基于主模型CAD/CAE集成的卷绕锭轴结构参数优化

高速卷绕头是化纤长丝纺丝机的重要单元机,国内之前研究相对较少。采用虚拟产品开发技术进行高速卷绕头新产品开发的技术创新,提高卷绕头产品开发效率。与同类研究类似,在高速卷绕头产品的虚拟开发过程中,集成CAD/CAE系统存在若干技术瓶颈。基于CAD/CAE系统集成方法的对比分析,建立了主模型CAD/CAE集成框架,并在该框架下进行了高速卷绕头锭轴结构参数优化设计,其优化设计的动力性能分析结果验证了基于主模型CAD/CAE集成框架进行高速卷绕锭轴部件虚拟开发的有效性。

Abstract：

Researches based on the high speed winder, which is a key unit machine for filaments treatment, are relatively rare in China. The techniques of virtual product development （VPD） were applied to improve the new product development of the high speed winder, which would raise the product development efficiency of the high speed winder. Similarly to the research of this kind, in the procedure of developing the virtual product for the high speed winder, there were several key technical problems in the CAD/CAE integrated system. The contrast analysis of the CAD/CAE integrated methods was given; furthermore, the CAD/CAE integrated framework based on master model was built, in which the structural parameters of the high-speed winder chuck was optimized for design. The dynamic characteristics analysis for the optimization design was done; consequently, the result indicates that in the CAD/CAE integrated framework based on master model, the structural parameter optimization of high-speed winder chuck is available.     

基于Youla参数化的高速磁浮列车悬浮系统控制与优化设计

为了解决高速磁浮列车悬浮系统长期运行过程中面临的性能退化问题，通过悬浮系统的复杂动态特性分析，基于控制器Youla参数化形式，提出了一种即插即用的悬浮系统控制与优化模块化架构，并设计了基于残差驱动的在线优化算法。仿真结果表明，设计的控制与优化架构以及在线优化算法有效地提高了悬浮系统对未知扰动的鲁棒性和适应能力。     

基于FPGA与SDRAM的高效LCD控制器设计

为满足出租车拼车系统对LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏的高分辨率和高刷新率的要求, 提出一种在FPGA（Field-ProgrammableGate Array）中集成高效率LCD控制器的设计方案, 给出了该控制器的基本结构与实现功能。设计中采用自定义图形处理命令, 使用高速SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)作为显存, 以提升像素填充率、 DMA(Direct Memory Access)操作方式和硬件多缓冲帧同步切换方法提高控制器工作速度与工作效率。研究结果表明, 该LCD控制器能实现图片的循环刷新功能, 输出图像不失真, 刷新率达到60帧/s以上, 理论像素填充率达到8.8千万像素/s。同时, 提高了系统的灵活性, 并在拼车系统中获得良好的效果。     

青藏铁路低温热管应用的能量基础条件

针对青藏铁路冻土路基工程中广泛应用的低温热管,研究了其工作的能量条件和工作效果.依据观测数据对低温热管的降温效果进行了分析研究,并采用有限元方法,在实测数据作为边界条件的基础上对低温热管的30年长期工作效果的变化趋势进行了数值模拟研究.对实测数据的分析以及数值模拟计算的结果都反映出相同的趋势:热管的应用有效地降低了土体温度,并在长期工作中能够持续降低土体温度.研究表明,在气温升高趋势下,低温热管应用于寒区工程的能量基础条件未有重大改变,并能够在30年的寿命期内持续地发挥作用,使应用这种热管的冻土区路基工程热稳定性得到保证.     

