城轨车辆门密封胶条寿命多模型组合预测

针对城轨车辆门密封胶条提前更换而导致未全寿命使用的问题,对密封胶条寿命进行多模型组合预测,为密封胶条维护提供寿命指标.基于密封胶条样本的拉断伸长率检测数据,构建单项预测模型,用最优权数法进行组合预测;提出一种权数变换方法解决最优权数法计算权数为负值的问题;以平均绝对误差率作为模型精度评价指标,单项预测模型精度分别为1.82%～13.41%,最优权数改进方法构建的组合模型精度范围为1.82%～3.14%,组合模型精度显著提高.由组合模型预测得到密封胶条使用寿命为172个月.     

城轨车辆门密封胶条维护周期优化

为了提高城轨车辆门密封胶条维护的安全性和经济性,本文通过收集城轨车辆门运营和维保的故障数据,获取城轨车辆门密封胶条故障里程,以进行密封胶条的可靠性分析,进而优化维护周期.首先用Matlab中的dfittool函数对30种分布进行分布拟合,以对数似然估计值和方差作为拟合评价指标,初步优选出合适拟合的分布;然后用线性回归方式计算参数,通过用相关系数检验拟合优度,最终筛选出最优分布.依据密封胶条故障里程最优分布,可计算最佳维护周期.结果表明威布尔分布是拟合城轨车辆门密封胶条故障里程的最佳分布,密封胶条最佳维护周期为300 000 km,即每两年维护一次.     

基于灰色模型的土工格栅光氧老化作用研究

为研究聚丙烯三向土工格栅光氧老化作用下的力学特性,利用氙灯耐气候老化试验箱开展了室内光氧老化试验,测得不同光氧老化时长的土工格栅抗拉强度和断裂伸长率,得到了三向土工格栅老化后的力学性能变化的规律。试验结果表明:紫外辐射照度对聚丙烯三向土工格栅的老化程度影响较大,格栅的抗拉强度和断裂伸长率均有所下降,光氧老化700 h时抗拉强度保持率试验值为66.21%,断裂伸长率保持率试验值为60.42%。在试验的基础上,基于灰色预测模型对光氧老化后的力学性能指标进行长期预测,预测曲线拟合效果均较好,光氧老化时间超过1 100 h时抗拉强度和断裂伸长率均低于原格栅的50%,为三向土工格栅的工程实践提供试验依据。     

增塑剂和增韧剂对PVC防水卷材耐老化性能的影响

采用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和柠檬酸三丁酯(TBC)两种增塑剂以及丁腈橡胶(NBR)和氯化聚乙烯(CPE)两种增韧剂对PVC防水卷材进行改性,研究其在PVC防水卷材老化过程中力学性能变化的影响,并分别对不同增塑剂和增韧剂进行性能比较.结果表明:DOP体系和TBC体系经老化后,相同的配方,断裂伸长率降低,但拉伸强度有所增大;DOP和TBC用量越大,拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率均减小,且TBC体系耐老化性能优于DOP体系.CPE体系和NBR体系经老化后,相同的配方,断裂伸长率和拉伸强度均有所降低.当CPE和NBR加入质量分别为20~30,g和10,g时,PVC防水卷材具有较好的力学性能与耐老化性能.     

氟醚与丁腈橡胶在航空液压油中的老化行为对比研究

 以氟醚 FM-1D橡胶为研究对象，在高温的 15号航空液压油中进行了老化，对老化后的拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形、质量变化、体积变化、表面及断口形貌等进行了研究，并与丁腈橡胶进行了对比。结果表明，氟醚橡胶具有优异的耐热空气及耐介质老化性能，其拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形在170℃以下的液压油介质中长期老化后保持稳定，耐热性能基本保持不变，氟醚橡胶在液压油中的质量和体积变化随温度升高而增加，随时间的延长保持稳定，在质量、体积变化及稳定性方面优于丁腈橡胶胶料。另外，长时间老化过程中其压缩永久变形退化规律基本符合指数的衰减规律，但拉伸性能的退化规律则明显不符合指数的衰减规律，拉伸性能老化速度常数随温度的变化不适合采用常用的Arrhenius方程（P=Ae^-Kt）来进行寿命预测。     

