工作最大频率为 200 MHz,数据吞吐率达到 800 Mbps。
2018, 35(5):117-123.
摘要:为了集成不同特殊的材料以提升结构的性能,提出一种非均匀温度场下的热固耦合结构多相材料拓扑优化设计的方法。 以应变能最小化作为目标函数以满足结构刚度要求,以各相材料的体积作为约束,建立非均匀温度场作用下的热固耦合结构多相材料拓扑优化数学模型。 利用伴随矩阵法进行灵敏度分析,采用 Heaviside 过滤求解技术对灵敏度进行过滤,利用移动渐近线算法求解优化问题。 数值算例结果表明,提出的非均匀温度场作用下的热固耦合结构多相材料拓扑优化方法是有效的。
2018, 35(5):124-129.
摘要:以山核桃蒲壳粉为原料,研究了采用两步法提取壳粉中糠醛的实验工艺。 首先通过一步酸解得到木糖溶液,探索液料比、 水解反应时间、水解反应温度的单因素对木糖提取率的影响,并在单因素基础上,运用 Box-Behnken 中心组合实验和响应面法对提取工艺进行优化,得到最优工艺条件为:反应液料比为 24.48 mL/g、反应时间 3.17 h、反应温度 119.92 ℃;然后加入实验室自制碳基固体酸催化剂对最优水解条件下的木糖液进行催化水解制备糠醛,糠醛收率可达到 15.74%。 实验结果为山核桃蒲壳高附加值利用提供了理论和实验参考。
2018, 35(5):130-134.
摘要:为研究随机过程的自传导数字特征及其拓展性,利用可拓学中基元的拓展分析原理分析了过程元之间的关系。 利用过程元的多特征性及特征之间的相关性及蕴含性,讨论了当过程元中某特征的量值改变时,由于传导变换的作用,会引起该过程元中其他特征的量值发生传导变换,从而给出自传导相关函数和自协方差函数的概念。 通过对着舰系统的实例分析研究,表明该方法和思路为解决涉及随机过程数字特征的一类矛盾问题提供了可能性。
2018, 35(5):135-142.
摘要:针对传统的单车制动实验训练效率低、周期长、成本高等问题,设计研发了一种基于 Unity3D 引擎的虚实结合式的单车制动培训系统。 该系统以 C64 单车为对象,采用 Maya 软件建模,使用 NGUI、DoTween 动画、C# 等插件和脚本语言创建三维虚拟交互环境,同时利用单片机技术,串口通讯技术等实现了以模拟单车试验器和制动实验仿真为核心的虚实结合单车制动实验培训系统。 结果表明,相比传统的单车制动实验训练方式,该系统具有良好的操作便利性和学习高效性,能够满足广大用户对单车制动实验训练的需要。