多功能截瘫辅助车的优化设计和稳定性分析

为满足低位截瘫病人行动和下肢功能锻炼的需要,设计了一种新型的以车代步,能实现坐、站、躺转位以及上、下一定高度台阶等多种功能的截瘫锻炼车.坐、站转位采用六杆机构,该机构是按截瘫病人舒适要求为目标进行优化设计而求得.为保证使用的安全、可靠,本文又对辅助车系统分别从倾覆失稳和滑动失稳两个方面进行了稳定性分析,提出了评定辅助车稳定性的判据,通过对判据的讨论,给出了系统稳定工作的范围.     

单线路堤上挡风墙高度研究

采用数值模拟计算的方法,对单线路堤上不同高度单、双侧挡风墙对列车气动性能的影响进行研究。研究结果表明:安装挡风墙后,车辆的气动力系数远远小于无挡风墙时的气动力系数,车辆的迎风面受到的压力由大部分正压转变为大部分负压,车辆顶部受到的负压明显减小;挡风墙的不同高度对车辆的气动性能有明显影响,挡风墙高度较低时,横向力系数为正值,随挡风墙高度的增加而减小,达到一定高度后,由正值变为负值,而倾覆力矩系数则正好相反;对于单侧挡风墙,在挡风墙高度为1.85 m时,车体的倾覆力矩系数为0,其合理高度应为1.85 m;对于双侧挡风墙,当挡风墙高度为2.00 m时,倾覆力矩系数为0,因此,挡风墙合理高度为2.00 m。     

公路挡土墙抗倾覆稳定性设计方法

通过力学分析,提出挡土墙倾覆破坏模式,给出挡土墙倾覆稳定系数新定义,导出挡土墙抗倾覆稳定系数计算公式,建立挡土墙抗倾覆稳定性设计新方法.研究结果表明,抗倾覆稳定系数与地基极限承载力有确定关系,随地基极限承载力的增大而增大.与现行规范法对比,采用新方法计算的抗倾覆稳定系数小于采用规范法所得计算值,采用规范法得出的抗倾覆稳定性设计达不到期望的安全值,这是导致大多数挡土墙破坏的主要原因.建议在工程实践中采用新方法对挡土墙的抗倾覆稳定性设计进行复核,并在必要时进行调整.     

青藏线上集装箱平车在强横风下的稳定性

采用数值模拟计算的方法,对青藏线上10 m高桥梁上集装箱本身和集装箱车整车在强横风下的气动性能进行研究,得到气动力系数与侧滑角之间的关系:在此基础上,根据静力矩平衡原理建立车辆在轨道上倾覆及集装箱在车体上倾覆的数学模型,得到车辆和集装箱在直线和曲线上运行时车速和临界倾覆风速的关系.研究结果表明:桥梁卜集装箱车整车和集装箱自身的横向力系数以及倾覆力矩系数均随着侧滑角的增大而增大;当侧滑角为75°时达到最大值,之后稍微降低;在低速时,车辆向曲线内侧倾覆的临界风速较低;在高速时,车辆向曲线外侧倾覆的临界风速较低;总体上,集装箱整车和集装箱自身的临界倾覆风速均随着车速的提高而降低,但集装箱在车体上倾覆的临界风速小于车辆整体在轨道上倾覆的临界风速,车辆的限速应当是以集装箱在车体上的倾覆为标准;对于集装箱车整车,当车速分别为0,40,60,80和100 km/h时,整车的临界倾覆风速分别为23.1,20.6,18.5,16.3和14.7 m/s.     

墙背土压力非线性分布对抗倾覆稳定性的影响

现行<公路路基设计规范>对挡土墙抗倾覆稳定性的设计是假定土压力分布为线性分布下进行的,没有考虑墙背实际土压力的非线性分布较假定的线性分布合力作用点高度有所提高的影响.按现行规范计算出的抗倾覆稳定性系数大于实际值,挡土墙抗倾覆稳定性设计达不到期望的安全储备.通过力学分析,导出了土压力非线性分布下合力作用点高度的计算式和抗倾覆稳定系数的计算式,建立了挡土墙抗倾覆稳定性设计的新方法.在与现行规范法对比的基础上,建议在工程实践中采用新方法对挡土墙的抗倾覆稳定性设计进行复核,并在必要时进行调整.     

