双线高速铁路桥最优风障高度及作用机理的数值研究

基于计算流体动力学理论,采用数值模拟的方法计算设置有不同高度风障的双线简支箱梁桥上高速列车的气动力,分析绕列车几何中心、迎风侧轮轨接触轴线和背风侧轮轨接触轴线的侧倾力矩,提出控制侧倾力矩和累计控制侧倾力矩的概念,并以此为依据通过不断逼近的方法得到最优的风障高度,最后对风障改善列车气动性能的机理进行研究。研究结果表明:风障的高度对列车的气动力影响较大,但根据各分力得出的最优风障高度不一致;侧倾力矩对轮轨接触轴线比几何中心大,且对风障高度也更加敏感;控制侧倾力矩当风障高度较小时为对背风侧轮轨接触轴线之矩,当风障增加到一定高度后,将转移到迎风侧轮轨接触轴线,从而对于双线桥最优风障高度并不是对背风侧或迎风侧轮轨接触轴线侧倾力矩为0 N·m的风障高度;综合考虑列车位于两线路上的气动作用,根据累计控制侧倾力矩得出气动缩尺模型的最优风障高度为95 mm,从而可知双线高速铁路简支箱梁桥上1.9 m风障效果最好。     

狭窄安装环境下大行程升降机构的设计

为满足狭窄安装环境下大行程升降机构的需求,本文设计了一种适配电动桌的紧凑型大行程升降机构,在传统螺杆/螺母升降副的基础上借助钢丝拉索机构实现了大行程两级升降,并借助分析软件ANSYS对该升降机构进行了稳定性分析.样机运行实验表明:新型升降机构能在狭窄的筒柱状桌腿内进行配装并稳定运行,其升降比接近2.5:1,是同类采用传统螺杆/螺母升降机构的1.5倍;基于该新型升降机构的电动桌,其桌面可在700 mm至1 700 mm的高度区间内任意调节,其承重载荷可达1500 N,能满足该类产品的使用要求.     

基于计算机视觉的登机桥全自动接机系统设计

目前登机桥主要是有专业人员手动控制完成靠接飞机舱门,或者是在飞机舱门附近增加反射装置来实现舱门的自动识别和定位。为了实现不需要对舱门进行改造的登机桥全自动靠接功能,采用计算机视觉对飞机舱门进行识别和定位,通过数字图像处理提取飞机舱门信息并用双目视觉测量出登机桥与舱门的相对位置,生成运动控制指令。结果表明,系统的运行误差不超过20mm,符合登机桥靠接规范和要求。     

连续梁拱组合体系桥侧倾稳定实用计算

研究了单承载面连续梁抛物线拱组合体系桥在竖向均匀荷载作用下的侧倾屈曲问题,首次用能量法推导了连续梁拱组合体系桥侧倾稳定计算的实用公式,并提出了边跨效应影响系数.将公式计算结果与有限元结果进行对比,验证了实用计算公式的正确性.研究结果表明:提出的实用计算公式比较全面地考虑了影响连续梁拱组合体系桥侧倾稳定的因素,具有足够的精确性,使用简洁方便,对同类桥型的初步设计有很大的指导意义;同时表明边跨有利于桥梁结构的稳定,且在合理的边中跨比范围内增大边跨可进一步提高桥梁结构的侧倾稳定性.     

一种双横臂悬架侧倾中心的计算和分析

文章针对一种简单结构的双横臂悬架,介绍了用迭代法计算该悬架侧倾中心高度的方法。对侧倾中心高度、车轮外倾角、侧倾力矩的力臂等参数在侧倾过程中的变化规律进行了研究。并分析了该悬架摆臂长度和摆臂轴位置对这些变化规律的影响。在轮距及车轮定位参数不变的情况下,探讨了摆臂长度和摆臂轴位置对侧倾中心高度及悬架抗侧倾能力的影响,并提出了提高悬架抗侧倾能力的若干方法。     

大洋地壳的跷跷板现象

在厄尔尼诺现象发生前后,东西太平洋海面高度分别升降40cm,水均衡作用使洋壳反向升降13cm。由此形成的东西太平洋地壳跷跷板运动是厄尔尼诺现象与地震火山活动一一对应的原因。     

悬架侧倾中心分析及其在底盘调校中的应用

针对汽车底盘调校的关键问题,以某型商用车底盘为研究载体,简述了如何根据悬架布置来设计校核侧倾中心高度及其变化.再从商用车自身的高重心特点出发,围绕抗侧翻特性和舒适性对底盘调校的要求,论述了悬架侧倾中心高度设计和后期底盘调校悬架弹性元件调校范围之间的关系.说明了在特定侧倾中心高度下,如何通过车辆基础舒适性和抗侧翻要求来确定底盘调校弹性元件的范围,从而可以在设计前期对后期底盘的可调性进行评估,从而减少了项目后期无法达到基本目标的可能性.该调教方法对于提升商用车的整体性能具有重要的指导意义和工程应用价值.     

悬链斗卸船机升降机构两种调速方式比较

变频器调速与转子串电阻调速是悬链斗卸船机升降机构两种常用的调速方式,对这两种调速方式的工作原理及优缺点分别进行了分析及比较,推出变频器调速将是未来悬链斗卸船机升降机构调速的主要方式.     

三代核环吊吊钩组升降直线度偏差研究

核电站用环行桥式起重机由于其特殊的工作场合,对吊载的定位精度有严格要求,三代核环吊通过平衡机构和钢丝绳的平衡缠绕来保证其升降直线精度.通过建立核环吊吊钩组钢丝绳缠绕系统的力学模型,采用静平衡方法研究某三代核环吊在不同起升重量、不同起升高度下吊钩组的运行轨迹及直线度偏差.结果表明:相同起升高度条件下,当起升量较大时,起升重量对吊钩组升降直线度偏差的影响较小;相同起升重量条件下,升降直线度偏差与起升高度呈非线性关系;该三代核环吊采用的钢丝绳平衡缠绕方式,能够保证吊钩组的直线度偏差小于±5mm/10m.该分析方法及结果为核环吊起升机构的设计提供了理论依据.     

