基于SIMPACK的五车跨装货物转向架合理高度研究

对于跨装货物运输,现行《铁路货物装载加固规则》中只规定了根据驼峰参数计算的货物转向架高度,当跨装车组不允许通过驼峰时,则计算出的货物转向架高度余量过大,增加了货物转向架的设计难度且有可能造成重车重心超高、上部超限等问题。文章根据我国的线路条件设置了竖曲线的最不利工况,利用动力学/运动学分析软件SIMPACK建立五车跨装车组模型,对车组通过凸形竖曲线和凹形竖曲线进行运动学仿真,得出各检算点相对车地板的最小距离,在考虑检算点处货物挠度及一定的安全裕量后得出高0.718m的货物转向架可以保证车组在运行中安全通过竖曲线。

Abstract：

Regulations of Loading and Securing of Railway Goods just have the formula for the height of the goods turning rack based on the parameters of the hump.If the wagons group can not run across the hump,the height of the goods turning rack determined by it would be too high to design,and it may lead the center of gravity of loaded wagon overheight and the top of the goods may be out-of-gauge,etc.The conditions of the rail track were studied and the most disadvantageous vertical curve was designed.Then,a model of the five wagons group in SIMPACK was set up,which was a dynamics kinematics software.The calculation gets the minimum distance between the calculating points and the wagons’ floor when wagons group passing through the vertical curve.The perfect height of the goods turning rack is 0.718m while considering the bending deflection of the goods and a certain allowance.This height can guarantee the safety of the wagons group passing through the vertical curve.     

铁道车辆动力学云平台架构设计及原型验证

现阶段铁道车辆动力学领域的基础仿真软件多为单机模式,基于单机模式开发追赶国外先进仿真软件短时间难以达到,鉴于此,提出一套基于云平台的自主可控的车辆系统动力学软件架构。依据车辆系统动力学理论,依托云服务,搭建拥有自动化流程建模、云计算、后处理分析等功能的平台。在此基础上建立拖车仿真模型,并与SIMPACK仿真计算结果进行对比研究车辆动力学性能,验证平台的可用性和可靠性。平台的实现在一定程度上可以替代常用的铁道车辆动力学软件,可为同类型软件的开发提供参考。     

基于混合观测器的车辆质心侧偏角估算

设计了一种用于估算车辆质心侧偏角的混合观测器。该混合观测器包括一个状态观测器,一个动力学积分估算以及一个权值计算模块。其中,状态观测器是基于车辆模型建立的;动力学积分估算是基于车辆的动力学方程建立的,在积分的过程中运用了卡尔曼滤波的方法;权值计算模块由一个车辆状态判别模块和一个模糊控制器构成。采用相平面方法来判别车辆的稳定性状态,通过模糊控制器的输出权值,计算得到车辆的质心侧偏角。仿真实验结果表明,该混合观测器在不同的工况下能够很准确的估算出车辆的质心侧偏角。     

履带车辆路面激励响应仿真

用新一代动力学仿真软件Recurdyn建立了某军用履带车辆的简化动力学模型,将路面不平度和车辆行驶速度相结合,以路面激励的形式作用在负重轮上,利用该模型对车辆在C、D、E、F级路面上的行驶工况进行了仿真,计算出了车体的响应。其结果可为车辆的平顺性研究及车辆悬挂系统的可靠性分析提供参考。     

基于广义简约梯度算法的履带车辆模型参数修正

利用多体系统动力学软件RecurDyn建立了某型高速履带车辆的多刚体动力学模型。为提高模型的准确度,首先提出履带车辆动力学模型准确度静态和动态评价指标,使模型准确度量化;然后以模型主要参数为设计变量,以评价指标为响应进行归一化参数灵敏度分析,并根据分析结果确定模型修正参数;最后利用广义简约梯度优化算法分静态和动态两种工况对模型参数进行了修正。与实测值的对比结果表明,修正后履带车辆动力学模型的准确度明显提高,证明论文提出参数修正方法的可行性和有效性。该修正方法能够有效地提高履带车辆动力学模型的准确度和仿真结果的可信度,研究成果对履带车辆动力学建模与仿真工作具有重要的参考价值。     

