高精度直线切换式调焦机构的设计与试验研究

调焦机构是显微成像系统的重要组成。目前显微成像设备主要使用转盘式物镜切换机构和升降载物台来进行调焦,其不利于仪器的小型化,且价格昂贵。为此提出一种新的采用丝杆电机驱动与直线导轨相配合的兼具切换与调焦的机构,主要由混合式丝杆步进电机、高精度导轨、编码器、光电开关等组成。具体给出了机构的组成、调焦方法,并进行了模态分析、单步精度测试、垂直度测试。结果表明:步进分辨率1μm,垂直度10″。在能达到同类产品性能的同时,降低了成本。     

高速道岔曲尖轨疲劳裂纹成因分析

根据高速铁路18号单开道岔的基本轨-曲尖轨设计廓形和实测廓形数据，采用车辆-道岔动力学模型，分析了列车逆向-侧向过岔时轮载位置的转移、基本轨和尖轨上的接触斑法向应力和疲劳裂纹指数，提出了高速道岔曲尖轨疲劳裂纹形成的原因。研究发现：高速道岔基本轨和尖轨实测廓形显示尖轨降低值存在不足，使得同一转向架1、2位轮对的外轮轮载转移分别过早和过快，且随着车轮和钢轨廓形磨耗，这种情况进一步恶化。由此造成曲尖轨受到较大的法向接触应力，特别是1位轮对的外轮对曲尖轨轨肩和轨距角疲劳裂纹的形成贡献度最大。曲尖轨最早出现裂纹的区域在其顶宽20~50mm范围内。     

突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估

应用系统仿真的方法，建立了突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真模型，并应用北京地铁亦庄线的实际数据进行了案例分析。基于离散事件模型的仿真方法，使用Processing和G4P控件库开发仿真软件，实现列车的超速防护、移动闭塞系统生成列车移动授权、列车运行控制和列车停站控制。通过系统仿真，针对城市轨道交通单线多列车的运行场景，对突发事件下的全线运行、延误情况进行模拟和评估。结果表明，故障发生的不同位置和持续时间会对列车延误情况造成不同影响，并且通过运行调整手段如发车调整和停站调整可以有效缓解突发事件下列车的延误情况。     

高速铁路开通对长江三角洲城市群网络空间结构的影响研究

高铁开通提高了区域可达性，促进了要素流动，从而对区域产业发展和空间结构产生了重要影响。长三角城市群作为我国经济最发达、高铁密度最高的地区，研究高铁开通对其空间结构的影响具有重要的理论和实践意义。本文以长三角城市群26个城市为研究对象，通过构建城市间经济联系强度矩阵，运用社会网络分析方法从网络密度、中心性和凝聚子群等方面研究高铁开通其网络空间结构的影响。研究结果表明，高铁开通对长三角城市群网络空间结构起到了一定的整合优化作用，进一步完善高铁网络建设将有助于实现长三角城市群均衡发展。     

微动剖面探测法在城市轨道交通勘察中的应用及效果：以广州地铁十号线为例

在城市轨道交通工程地球物理勘测中一直面临抗干扰和精准探测难题.以广州市轨道交通十号线寺右新马路段地下人防构筑物探测为例,介绍了二维微动剖面(2D microtremor profile,2DMTP)探测技术的方法理论及其在城市轨道交通工程勘察中的应用效果.通过与钻探成果的对比分析,提出了2DMTP在城市轨道交通勘测、设计不同阶段的使用建议.结果 表明:微动剖面探测方法非常适用于城市复杂强干扰的工作环境,能为轨道交通勘察设计、施工安全提供重要的依据,对提高工程地质勘察精度,降低勘探成本与施工风险,缩短建设工期起到重要作用.     

城市铁路车站规模与临近道路交通量的关系研究

对北京主要铁路车站临近道路交通量的测试结果进行了整理及定性分析,利用SPSS软件对所得统计交通量与车站规模进行了回归分析.得出车站规模越大,车站站前道路的交通负荷越大,两者呈线性正相关的结论,提出了站前道路交通量的预测模型,有助于站前道路的合理规划,并对站前道路交通拥挤问题,提出了合理布置站前广场和发展公共交通的策略.     

重载铁路钢轨磨耗状态下的轮轨法向接触特性

基于三维弹性体滚动接触理论,对法向接触问题最小余能方程的影响系数和法向间隙进行修正,使其更适用于非平面接触问题的求解.以某重载铁路通过总重达100 Mt的CHN75型面磨耗钢轨为对象,车轮选取LMA系列原始型面,利用修正后的接触模型,研究在30 t轴重作用下的轮轨法向接触特性.结果表明:轮对横移量对轮轨接触特性影响较大,横移量在+12～+14 mm轮轨接触状态变化显著;其中,横移量在+12.9～+13.2 mm时出现两点接触,横移量增大至+14 mm时出现车轮轮缘和钢轨轨距角的接触.     

曲线钢轨波磨打磨方法

在研究地铁波磨成因机理基础上,调研分析了现有打磨手段特点和局限性,提出了一种新型的简易打磨方法,实现了更精准和有效的快速打磨.研制了自动化便携式多轮组打磨装置,在地铁线路上进行了打磨试验,并对地铁线路曲线钢轨波磨区段进行了添乘车厢振动和噪声测试以及波磨数据的精确测量.打磨前后的测试数据和波磨测量数据表明,打磨后的线路车辆车厢振动明显降低,打磨前出现的啸叫声完全消失,噪声明显减弱,表明所研制的打磨机对曲线段的钢轨波磨能进行有效治理,打磨效果和效率优于传统的打磨方法和装置.     

一种控制高层结构随机地震反应的新策略

以某高层剪切型钢框架结构为工程背景,提出TMD与LRB联合作用的T-L控制策略,利用非线性随机振动理论分别对无控制、TMD控制和T-L控制3种控制结构的非线性运动方程进行等效线性化处理,利用复模态理论给出以第一振型表示的3种控制结构随机地震反应解析解的计算方法。研究结果表明:新提出的T-L控制策略比TMD控制更能显著降低结构位移、速度和加速度反应方差;新算法同样可用于求解LRB层间隔震高层结构随机地震反应。算例在T-L控制下的最大位移、速度和加速度反应方差比TMD控制下的分别降低了29.3%、27.8%和31.6%。     

轮对蠕滑条件下钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测

采用多体动力学与三维弹性体非赫兹滚动接触理论,得到不同轨底坡、超高、摩擦系数与曲线半径等多种轨道条件下的轮轨蠕滑状态,将接触力分别施加于钢轨有限元模型的接触斑位置,分析轨头应力应变响应,得到所有节点的疲劳参量.研究疲劳参量的组成类型,若剪应力与应变部分占主要组成部分,则采用剪切型裂纹萌生预测公式,否则采用拉伸型预测公式.分别预测导向轮与非导向轮作用下的曲线外轨疲劳裂纹萌生寿命,结果表明,外轨疲劳裂纹主要由导向轮作用产生,非导向轮对其影响很小;裂纹萌生寿命随曲线半径的增大而延长,随摩擦系数的增大而减小;设置1∶20轨底坡可以延缓外轨疲劳裂纹萌生,尤其是在半径较小的曲线上效果更明显;过超高能延缓曲线外轨疲劳裂纹萌生;当摩擦系数大于0.3时裂纹萌生于曲线外轨表面,而小于0.3时裂纹萌生位置则逐渐向轨头内部转移.