基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析

针对客车侧倾稳定性问题,建立了基于横向载荷转移七自由度动力学模型,并根据所获得实车试验数据验证了所构建模型的合理性.根据所构建的具有横向载荷转移七自由度动力学模型进行了不同车速下转向盘转角阶跃仿真,分析客车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响.仿真结果表明:客车后轮驱动轴为侧倾稳定性的危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,后轴首先离地.增大各轴轮距、降低簧上质量质心高度、提高客车悬架侧倾刚度,能够有效的提高客车的侧倾稳定性.     

大型飞机在风切变环境中的轨迹控制研究

基于低空风切变对飞行安全的影响,提出了一种控制低空风切变中轨迹的方法--改变油门加控制俯仰姿态的方法,这种方法从动力控制和飞机运动参数约束两方面提高了风切变中飞机的飞行安全性。动力控制主要是改变飞机的飞行速度,提高飞机飞行时所需的升力,俯仰姿态控制主要是防止飞机阻力过大,从而造成飞机的高度损失,同时也为了保证合适的升阻比。通过仿真分析,说明该方法可以大大提高飞机的低空安全性。     

桥墩塑性防撞装置的力学机理

通过一艘4万t级油船撞击箱式塑性吸能防撞装置的有限元数值模拟计算，演示并分析了防撞装置的作用过程．指出了防撞装置受力的3个阶段、防撞力的限制值和防撞装置各构件的吸能特征，解释了防撞装置对桥梁的防护机理．同时介绍了非线性有限元碰撞分析中船舶、防撞装置与桥墩的模型化方法和材料、质量参数等的正确意义，并对防撞装置的优化设计提出了建议。     

基于模糊理论的登机桥结构方案优选研究与应用

基于模糊理论，提出了登机桥结构方案的优选方法；确定了评价指标集和评语集，基于改进的层次分析法确定了权重集，研究了不同因素的隶属度构造策略，从而建立了3级模糊综合评价模型，选出了最佳方案，验证了该评价方法的有效性和合理性．该评价方法为登机桥及其他类似机械产品的选择提供了依据。     

拱形防撞装置模型设计与相似性检验

由重庆交通大学研发的拱形水上升降式桥梁防撞装置对拱桥易撞部位进行防护,并能随水位变化而升降。本文通过水工模型与有限元模拟的方法研究防撞带模型结构整体刚度与原型相似,验证了模型与原型的相似性。     

长距离超高扬程输水系统水锤防护模拟研究

为研究长距离、超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统水锤防护问题,结合我国西北地区某工程实例,针对超高扬程达370 m、一次加压提升的长距离输水系统建立了水锤防护设备模型.以特征线法对其进行求解,分别以两阶段控制阀、单向调压塔、气压罐为水锤防护设备方案,建立水锤防护设备模型,分别模拟分析事故停泵管线水锤防护效果,最终通过综合对比技术性能和经济性能来确定最优的水锤防护方案.结果表明,对于超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统,在水泵出口处设置气压罐进行水锤防护,能够有效缓解过高和过低的水锤压力,水锤防护效果好.针对不同长距离输水工程特点,建立各种水锤防护设备模型,以特征线法进行求解,其求解结果有效指导水锤防护方案的优选.     

基于ANSYS的小榄特大桥V型斜腿空间有限元分析

以广州小揽水道特大桥为例,对特大桥V型斜腿部位进行了有限元分析,得到斜腿部位的应力分布情况,以期为类似的结构设计和施工提供理论参考.     

大桥观光电梯圆弧玻璃罩结构的计算

根据圆弧结构的特点,采用扁壳有限单元法对某大桥观光电梯圆弧结构玻璃罩进行了强度计算与校核,并与大型结构强度计算分析软件Super SAP93计算结果进行了比较,计算结果表明：该观光电梯圆弧玻璃罩结构设计是安全的．     

仿生叶轮机构水上推进特性仿真与试验

对一种水上仿生推进装置进行流体力学仿真,并根据处于多种工况下若干组仿真数据,对该推进装置的力学特性进行分析。着重研究并归纳在不同转速和出水高度条件下,推进装置的升力、推力和功率曲线的变化规律,总结有助于仿生推进装置设计与优化的结论。最后,借助叶轮机构试验系统进行相关试验,并用试验数据来印证分析结论的合理性。结果表明,随着转速的提高,推进装置所产生的升力和推力同时增加,机械总效率和推进效率增大,但托举效率减小;当推进装置的轴心距水面越高时,在一定范围内,其推进效率和托举效率越大。合理的结构设计能够大幅提升装置在各种工况下的推进效率和托举效率。     

珠海淇澳大桥船撞能力评估及防撞设计

淇澳大桥主桥为双塔独柱式单索面预应力混凝土斜拉桥,为判断桥墩结构是否满足防撞要求,采用MIDAS计算了桥墩抵抗船舶撞击力值,运用有限元建立了桥墩模型计算5000 t船舶撞击大桥2#主塔桥墩,及500 t船舶撞击引桥1#、0#桥墩的撞击力,撞击力计算与经验公式结果进行对比.结果表明,有限元法与美国ASSHTO规范计算较为接近,桥梁抗撞能力满足防船撞要求.考虑船桥双重保护的理念,船桥撞击时最大程度上保护船舶和降低桥梁损伤,主塔桥墩设计采用自浮式钢浮箱防撞装置,两引桥桥墩防撞采用橡胶护舷进行防护.