基于多体动力学理论的履带车辆悬挂特性仿真研究

采用实体建模的多体系统动力学方法，以某型履带车辆为例，建立了整车实体模型，分析了悬挂系统的非线性特性，并建立了悬挂系统模型。通过该型车辆的变悬挂参数仿真，分析了履带车辆整车模型的动力学特性。数值仿真和现场试验结果的对比表明，采用多体动力学方法研究车辆悬挂特性具有很高的可信度。通过对车辆乘坐舒适性的研究，得出了悬挂参数应随工况而改变（即采用阻尼可调式半主动悬挂）可改善车辆乘坐舒适性的结论。该模型能真实反映车辆行驶时的动力学特性，其建模方法还可以应用于类似车辆的动力学特性研究。     

基于排队论的一个物流模型

利用排队论研究了一个物流模型. 货物到达货运站形成一复合泊松过程.每辆货车每次装载货物数量必须刚好为$N$.求得了系统稳态存在的充分必要条件,利用补充变量法求得了任意时刻货运站内的平均货物量以及货车刚到达货运站时货运站内待运的平均货物量.最后给出了一个数值实例.     

一种车辆状态的非线性估计方法研究

应用Dugoff轮胎模型建立了车辆的非线性动力学方程.在此基础上,提出了一种纵向车速、横向车速和横摆角速度的非线性估计器设计方法,并基于Lyapunov稳定性理论给出了保证估计器收敛的充分条件.最后,在一个高精度的车辆动力学实时仿真环境中,将本方法与其它估计方法在不同路面条件下进行了多种驾驶工况的对比研究,并检验了本方法在丰辆参数不准确或车载传感器信号丢失时的估计效果.仿真结果表明,本方法具有较好的估计性能.     

基于Matlab/Simulink的高速磁浮列车车载电网系统仿真研究

根据磁浮列车上车载电网各用电设备的连接关系与加戴使用条件，运用Simulink仿真工具搭走磁浮列车车戴电网系统模型，采用该模型对车辆的启动-运行-正常制动和启动-运行-涡流制动两种工况进行仿真试验。仿真结果表明所建模型可以准确模拟车辆两种工况下各个设备的运行情况，验证了所设计的电网系统中用电设备运行正常．     

地铁列车通过江底隧道运行特性可视化仿真

为了明确过江隧道复杂坡段地况对列车运行特性的影响,为运行方案设计提供理论依据,建立了武汉轨道交通二号线过江隧道两列车辆在长大坡道上动力学模型,展开两列车辆同轨道运行工况下正常运行和不同动力故障时相对运动的动态仿真,并基于Simulink/Virtual Reality Toolbox对两列车相对运动实现可视化.该分析揭示了隧道内复杂坡段对列车最大运行车速和发车间隔的影响,有效指导过江隧道复杂坡断列车运行方案设计.     

基于树枝形铁路专用线网络的小运转货物作业系统优化

针对树枝形铁路专用线小运转货物作业系统优化问题,首先剖析了铁路枢纽小运转货物作业机理,进而根据各车组到达编组站时分、车组目的装卸站位置、车组取送作业时间要求以及调机牵引定数等限制,以调机早到等待成本、调机晚到惩罚成本、铁路枢纽专用线调机和货车运营成本最小化为目标,构建问题模型.鉴于模型复杂,直接求解较为困难,故设计H ...     

Longitudinal Control for Balloon-Borne Launched Solar Powered UAVs in Near-Space

Aiming to improve the pull-up control performance in the process of releasing balloon-borne solar powered UAVs (Unmanned Aerial Vehicles), this paper establishes the full flight mechanics equations with flexible modes, and proposes the control method suitable for engineering application. To be specific, the authors first calculate the real aerodynamic force on horizontal stabilizer by comparing the fuselage deformation in ballooning test with that in static loading test. Furthermore, considering fuselage elastic deformation, the pitching moment coefficient is obtained and the influence of airspeed and elevator angle on pitching moment coefficient and control surface efficiency are analysed. Second, the authors establish a complete flight mechanics model, including elastic structural dynamic model and rigid flight dynamic model, by comprehensively considering the aerodynamic data, the relationship between fuselage deformation and load, as well as the ballooning test. Third, the authors perform the numerical simulation and comparison study on control performance between rigid model and flexible model. Moreover, the authors implement model modification based on the low altitude flight test and steady-state point analysing. Finally, a scaled UAV is used to complete the balloon-borne launching test. The results show that the longitudinal control method can analyse the longitudinal aerodynamics and control characteristics accurately, and could be effectively utilized in the pull-up control of the balloon-borne solar powered UAV.