地铁基坑工程抗倾覆稳定性研究

以地铁基坑工程为例,基于解析土压力模型计算出其抗倾覆稳定性系数,同时使用数值模拟方法得到施工过程中抗倾覆稳定性的变化规律,对两者进行对比分析,得到更实用的解析土压力模型,同时给出施工中保证基坑抗倾覆稳定的措施.     

在水平侧向力作用下移动式起重机倾覆稳定性的验算方法

验算移动式起重机在水平侧向力作用下的倾覆稳定性对起重机安全工作非常重要,特别是装卸用的移动式起重机回转起、制动时,由于回转速度高,物品所受切向惯性力大,作用在臂架端部的水平侧向力不可忽视,因此必须验算起重机在回转起,制动时的倾覆稳定性,目前在计算高速回转的移动式起重机倾覆稳定性时,往往忽略上述计算工况,即使考虑了上述计算工况,也都是以臂架轴线与倾覆边成45°作为计算位置验证侧向力作用下的稳定性(见本文图2)。该假定的计算位置(见[1]第51页)没有考虑惯性力大小,支承尺寸(行走轮或支腿)等因素对起重机失稳臂架方位角的影响。实际发生的起重机倾覆事故中,臂架方位角非都是45°,它随上述影响因素而变。本文介绍在水平侧向力作用下起重机稳定性的简易算法,利用作用在起重机上的水平、垂直载荷的合力轨迹确定臂架在旋转过程中对所有倾覆边的倾覆稳定性。毋需先假定臂架方位而产生计算误差。     

船舶在规则横浪中的奇异倾覆

采用非线性动力学理论研究了船舶在风浪中的抗倾覆能力．用近似方法求解描述船舶横摇运动的非线性微分方程，获得船舶运动的稳态解．运用分岔分析方法结合Floquet理论对该稳态解进行稳定性分析，结果显示，在一定的波浪条件下，船舶运动将经历倍周期分岔而进入混沌，从而导致船舶的倾覆．由此证明，运动稳定性丧失也是船舶倾覆的一种模式，因此将倍周期分岔归纳为船舶倾覆的机理之一．选择船舶的固定横倾角作为一个敏感因素来探讨它对于船舶抗倾覆能力的影响．结果表明，船舶的固定横倾角会极大地损害船舶在风浪中的稳性．     

中空式混凝土复合防护大板基础抗倾覆稳定研究

中空式混凝土复合防护大板基础作为一种新型基础,在输电线路中得到广泛的应用。为了研究其抗倾覆稳定性,采用理论公式推导和有限元模拟相对比分析的方法进行研究。首先,通过普通建筑结构的抗倾覆稳定(即倾覆外荷载产生的弯矩与重力产生的抵抗弯矩的关系),推导出中空式混凝土复合防护大板基础抗倾覆稳定公式。其次,再以大板应力、基础周围土体塑性应变以及位移-荷载曲线为参考进行分析,进而提出中空式混凝土复合防护大板基础抗倾覆修正系数的概念。最终,提出了中空式混凝土复合防护大板基础的抗倾覆稳定修正公式,并为其在输电线路中的应用提供理论依据。     

软土地基上加筋挡土墙的破坏机理探讨

基于Bergado在泰国曼谷做的加筋挡土墙的原型试验,采用HSS本构关系的有限元法进行数值模拟,探讨软土地基上加筋挡土墙的破坏机理。研究结果表明:采用HSS模型计算的模拟数据与实测数据更加吻合;采用强度折减法分析软土地基上加筋挡土墙的稳定性更加贴近实际;硬土上的加筋挡土破坏模式主要有倾覆破坏和滑移破坏,而软土上的破坏模式有三种,墙身倾覆破坏、地基土深层滑动破坏和地基土整体失稳破坏。至于墙身先破坏还是地基土先破坏主要取决于筋土组合体与地基土的相对稳定性,而相对稳定性又受加筋体间距、长度和地基土强度的综合影响。建议设计人员不可生搬硬套规范,而应综合分析多种影响因素采用有限元法补充计算,对于重要工程应该采用两种以上不同力学模型的有限元软件进行补充计算。     