铁路勘测设计一体化与地理信息系统

通过考察我国铁路勘测设计技术现状和存在的问题，分析地理信息系统（ＧＩＳ）与铁路勘测设计的关系，提出了基于ＷｅｂＧＩＳ的铁路勘测设计一体化解决方案，讨论了基于ＷｅｂＧＩＳ的铁路勘测设计系统的体系结构、应用前景和对铁路勘测设计的影响．     

数字激光高速摄影系统及其在爆炸光测力学实验中的应用

 为解决爆炸光测力学中的高速数据采集问题,建立了基于泵浦激光器和Fastcam-SA5 数字高速相机的数字激光高速摄影系统,并应用于爆炸载荷下的焦散线实验、光弹性实验和纹影实验。结果显示,该数字激光高速摄影系统真实记录了爆生裂纹扩展情景、裂纹尖端焦散斑、光弹模型试件表面等差线条纹,以及切缝药包产生的冲击波在空气中的传播过程;清晰的数字照片验证了该数字激光高速摄影系统的可行性和先进性,实现了"一套系统,多种实验",丰富了爆炸光测力学的测试手段及应用范围。     

城际铁路动车组运用计划模型

在分析动车组运用模型的基础上,对有关基本概念进行了界定和解析.结合城际铁路动车组运用特征,将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段生成两个问题分步求解,并使用紧凑指派算法和矩阵相结合以及基于运用时间均衡交路段互换的方法,建立城际铁路动车组运用计划周期模型.以既有繁忙干线沪宁线2009年4月列车运行图为例加以验证,得到了符合城际铁路动车组具体运用的满意结果.该模型和算法的采用将为动车组运用计划的编制起到很好的借鉴作用.     

高速切削淬硬钢主剪切区绝热剪切失稳微观机理研究

使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对高速切削淬硬30CrNi3MoV高强度钢形成的锯齿状切屑主剪切区内材料微观特征进行了观察,并对绝热剪切失稳的微观机理进行了分析.微观观察和分析结果表明,绝热剪切带中心由平均直径0.4～0.6μm的细小等轴晶粒组成,过渡区内为碎化并沿剪切方向拉长的马氏体板条组织.锯齿状切屑的形成应归因子主剪切区材料绝热剪切失稳的发生,在此过程中,动态回复和再结晶成为微结构演化的主要冶金过程,绝热温升起到了关键作用.等轴晶组织的形成机制为旋转式动态再结晶.     

内马铁路东非大裂谷区地裂缝发育特征及成因分析

地裂缝是一种严重的地质灾害。在建内马铁路途经构造活动现今活跃的东非大裂谷段,铁路施工期间沿线观测到多处地裂缝。为查明研究区地裂缝的发育特征,厘清内马铁路东非大裂谷地裂缝的产生原因,本文通过综合物探技术、钻探和挖探等探测技术,并开展综合勘探地质-地球物理解释,研究结果表明：内马铁路东非大裂谷段地裂缝发育具有切割发育宽度小、深度浅、延伸长度短的特征。钻井和浅层地质-地球物理结构调查显示,内马铁路东非大裂谷段基底以火山凝灰岩熔岩流与裂谷碎屑岩互层组成,埋藏深度为36-50米。通过分析研究区先存和新产生地裂缝的分布发现地裂缝的形成通常与基底正断层共生,表明地裂缝的形成由深部伸展张应力控制;卫星数据显示,新的地裂缝经常暴雨之后发育,并与深部断裂共生,大部分地裂缝终止于压实强度较大的路基附近。表明降水为地裂缝再次活化和扩张的驱动力,而表层地质条件的加固有利于阻碍地裂缝的进一步发展,为研究区地裂缝灾害的防护提供理论支撑     

铁路隧道在高地应力作用下的有限元分析

针对设计为两座单线的隧道,其围岩主要为V级围岩,地下水类型以基岩裂隙水为主.通过采用弹塑性理论及ANSYS有限元分析方法,对实际工程铁路隧道开挖及初期支护过程进行三台阶开挖下的三维仿真模拟分析,并对软岩隧道的初期支护施工的优化提供了改进方案.对比模拟数据与各断面实际量测数据,均在15天左右趋于稳定,结果证明该模型的建立是可行的.所得结果对隧道初期支护施工有一定的参考.