产业用纤维材料的耐候性和耐热性研究

本文对我国常用的几种产业用纤维材料的耐候性和热老化性能进行了测试分析。随着室外老化和仪器老化时间的增加,纤维材料强度和断裂伸长率降低;同时,纤维因受气候条件的侵蚀而表面下陷,出现斑点、凹坑和裂纹.仪器老化能较好地模拟室外自然老化试验,且数据稳定,试验周期短。两者的强度保持率随着老化时间均按指数规律 Y=ae~(bx)降低,试验常数 a 和 b 决定于纤维品种,规格和气候老化条件等参数。在经130℃热老化处理后,常用几种产业用纤维的强伸性能均发生不同程度的恶化;但在80℃条件下,性能变化较小。     

静态热老化对NR硫化胶交联结构及力学性能的影响

研究了老化时间和环境对三种硫化体系的天然橡胶 ( NR)硫化胶的交联结构与力学性能的影响 .结果表明 ,三种 NR硫化胶的交联密度、定伸应力相近 ,多硫键含量最多的 CV体系硫化胶拉伸强度和伸长率最大 ,单硫键含量最大的 EV体系的拉伸强度和伸长率最小 ;有氧和绝氧热老化均使 NR硫化胶中多硫键减少 ,单硫键增加 .未填充的 NR硫化胶 ,其交联密度随热氧老化先增后减 .对于 N330填充的 NR硫化胶 ,有氧和绝氧热老化都使交联密度增加 ,拉伸强度和伸长率降低 ,而定伸应力和硬度增加 ,但 CV体系的性能保持率最低 ,EV体系最高     

静态热老化对NR硫化胶交联结构及力学性能的影响

研究了老化时间和环境对三种硫化体系的天然橡胶(NR)硫化胶的交联结构与力学性能的影响．结果表 明,三种NR硫化胶的交联密度相近,定伸应力相近,多硫键含量最多的CV体系硫化胶拉伸强度和伸长率最大,单 硫键含量最大的Ev体系的拉伸强度和伸长率最小;有氧和绝氧热老化均使NR硫化胶中多硫键减少、单硫键增 加．未填充的NR硫化胶,其交联密度随热氧老化先增后减．对于N330填充的NR硫化胶,有氧和绝氧热老化都使 交联密度增加、拉伸强度和伸长率降低,而定伸应力和硬度增加,但CV体系的性能保持率最低,EV体系最高．     

沥青路面裂缝密封胶的低温应力松弛评价指标

选择四种加热型密封胶和两种有机硅密封胶,参照交通行业标准进行低温拉伸试验,达到50%应变量后进行应力松弛试验,采用三参数固体模型拟合应力松弛试验数据.结果表明,三参数固体模型可以理想地拟合密封胶的黏弹性力学行为,模型的两个黏弹性特征参数——最大松弛比例和松弛时间,可以评价不同密封胶的应力松弛能力,但拟合过程较为复杂。定义了松弛指数,该指标与采用黏弹性特征参数的评价结果一致,可作为密封胶行业标准低温性能评价的一个补充指标.     

基于反向双目识别的驾驶员分心检测

为检测分心驾驶状态,研究了基于反向双目的驾驶状态检测方法。首先,根据Hough算法进行车道线检测和识别,计算车辆偏航率;同时采用多点透视算法对驾驶员头部姿态进行估计;然后建立基于高斯隶属度函数模糊判断规则,根据车辆偏航率与驾驶员头部姿态对驾驶员驾驶状态进行识别。最后,采用所建立的驾驶员驾驶状态识别模型,对车道保持、换道行驶及分心行驶三种不同驾驶状态进行测试。结果表明,建立的驾驶员驾驶状态识别模型对上述三种状态检测准确率分别为99.0%、86.7%、80.8%。     

基于并行交叉PCANet车辆检测算法

针对传统机器学习车辆检测算法对复杂场景下车辆检测率低的问题,提出了一种并行交叉PCANet车辆检测算法,该算法使用2条PCANet,用实际车辆图像数据集和卷积神经网络提取的车辆轮廓图像数据集训练2个特征提取器,并且将提取的特征进行融合,作为最终的车辆特征,训练SVM分类器.实验结果表明,相比于传统的车辆检测算法,本文提出的检测算法结构简单,学习更充分,识别效率更高,具有较好的分类效果和检测效果.     