基于不同安全车距策略的自适应巡航控制稳定性研究

在自适应巡航控制系统的基础上,建立了固定车距和固定时距两种策略下的车辆跟随安全车距模型。针对固定车距策略,研究了在有、无领车的情况下车队的稳定性;针对固定时距策略,研究了其在理想情况下和引入机械延迟、通信延迟的情况下车队的稳定性。并且从车辆跟随误差的传递函数角度出发,给出了能够保障车队稳定的参数关系。最后,通过Matlab数值仿真,结果表明当各参数满足车队稳定性条件时,能保证整个车队的稳定行驶。     

曲线钢箱梁桥吊装施工稳定性分析及控制

曲线钢箱梁桥是在匝道桥中应用较为广泛的结构形式,此结构形式提高了工程项目在建设使用中的安全可靠性,但在吊装过程中,有多种因素会影响到桥梁结构的横向抗倾覆稳定性,各影响因素的影响规律、控制指标和标准尚未很好地解决。针对曲线钢箱梁桥吊装过程的稳定性,借鉴钢桥设计规范中抗倾覆稳定性计算分析方法,研究吊装过程的稳定性,提出吊装稳定系数,计算分析稳定系数与吊点位置、曲率半径、梁段长度、倾斜角度以及风荷载的相关性。结果表明：不同吊装方法对横向抗倾覆稳定性影响不同,横风对稳定系数影响较大,通过对比3种施工方案可知,纵桥向吊点间距建议取为梁段总长的2/3左右。在吊装过程中,尽量保持各吊点钢丝绳工作的同步性,避免节段发生倾斜;在超过六级风时,建议停止施工。     

基于改进水压分布下临河岩质边坡倾覆稳定性分析

基于改进的水压分布假设,建立了临河岩质边坡在坡顶荷载、地震作用、冻胀作用、锚固效应、静水压力和流水淘蚀等多因素影响下失稳的概化理论模型,并利用极限平衡理论推导出了临河岩质边坡倾覆稳定性的一般表达式。重点分析了各影响因素对边坡倾覆稳定性的影响。算例分析表明:出流缝未堵塞边坡的倾覆稳定性随着临河水位的升高先减小后增大,而出流缝堵塞边坡的倾覆稳定性仅随临河水位的升高而增大;而且,kh越大、kV越小、流水淘蚀和冰雪冻胀作用越强,对边坡倾覆稳定性就越不利,但边坡超载、增大锚固力和锚固位置的同时以最优的锚固角设置锚杆(索)有利于边坡的稳定。     

基于智能电网特性的继电保护技术的应用分析

随着社会市场经济的发展,我国的智能电网建设规模不断扩大,在其运行过程中,保证其运行安全、稳定性是非常必要的,继电保护装置是电网中非常重要的组成部分,其对于保证电网的安全稳定运行具有非常重要的作用,本文就主要结合智能电网的实际特点,对其继电保护的构成、继电保护技术应该具备的特点、继电保护中的关键技术进行简单分析,这对于提升智能电网的运行性能具有非常重要的作用。     

伸缩臂高空作业车轨迹跟踪控制方法研究

给出了一种伸缩臂高空作业车的作业平台轨迹跟踪控制方法.通过对液压动力系统及液压比例流量阀的特性研究,结合某伸缩臂式高空作业车的结构特点,提出了一种基于机械臂油压系统的控制模型,针对该模型设计了PID控制器,实现了作业平台的轨迹跟踪控制.采用所提出的控制方法,在某伸缩臂式高空作业车样机上进行了实验,成功实现了对高空作业臂...     

