钢轨廓形打磨关键环节及智能化实现

对钢轨廓形打磨的实施流程进行了阐述,并对目标廓形设计、打磨模式设计和结果验收评价等关键环节进行了分析,提出了各环节设计方法,开发了相关计算机智能设计程序,基于实际案例,对现场实施效果进行了观测分析。结果表明,对钢轨打磨各关键环节设计方法的优化可大幅提升钢轨打磨作业的针对性;计算机智能化设计程序的开发可大幅提升钢轨打磨方案的设计效率和实施精度; 昆明铁路局广通至大理铁路线采用智能化设计方法打磨后,小半径曲线钢轨和机车轮缘严重磨耗问题得到了有效解决,现场试验与理论分析结果基本吻合。     

基于电磁作用增强列车黏着力的研究

针对高速列车在进一步发展过程中面临的轮轨黏着力不足的问题,基于电磁作用原理,提出一种电磁增压装置,利用电磁线圈在车轮和钢轨之间产生吸力,增加列车黏着力。首先建立电磁增压装置基本结构模型,进行电磁吸力计算,仿真分析研究列车速度、励磁电流、缠绕线圈形状和匝数分布、线圈距轨面高度等对电磁吸力的影响。研制了电磁试验装置对模型进行试验,验证了电磁场仿真结果的准确性,得到电磁吸力随速度、电流、线圈距轨面高度、线圈形状变化的规律。结果表明电磁增压装置能满足不同速度阶段的增加黏着力需求,并在需要时可对车轮添加反向励磁电流进行消磁。研究表明通过合理调节励磁电流大小可实现对转向架各车轮电磁吸力的稳定控制,可有效改善列车运行平稳性,提高列车运行的安全性。     

低密度造林对杉木生长、形质和材种结构的影响

【目的】对江西大岗山地区低密度杉木人工林自然稀疏进程、林木生长进程、形质特征、材种结构和经济效益动态变化特征进行调查分析,为杉木低密度造林调控管理提供科学依据。【方法】以2 500株/hm²传统造林密度为对照,对设立在江西省分宜县初植密度为1 111、1 667株/hm²的2种低密度杉木试验林生长发育规律进行了25 a动态监测分析。【结果】林分平均树高、平均胸径、枝下高和蓄积量均随林龄增加而增加,随密度的减小而递增;19~25年生时不同造林密度林分的平均胸径差异达显著水平,8~19年生和22~25年生时分别为枝下高和蓄积量增加最快的时期,但二者受林分密度的影响均不明显;累积枯损率和林木自然分化程度随林龄的增加而增加,随密度的降低而减小,25年生时不同造林密度林分累积枯损率差异达显著水平;林木平均冠幅随年龄增加呈先上升后下降再缓慢上升的趋势,19年生时不同密度的冠幅间差异达显著水平;年均自然稀疏率和林冠重叠度随林龄的增加呈先上升再缓慢下降的趋势,年均自然稀疏率22年生时达最大值,林冠重叠度8年生时达最大值,此时不同密度的林冠重叠度间差异达显著性水平。25年生时,造林密度为1 111和1 667株/hm²林木的胸高形率、心材占比高于造林密度为2 500株/hm²的指标,断梢率、高径比和幼/成龄材比率低于造林密度为2 500 株/hm²的指标,其中高径比密度间差异达显著水平;19~25年生近成熟龄期,林分大径木比例和大径材出材量均随造林密度降低而增加,该时期1 111和1 667株/hm²低密度林分总蓄积量、总出材量和经济材出材量逐渐与造林密度为2 500株/hm²接近,25年生时造林密度为1 667株/hm²的总蓄积量、总出材量和经济材出材量均超越造林密度为2 500株/hm²的指标。经济效益分析表明,造林密度1 667株/hm²林分的纯收入和净现值最大,比2 500株/hm²林分的提高了1.09倍和1.10倍,而造林密度为1 111株/hm²的效益成本比和内部收益率最高,分别为7.35和30.20%。【结论】初植造林密度1 111和1 667株/hm²较适宜在江西大岗山地区杉木人工林造林中选择应用。     

非线性连续卸荷路径下黄土的强度与变形特性研究

竖向卸荷状态下黄土的强度与变形特性对挖方区边坡失稳研究有重要的理论意义,从工程应用角度出发基于伯努利方程改进了室内直剪仪,即利用水箱代替砝码进行加、卸载,研究了非线性连续卸荷路径下黄土的强度与变形特性。研究发现:非线性连续卸荷路径下土体剪应力-位移曲线与未卸荷状态不同,具体表现在非线性连续卸荷过程中剪应力不仅与剪切位移有关也与卸荷比(R)有关;剪应力(τ)-剪切位移(δ)空间中,同一初始固结压力下,试样在卸荷比(R)较小时剪应力-剪切位移曲线与未卸荷时基本重合,当卸荷比(R)增大到一定值后,剪应力-剪切位移曲线出现软化现象,且卸荷速率越大,软化越明显;同时非线性连续卸荷工况下,抗剪强度与初始固结压力有关,随着初始固结压力的增加,卸荷引起的超固结效应明显增强;基于Mohr-Coulumb强度准则,采用指数衰减的数学模型可以较好描述非线性连续卸荷过程中强度参数的演化规律。     