     

路网车流径路的满意优化

确定车流径路是铁路行车组织中的一项重要内容，其选择的优劣直接影响了区域铁路网的运输效率和经济效益。本文应用基于满意度原理的多目标优化方法，针对一般车流径路问题求解中追求目标最优的难度和不足，改进了在一定运输需求条件下对路网上双向、空重车流径路同时进行优化的多目标满意优化模型，并通过建立独立满意度和综合满意度来衡量优化解的品质。实例分析表明，对于实际的车流径路问题，满意优化方法比传统的最优化理论方法更适用和更有效。     

基于比例关系加速退化建模的设备剩余寿命在线预测

针对传统基于加速退化建模的剩余寿命在线预测方法需在特定共轭分布条件下才能实现漂移系数和扩散系数同步更新的问题,提出一种基于比例关系加速退化建模的设备剩余寿命在线预测方法.首先,在传统Wiener退化模型中引入扩散系数与漂移系数的比例关系,从建模角度保证了扩散系数与漂移系数同步更新的可能性.其次,提出一种基于两步极大似然...     

阻抗加载对导体柱微波成像的影响

本文研究阻抗加载对雷达目标微波成像的影响。首先以一个表面多阻抗加载导体圆柱为例，详细分析了它在不同加载波参数下的理论成像结果，然后讨论了在微波暗室中对实际缩比模型的实验成像结果。研究表明，有载目标将对成像制导技术带来很大威胁，加载技术可使目标强散射源平滑，产生分布式多散射源甚至扩展到目标尺度以外。因此，有载目标微波成像及其特征提取是一个新的研究方向。     

防抱制动系统自寻优控制的仿真研究

提出了一种基于最佳防抱制动效果中制动力矩和附着系数的变化关系的控制规律,该方法可以使系统自动搜寻到峰值附着系数对应的最佳滑移率点并使ABS保持在该点附近工作。将这一控制策略用于单轮及双轮汽车模型,在不同路面状况下进行的计算机仿真验证了该控制方法在ABS应用中的可行性和有效性。     

都市圈内部城市间的共生机制

借鉴生态学中种群间的关系,建立了封闭和开放性条件下的都市圈内部城市间互惠共生模型,并通过对模型的推导和分析,研究了都市圈内部城市间的共生机制;分析了都市圈内部城市结构与产业结构之间的关系,以及各阶段共生关系的表现;探讨了FDI的引入对都市圈内部城市间共生关系产生的影响,得到的结论是:FDI带来的影响强度和方向,与其溢出效应对当地环境容量的作用系数有密切关系。     

基于LuGre模型的飞机助力器极限环振荡仿真研究

通过对控制网采用非线性LuGre摩擦模型，建立了助力器反馈装置的动力学模型，进而得到助力器探纵系统的非线性模型．以某型飞机液压助力器为研究对象，进行了数值仿真计算，验证了在特定条件下助力器的极限环现象。分析了助力器主要的结构参数对极限环振荡的影响，仿真结果表明较小的控制阀阀口面积梯度，较小的反馈比对助力器抑制极限环振荡有较大作用。     

基于特征选择的脱机签名模糊鉴定建模与仿真

在建立脱机签名鉴定模型的过程中,首先设计提取了签名的静态特征和伪动态特征,并提出了一种基于离差测度的新的选择准则用于特征选择.另外,在鉴定模型中引入模糊理论,通过模糊集合来表征特征的不确定性,并采用隶属度函数构造权重系数作用于模糊规则的输出来进行鉴定.仿真实验对于中、英文两种签名数据库分别取得了大约9.2%和10.5%的平均错误率,其中,英文数据库的平均错误率较现有文献的结果降低了大约3%.