湿热环境下聚乙烯拉索护套应力-光氧老化性能

为探究服役环境下斜拉索HDPE护套的老化性能,开展了不同应力水平与环境耦合作用下的人工加速老化试验。通过电子万能试验机得到HDPE护套应力-应变曲线、断裂伸长率、拉伸强度和腐蚀失重等力学性能指标,揭示了HDPE护套的力学性能在湿热环境和荷载耦合作用下的宏观衰变规律,并借助工业电子显微镜从微观角度展示了HDPE护套损伤特征,推演了HDPE护套长期性能从宏观尺度向微观尺度发展的进程。研究表明：随着HDPE护套不断老化,其表面依次出现污渍、黑点、裂纹等损伤形式,致使其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率与老化时间呈指数衰减趋势;随应力水平的提高,衰减速率将进一步加快,尤其是耦合应力6.0MPa的试样,其断裂强度、拉伸强度和断裂伸长率的下降程度高达42.07%、23.62%和27.56%。     

针对抗老化门替换技术的关键门识别算法

为解决现有门替换技术应用中存在的时延仿真不精确和关键门选取冗余问题,对时序分析方法进行改进,通过引入电路内部节点信息,准确预测电路NBTI老化.然后,提出了一种门替换技术应用下的关键门识别算法,定义了表征门电路抗NBTI老化能力的度量公式,将其作为电路老化关键门的识别依据,用于提高关键门识别精度和效率.基于45 nm PTM工艺库和ISCAS85基准电路的仿真结果表明,应用改进门替换技术进行电路抗NBTI老化设计得到的电路时延退化改善率平均值为25.11%,较现有方案提高13.24%,而反映硬件开销的平均门替换率仅为5.82%,明显低于现有方案的11.95%.因此,所提方案仅以较低的硬件开销便可获得较好的门替换技术抗老化效果.     

模糊神经网络预测电针镇痛中生化指标的变化

针对电针镇痛过程中生化指标化验的时滞性及费用高等不足,提出基于模糊神经网络预测电针镇痛过程中生化指标变化的方法.模糊神经网络的性能通过隶属函数的类型和隶属函数的个数优化.网络的训练数据来源于电针镇痛病人的心电图(ECG),脑电图(EEG)等生理电信号以及检测的生化指标.选取45个样本为训练样本,剩余的15个样本作为预测样本.模糊神经网络预测的结果与实际检测的结果非常吻合,从而为电针镇痛过程中生化指标变化预测提供了一种新的方法.     

基于不平路面汽车制动防抱死系统的参数设计

制动防抱死系统通过基准加速度的变化来识别不平路面,并用两个指标来表示该种路面的不平程度:快指数和慢指数。快指数和慢指数主要会影响车轮的滑动率门限值,从而影响车辆在该不平路面上的性能,因此,提出了不平路面的快指数和慢指数的设计策略。     

基于车轨耦合动力学分析的地铁e型弹条扣件疲劳寿命预测

地铁是城市交通的重要组成部分,而扣件系统是地铁轨道结构的关键部件,起到固定钢轨、减振降噪的作用。为分析地铁e型弹条扣件的疲劳性能,基于车辆轨道动力学理论,通过多体动力学软件UM建立了车轨耦合模型,研究了车辆速度、轨道不平顺类型以及曲线半径与钢轨动力学响应的关系;并通过有限元软件ABAQUS对扣件系统进行了仿真计算,将车轨耦合动力分析得到的钢轨位移作为疲劳荷载,采用应力疲劳计算的方法对弹条的疲劳寿命进行了预测和分析。结果表明：钢轨位移响应受不平顺类型和车辆速度的影响较小,而加速度响应对两者则比较敏感;轨道曲线半径的改变,对内轨位移的影响相对明显,随着半径的减小,内轨的位移时程曲线出现明显的上移,同时对加速度的影响也增大,内轨加速度峰值呈增大趋势;基于此模型计算的弹条疲劳寿命为2.14×10⁷次,寿命最低处位于弹条后拱小圆弧段,与实际断裂位置相吻合;弹条初始安装扣压力对弹条疲劳寿命的影响很大,随着初始安装扣压力的增大,弹条的疲劳寿命不断减小,且减小的速度趋于增大,为确保弹条扣件处于良好的工作状态,初始扣压力应当控制在11～15 kN范围内。     