基于改进粒子滤波算法的Bouc-Wen模型参数在线识别方法

在线模型参数更新是提高结构混合试验中数值子结构模型精度的有效手段。为了提高强非线性模型参数在线识别精度,在标准粒子滤波算法的基础上提出了一种改进的辅助无迹粒子滤波算法。在重要性采样中,基于最新观测信息采用无迹卡尔曼滤波方法计算每一个粒子估计,以提高粒子非线性变换估计精度;在重采样过程中,引入辅助因子修正粒子权值,以丰富粒子多样性、削弱粒子退化现象。采用改进粒子滤波算法针对Bouc-Wen模型进行了在线参数识别,并与标准粒子滤波算法、扩展卡尔曼粒子滤波算法以及无迹粒子滤波算法的参数识别精度和计算效率进行对比分析。结果表明,与其它3种算法相比,辅助无迹粒子滤波算法在单步计算耗时增加的基础上,在线参数识别精度明显提高,参数识别值波动幅度显著降低。最后,通过橡胶隔震支座拟静力试验,验证了采用改进粒子滤波算法在线识别Bouc-Wen模型参数方法的有效性。     

振荡浮子式波能转换装置阵列的物理模型水池试验

 振荡浮子式波能转换装置在防波堤上进行阵列化布置时,各装置的浮子获能体之间会发生复杂的水动力相互作用,影响装置的运动和发电性能。开展物理水池试验,研究了防波堤前振荡浮子式波能装置阵列的水动力响应特性,着重分析了不同波浪条件下浮子尺寸和分布间距对装置运动性能和发电功率的影响规律。研究发现,在所考虑的参数范围内,相同波况条件下,小半径浮子波能装置的发电功率更高;窄频带波浪环境中,小间距布置有利于产生更大的功率峰值,且入射波高对装置的发电功率有显著影响。     

预制装配式波纹钢综合管廊承载性能现场试验研究

为了检验新型预制装配式波纹钢结构综合管廊的承载性能,采用新型光纤传感技术和全站仪开展了方拱形双舱综合管廊现场试验,对回填过程中极限载荷作用下各板片的应变应力、接缝螺栓应力、结构变形及沉降、渗漏水状态进行了实时监测与分析.试验结果表明:波纹钢结构综合管廊承载力高,当覆土厚度达到设计值3倍时结构仍未被破坏;增加覆土厚度将引起顶板的环向应变及挠度显著增大,而其他板片的相应监测值变化不明显,覆土厚度为10 m时最大应力值和最大挠度值分别为356.78MPa和7.90 mm;环向接缝螺栓的轴向应力普遍大于纵向螺栓,最大轴向拉应力为120.96MPa;综合管廊接头的最大张开量为0.43 mm,未出现漏水现象,仅出现3处小面积湿渍.试验结果均符合当前设计标准或技术规范,可为方拱形双舱波纹钢结构综合管廊的推广、施工及运行维护提供参考.     

含软弱夹层的强风化泥岩强度及破坏模式试验研究

为研究软弱夹层对边坡失稳的影响,对含软弱夹层的岩体强度及破坏模式进行了理论和试验研究.采用某边坡钻孔芯样分别制备强风化泥岩、泥化夹层、含软弱夹层泥岩3种三轴试样,并进行三轴固结不排水剪试验.结合理论分析,对强风化泥岩、泥化夹层、含软弱夹层泥岩的强度和破坏模式进行了研究,揭示软弱夹层倾角、围压对试样强度和破坏模式的影响规律.结果表明:强风化泥岩、泥化夹层的应力应变曲线分别为应变软化型和应变硬化型;含软弱夹层的试样破坏时存在一个临界倾角范围,当软弱夹层的夹角在该范围内时破坏面发生在软弱夹层中,当夹角在该范围外时试样发生整体剪切破坏;围压超过0.4 MPa后,对含软弱夹层试样的破坏模式基本无影响.     

服役预应力混凝土空心板梁抗剪承载性能

为分析服役多年的预应力混凝土空心板梁的实际抗剪承载能力及破坏模式,开展了先张法预应力混凝土空心板梁的试验研究和数值模拟.首先对某高速公路拆除的13 m空心板梁进行两点对称加载的破坏试验,然后利用有限元软件ABAQUS对加载全过程进行精细化数值模拟,分析了空心板梁的预应力损失以及后浇层、铰缝与预制梁间的黏结滑移行为对抗剪承载性能的影响,结果表明:服役近20 a的空心板梁抗剪承载力仍能满足规范的抗剪设计要求,并具有较好的延性,但安全富余量仅为6％;后浇层及铰缝对空心板梁抗剪承载力贡献达15％以上,但其与预制梁间的黏结滑移行为对抗剪承载力的影响较小;预应力损失虽会加快空心板梁的裂缝开展进程,但对抗剪极限承载力影响较小.     

基于ADAMS的舱体多余物检测效果影响因素分析

为分析舱体类设备多余物检测效果影响因素,提出基于正弦激励的舱体设备多余物振动检测方法,研究了振动加速度、振动频率、多余物材质和粒径参数4个因素对粒子碰撞噪声检测(PIND)法效果的影响.通过单因素仿真试验探究了各因素对多余物检测效果的影响规律及原因,并采用正交试验法设计ADAMS仿真分析试验和振动试验,通过极差计算确定关键影响因素.结果表明,影响检测效果的关键因素为多余物材质,并给出多余物材质和粒径的识别方案及最佳振动试验条件,为舱体内部多余物参数的进一步识别分类提供了参考.