考虑地震影响的地下连续墙稳定性拟静力法研究

研究了在地震作用下,地下水位、锚杆极限抗拔力、土体的内摩擦角及墙体嵌入深度对地下连续墙稳定性的影响.土压力和水压力以及墙体的惯性力利用"一般楔体地震分析法"计算.墙体的稳定性利用拟静力法,从抗倾覆安全系数和抗滑移安全系数的角度分析.实例计算结果显示:随着地震水平加速度系数的增加,其稳定性逐渐降低;非开挖侧地下水位高度、土体内摩擦角、锚杆极限抗拔力以及墙体嵌入深度对地下连续墙的稳定性也有着重要影响;此外,土体的内摩擦角对地下连续墙的抗滑移安全系数的影响比抗倾覆安全系数的影响大,而锚杆极限抗拔力对墙体抗倾覆安全系数的影响相对比较大.     

流动水域浮体结构倾覆力矩影响因素分析

运用CFD数值仿真模拟方法,采用合适的网格尺度研究不同长高比、距底高度以及上下游水位差下的浮体结构在流动水域中所受到的倾覆力矩及其变化规律。结果表明:随着浮体结构距底高度的增大,其倾覆力矩总体上呈现先增大、后减小的趋势;随着长高比或上下游水位差的增大,浮体结构的倾覆力矩总体上呈现增大的趋势。     

独柱墩桥梁抗倾覆分析与加固研究

为减小因车辆偏载、温度作用等可变作用对独柱墩桥梁产生的倾覆破坏，在总结先前学者和专家对独柱墩桥梁抗倾覆分析及加固研究的基础上，以支座反力法和稳定系数法为理论依据，采用Midas/Civil有限元软件对加固后的独柱墩现浇连续箱梁桥进行倾覆稳定性分析。结果表明：两种加固方法都可以提高桥梁的横向抗倾覆性能，采用增设盖梁和支座与采用增设抗拔约束装置加固方法相比，独柱墩支座受压承载力明显减小，稳定系数大幅度提高，独柱墩被加固后的3支座体系可改善桥梁结构受力状态，增设盖梁和支座加固法对独柱墩桥梁抗倾覆安全性优于增设抗拔约束装置加固法。     

降雨作用下第四系堆积体路堤稳定性

满足一般路基要求在稳定的第四系堆积体上的低路堤在运营中出现了变形破坏,以饱和与非饱和渗流理论、FREDLUND非饱和土双应力变量强度理论为基础,建立路堤填筑前后计算模型,分析了四川阆中沟溪村某道路工程一段第四系堆积体路堤填筑前后的稳定性。研究结果显示, 路线通过处第四系堆积体地质条件简单,原始斜坡在最不利的降雨工况下也保持了稳定,路堤填筑高度仅4m,符合一般路基的要求;堆积体路堤在最不利降雨工况下随着降雨过程稳定性系数不断降低,当降雨达到11小时,稳定性系数小于1.0,此时路堤发生破坏,与路基失稳破坏的现象一致。在山区公路建设过程中,稳定的第四系堆积体上填筑低路堤虽然满足路基设计规范对一般路基的要求,不需要进行单独验算,但在长期降雨作用下其稳定性会持续降低,极可能出现失稳破坏。因此,在工程设计与施工中应当验算其长期降雨作用下的稳定性,以保证工程的安全。     

高速受电弓安装形式对列车气动性能的影响

受电弓作为高速列车上不可或缺的部件,其结构特性直接影响高速列车整车气动性能。采用数值仿真方法,基于三维稳态SST k-ω模型,分析高速受电弓不同安装形式对高速列车气动性能的影响以及各节车辆气动阻力的变化规律,并进一步研究其横风环境适应性。研究结果表明：当高速列车在明线运行时,高速受电弓不同安装形式对整车气动性能影响较小,但受电弓所在车辆的气动阻力变化较大;与闭口-升前弓工况相比,受电弓开口-升前弓时整车气动阻力减小2.10%,其中第6节车气动阻力减小6.06%;在横风条件下,受电弓开口-升前弓时整车横风稳定性能较优,与开口-升后弓工况相比,整车横向力与倾覆力矩分别降低2.52%和3.48%,其中第6节车横向力和倾覆力矩分别减少11.13%与18.50%。因此,在明线有无横风条件下,受电弓安装形式为开口-升前弓的气动性能均最优,且升前弓能改善受电弓后区域的流场结构,从而达到改善整车气动性能的目的。