高速列车蛇行运动稳定性研究概述

高速列车长期服役的可靠性是高铁建设的首要保证,自激蛇行运动是轨道车辆所特有的一种失稳形式,为了保证车辆的运动稳定性,确保其高速、安全行驶,以高速列车蛇行失稳的理论研究方法为背景,概述了蛇行失稳研究中的主要研究方法及其存在的不足,对近期的研究热点方向进行了概述并对非光滑分岔、非对称运行稳定性等方向进行了展望。对于高速列车的确定性和稳定性而言,在不考虑车辆非线性特性的情况下,一般可以采用特征根法、Routh-Hurwitz准则判定法、最小阻尼系数等方法进行分析;当必须考虑轮轨接触以及悬挂系统等非线性特征时,可以采用特征值变化法、QR算法+二分法、中心流形法、打靶法、延续算法等方法。对于车辆的随机稳定性而言,可以采用随机非线性动力学Hamilton理论、蒙特卡洛法、半隐式的Milstein随机数值模拟、小数据量等方法对随机稳定性、随机分岔以及分岔类型进行分析。由于能够考虑自身结构参数激励、轮轨接触不平顺激励,能得到更接近真实运行条件下的失稳临界速度,随机稳定性、随机分岔的理论研究和试验研究逐渐得到研究人员的关注,成为高速列车蛇行失稳研究的热点方向。     

表面活性剂及其复配体系对漆酶活性和稳定性的影响

本文研究了5种表面活性剂Brij-35、Tween-80、TX-100、AOT和甜菜碱对漆酶活性和稳定性的影响,探讨漆酶最适宜的反应温度和pH值,并通过Brij-35与其他4种表面活性剂组建不同类型的复配体系,分析在表面活性剂复配体系中漆酶活性与稳定性的变化情况。结果表明,不同类型和浓度的表面活性剂对漆酶催化性能的影响各异,影响方式主要取决于其头部基团的离子性质;加入表面活性剂后,漆酶的最佳反应温度(40℃)没有改变,最佳pH值(3.0)基本没变,但添加AOT的漆酶最佳pH值迁移到3.5;在合适条件下,表面活性剂可以提高漆酶的活性和稳定性,在4种复配体系中,非离子型与非离子型复配的表面活性剂(Brij-35/Tween-80,Brij-35/TX-100)最有利于漆酶的稳定性。     

基于遗忘机制的ISWI积极思想传播模型

针对现阶段对积极思想传播的研究较少运用动力学模型进行分析的问题,提出了一种基于遗忘机制的积极思想传播ISWI模型。利用Hurwitz判据、Lyapunov稳定性定理和LaSalle不变性原理,分析并证明了思想传播平衡点的局部稳定性和全局稳定性,并得出了传播阈值与思想传播的影响因子遗忘率和接触率之间的关系。仿真结果表明:遗忘率降低时,思想传播的范围会扩大;接触率提高时,传播范围也会扩大。遗忘率与传播范围呈负相关,接触率与之呈正相关。     

具有隐性感染的登革热模型稳定性分析

建立了一类具有隐性感染和垂直传播的登革热模型.首先通过构造Lyapunov函数得到了无病平衡点E_0是全局渐近稳定的;进一步利用第二加性复合矩阵等理论得到了地方性平衡点E*是全局渐近稳定的条件.     

基于可拓理论的边坡强度指标

基于可拓理论,从3个层次5个指标建立了边坡稳定性评价指标体系,研究了内摩擦角和黏聚力对边坡稳定性的影响,给出了抗剪强度参数与安全系数之间的数量关系.研究结果表明:随内摩擦角和黏聚力的增大安全系数呈线性增大,且内摩擦角对安全系数的敏感性明显大于黏聚力对安全系数的敏感性.最后,基于安全、经济、高效的原则,采用锚杆措施对辽宁省小盘岭边坡进行加固处理.     

广东黑石顶森林演替过程群落稳定性分析

应用May的控制论模型,对广东黑石顶自然保护区森林演替系列5个不同演替阶段群落的稳定性进行了分析.每一群落设置一60m×60m的样地,并将其划分为36个10 m×10 m样方.理论模型中的3个参数按下列方法进行测定,①元素个数n:用群落中频度≥5/36的物种数表示;②元素间平均作用强度α:分别用种对间达到显著关联的联结系数AC和点相关系数PCC(P＜0.05,AC=0,PCC=0)的绝对值之和除以种对总数表示;③关联度C:显著关联的种对数除以总的种对数.结果表明,群落演替各个阶段的不稳定指数α(nC)1/2,分别介于0.006～0.041(α用AC表示)或0.005～0.035(α用PCC表示)之间,都远小于1,说明黑石顶森林群落在各个演替阶段都是稳定的群落.     

基于软岩流变特性的边坡动态稳定性分析

以新疆华宏矿业北山露天煤矿边坡砂质泥岩为对象,对砂质泥岩弱层进行室内单轴压缩蠕变实验研究.采用西原体蠕变模型得到砂质泥岩的蠕变方程和松弛方程,结合Hoek-Brown准则反演了砂质泥岩弱层岩体的时变强度参数.应用FLAC3D有限差分模拟软件,对北山煤矿首采区非工作帮边坡进行动态稳定性分析.结果表明,由于砂质泥岩弱层强度参数随时间不断减小,边坡安全系数随之降低,历时18年左右,边坡安全系数从159逐渐降低到115,低于规范要求.研究结果为服务年限内矿山边坡动态安全预测提供了理论依据.     

一类生态系统的全局稳定性和极限环的存在性与唯一性

本文对具有 Holling 第三类功能性反应的食饵-捕食者两种群且食饵种群具有常数存放率的系统进行了研究.主要讨论了:平衡点的性态,解的有界性,可行平衡点的全局渐近稳定性,系统无环性的条件和正平衡点周围存在唯一稳定极限环的条件.同时也解释了这些结论的生态意义.     

一类具有饱和发生率的SIRS传染病模型的全局性分析

研究了一类具有饱和发生率且总人口具有常数输入的SIRS型传染病模型,得到了地方病平衡点存在的阈值条件。通过构造合适的李雅普诺夫函数,得到了模型无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性,最后对所得理论结果进行了数值模拟。     

盾构隧道开挖面对数螺旋破坏模式研究

利用水土压力统一计算理论,将盾构隧道开挖面涉及的水土压力分算参数和合算参数转变为统一参数,该方法可应用于土层为砂土和黏土的情况,特别适用于土层为黏质粉土及粉质黏土的情况.基于上述计算的统一参数和极限分析上限法,推导了考虑水压影响的开挖面对数螺旋破坏模式的极限支护压力解析解公式;并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土盾构隧道开挖面稳定性评价中.结合上海长江隧道实例,利用推导的解析解公式对盾构隧道开挖面极限支护压力进行了计算,并将计算结果与前人研究进行了对比分析.结果表明:所建立的开挖面对数螺旋破坏模式可应用于盾构隧道开挖面稳定性评价中.