基于系统动力学的高铁客运需求预测

为了确定中国高铁客运需求的发展规模和规律,通过分析与高铁客运需求相关的经济、人口、设施供给及民航竞争的影响因素,建立了高铁客运需求的系统动力学模型.经过对既有历史数据的验证分析,证明系统动力学模型的有效性,且预测精度优于传统方法.根据经济人口及出行要素设定了三种增长情景,预测发现,中国未来不同情境发展下的高铁客运需求将持续上升,高铁客运周转量2024年突破1万亿人公里,高铁出行量2026年突破30亿人次.基于以上结论,提出了中国高铁建设、票价及服务方面的建议.     

目标电磁散射的面中心立方体网格FDTD方法

基于面中心立方体(face-centered cube, FCC)网格的空间结构, 由麦克斯韦方程出发, 推导了基于FCC网格的单轴各向异性介质完全匹配层(uniaxial anisotropic media perfectly matched layer, UPML)吸收边界条件以及近-远场外推边界条件的三维迭代式。通过典型算例, 先后验证了基于面中心立方体网格的时域有限差分(FCC-finite difference time domain, FCC-FDTD)方法的UPML吸收边界条件和近远场外推边界条件的正确性。最后通过计算金属球的后向雷达散射截面(radar cross section, RCS)比较了FCC-FDTD方法与传统FDTD方法的计算精度, 结果显示FCC-FDTD方法具有更高的计算精度。     

铁路隧道压入式通风流场分析及施工参数优化

台阶法具有适应性强、应用较广泛等的优势,但鉴于台阶法施工隧道有限空间结构的特殊性,对台阶法施工铁路隧道压入式通风流场进行研究分析,并对隧道通风施工参数进行优化.依托兴泉铁路某隧道,采用流体力学分析软件FLUENT,针对台阶法施工隧道压入式通风风管位置、风管出风口距工作面距离、台阶长度及台阶高度等因素对流场的影响进行数值模拟,分析不同工况下的流场特征并进行相应参数优化.结果表明:隧道通风在台阶法施工隧道中是有限空间的受限贴附射流,并且风管侧部布置更有利于空气流通,同时发现台阶的存在在一定程度上不利于洞内空气的流通,风管出风口距工作面的距离、台阶长度和台阶高度之间存在优化组合.     

大纵坡隧道复合式TBM掘进推力对管片结构的力学响应分析

TBM在进行大纵坡隧道上坡施工时的掘进推力控制不当,易造成管片错台、上浮甚至结构失稳等问题,因而研究大纵坡隧道TBM掘进推力对管片结构的力学响应具有重要的工程意义。本文以重庆轨道交通9号线刘家台始发井～鲤鱼池站区间坡度为3.9%的复合式TBM隧道施工为例,采用基于荷载-结构法的隧道纵向梁-弹簧模型和数值模拟法,分析了复合式TBM在大纵坡隧道掘进过程中不均匀千斤顶推力作用下产生的附加作用力特征,探究了管片结构在附加作用力影响下内力分布规律及其变形的薄弱区域,以及管片结构变形甚至破坏的表征,从而寻求具体控制TBM施工掘进推力的有效措施。研究成果可为规范大纵坡隧道TBM施工中的推力分区和选值提供借鉴。     

基于网络最大流的城市雨水管网系统脆弱性评价

为了对城市雨水管网系统进行针对性的改建,在暴雨天提高事故抢修速度,需要对城市雨水管网系统进行脆弱性评价并找出脆弱管段.首先介绍了城市雨水管网系统排出雨水的干扰因素,提出了城市雨水管网系统脆弱性的概念,并逐一分析了影响城市雨水管网系统的因素,综合考虑各方面因素,建立了城市雨水管网系统的脆弱性评价模型.在此基础上,结合图论中网络最大流理论,寻找城市雨水管网系统中的脆弱管段.最后以西安某高校的雨水管网系统为例进行研究,测得了该高校雨水管网系统的脆弱度为0.877,证明该区域雨水管网脆弱性较低,不易形成内涝,并找出该高校雨水管网的脆弱管段.     