农用地膜自然老化与人工老化相关性的研究

以新疆大学洪湖试验室试验农田自然老化试验田和人工加速光老化试验箱作为检测地膜老化试验手段,对A、B、C三种不同配方的农用地膜进行老化前后力学性能分析,并研究了辐照强度、温度、老化时间对农用地膜老化寿命的影响,研究分析人工加速光老化与自然气侯暴露老化试验两者的相关性。自然老化和人工老化试验都表明B膜抗老化性相对其它两个膜样较好。试验数据表明人工老化与自然老化拉伸强度和断裂伸长率变化规律非常吻合。说明用340nm荧光紫外灯辐照度控制在0.68W/m~2、黑板温度为60℃、冷凝温度为60℃、光照3h、冷凝3h试验条件下,可模拟出人工加速光老化试验的老化速率是自然气候环境下暴露试验的十倍。     

非均衡数据下基于注意力网络和代价敏感学习的轨面状态识别

准确识别轨面状态,可为列车牵引/制动性能提升提供关键依据。重点针对传统代价敏感学习应用在非均衡轨面状态识别中存在的同类别样本重要性不同和多数类精度下降等问题,提出一种基于注意力网络和代价敏感学习的轨面状态识别方法。该法首先利用迁移学习思想将均衡数据集的特征迁移到非均衡轨面状态数据集,减轻少数类样本误分类影响;其次在骨干网络ResNet18中引入卷积注意力机制模块,增强网络对目标区域的特征学习能力和全局特征信息的感知性能,调整优化网络权重参数;最后构造依据轨面状态样本重要性大小的自适应加权平衡损失函数,降低决策边界对困难样本中多数类的过拟合,获得更加平滑的决策边界。非均衡数据下的实验结果表明,在3种非均衡比下,所提方法的准确率和召回率分别达到96.00%、90.67%、86.33%,与目前常用的方法Focal相比,分别提升了7.00%、2.34%、3.00%。此外,该方法在提高少数类召回率的同时可有效维持多数类的召回率,并且降低了网络训练时间成本。     

混凝土钢筋在不同锈蚀状态下的力学性能退化规律

通过一系列模拟加速锈蚀钢筋正交实验及相应的物理检测和电化学检测手段,系统地研究了混凝土钢筋在不同腐蚀环境条件下的锈蚀速率。实验结果表明,螺纹钢比光圆钢筋耐蚀性更差,在相同腐蚀环境下其抗拉强度及上下屈服强度,以及延伸率的下降程度均比圆钢筋显著。其中,伸长率的变化最为明显;在没有氯离子的环境下,钢筋前期基本以均匀锈蚀为主,后期才发展为局部锈蚀,这时的力学性能指标也呈现出与锈蚀情况对应的正相关性;在严重含氯离子的环境下,初期就表现出不均匀锈蚀状况,这时的力学性能指标与锈蚀情况不再具有线性关系,而出现急速下降的趋势。失重率检测结果印证了腐蚀程度与力学性能的相关性。研究结论为今后钢筋混凝土构件全寿命设计的理论研究奠定了一个实验预研工作基础。     

基于跟驰行为谱的跟驰风险状态预测

跟驰风险状态反映车辆跟驰行驶过程中的危险程度。为了实时预测跟驰风险状态,基于跟驰行为谱,提取碰撞时间倒数、横向摆动系数、速度不稳定系数3种跟驰风险状态指标,并确定状态划分阈值。采用精确决策树、提升树、线性回归拟合、支持向量机、K-近邻、集成树6种机器学习预测模型进行跟驰风险状态预测,选取准确率、四级风险状态召回率、平均召回率对模型预测效果进行评价,对不同预测时长和不同特征指标序列时长下的预测效果进行对比。基于驾驶模拟器采集的不同道路类型和交通状态组合下6种典型跟驰场景驾驶行为数据进行分析,结果表明,精确决策树预测跟驰风险状态效果最佳;拥挤交通流下支路跟驰的预测效果显著好于其他场景,其他5种场景下的预测效果无显著差异;通过增加特征指标序列时长,可缓解预测效果因预测时长增大而变差的问题。可为车辆主动安全预警与防控提供技术支撑。