高速铁路接触线用高强高导Cu-Cr-Co/Ti合金的组织性能研究

采用真空熔炼制备了Cu-0.50Cr-xCo合金和Cu-0.50Cr-0.07Ti合金，研究了Co含量、变形量、时效温度和合金元素Co、Ti对合金的组织性能的影响。结果表明：随着Co含量的增加，Cu基体中的晶界处逐渐出现未固溶的Cr颗粒；随着变形量的增加，Cu-0.50Cr-xCo合金的显微硬度、抗拉强度分别从129.1 HV和379 MPa增加到146.2 HV和440 MPa，分别增加了13%和16%。而电导率仅从66.8 %IACS下降到65.1 %IACS；提高Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度并不能提高合金的综合性能。在实际生产中，Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度要控制在450 ℃以下；Cu-0.50Cr-0.07Ti合金的抗拉强度和电导率分别达到450 MPa和73.1 %IACS，Ti元素的强化效果明显优于Co元素的，且对Cu-0.50Cr合金的导电性能影响更小。     

轨道交通无线供电技术的研究进展

以服务轨道交通为中心,符合城市环境和能源效率持续性的要求。将无线供电技术与电气化轨道交通技术相结合,取代传统的以接触网和接触轨为主的供电方式,可以降低日常的维护成本,提高铁路系统安全性,减少在恶劣天气中的晚点率,最终实现轨道交通系统更高效率运行。首先介绍感应式和谐振式两种适合轨道交通的电能传输方式;然后阐述目前国内外无线电能传输技术在轨道交通领域研究现状,重点提出感应耦合式和磁感应谐振式两种关键的无线供电技术在轨道交通领域应用需要处理的问题;最后对现有研究近况进行分析。     

同含钢率钢管与配筋钢管混凝土柱的受力性能分析

为阐明含钢率对构件的力学特性的影响规律，基于有限元分析方法研究了配筋钢管混凝土（R-CFST）和钢管混凝土（CFST）短柱的轴压性能。首先建立了适合R-CFST的材料本构模型和分析方法并用既有的实验数据验证模型的可靠性，之后进行了36根6种不同含钢率的R-CFST和对应的CFST有限元分析，通过分析荷载-位移响应、承载力、单位面积钢材对构件承载力提高量和延性等指标，最终发现：当混凝土强度较低时，含钢率越低CFST的承载力和延性比同含钢率R-CFST高，但随着混凝土强度的提高，含钢率越大反而使得R-CFST的性能得以显著提高；单位面积R-CFST纵筋对承载力的贡献率都大于单位面积的CFST钢管的贡献率，而且随着混凝土强度的提高R-CFST的这种贡献更为明显；填充高强度混凝土时，R-CFST比CFST更有效。由此得出结论：CFST内配筋比增加钢管壁厚更有效，尤其是填充高强度混凝土时配筋的效果更为明显。     

基于DATCOM承载电动无人机纵向稳定性操纵性分析

为分析承载电动无人机在初步设计阶段的纵向稳定性和操纵性，并进一步为飞行控制系统设计提供参考数据，通过使用DATCOM软件计算其气动系数，应用小扰动法将非线性运动方程化为线性，并使用MATLAB软件计算其纵向运动特征方程的方法，研究了无人机承载前后的纵向稳定性和操纵性。结果表明：承载电动无人机在加装载荷前后都具有良好的纵向稳定性和操纵性；承载后的速度、俯仰角、迎角和俯仰角速度受扰动后恢复时间是空载时的2.5至2.7倍；升降舵偏转对速度增加量是空载时的2.5倍。本文提出了承载前后的电动无人机的纵向稳定性和操纵性的分析方法，对各种尺寸和重量构型的无人机飞行控制系统初步设计具有重要的参考价值。