坐姿人体垂向振动特性及其三自由度模型参数

为了更为准确地理解坐姿中国人体垂向振动特性,采用宽带随机白噪声信号对28名志愿者进行了多种激励水平下的坐姿垂向振动测试,得到了视在质量数据.应用IS05982-2001推荐的三自由度模型,依据视在质量的幅频和相频信息定义误差函数,通过优化识别出全部志愿者的模型参数.对每个志愿者,模型给出的视在质量与实验数据高度吻合.通...     

杭州湾悬浮泥沙浓度垂向分布规律分析与模拟

从遥感监测应用的角度考虑,针对杭州湾的复杂水动力特点,把影响泥沙再悬浮的水流紊动扩散机理概化为宏观上容易表达的潮动力因素,在分析垂向各层悬浮泥沙浓度（SSC）相关性的基础上,选取水体近表层（0.2H）处SSC和水深、流速、潮情、潮时作为模型输入因子,垂向平均SSC作为模型输出因子,运用Levenberg Marguardt优化算法对输入因子进行优化,建立了反向传播（BP）神经网络模型,对杭州湾澉浦断面的SSC垂向分布规律进行了模拟.结果表明,潮动力变化对水体各层SSC影响显著,各层SSC与平均SSC均出现对应的涨落波动规律;在不同潮情下SSC垂向分布均表现出比较明显的相关性,相邻各层SSC相关性显著,其中表层SSC与垂向平均SSC相关系数均达到0.8以上;BP神经网络模型应用于SSC垂向分布规律预测的性能指数（PI）为0.04,分别低于两类线性模型的0.06和0.07,其预测性能高于线性模型.     

武汉轻轨系统轨道结构随机振动研究

利用模态分析法,建立了车辆-轨道垂向耦合动力计算模型。在模型中,车辆为附有二系弹簧的整车模型,钢轨被离散为双层弹性基础上的欧拉梁。以随机振动理论为基础,分析了列车荷载作用下武汉轻轨系统轨道结构的垂向动力响应特征,得到了车辆、钢轨、轨枕、道床的响应功率谱密度函数以及轮轨之间的动作用力功率谱密度函数。结果表明,钢轨的垂向振动能量主要集中在高频段区域,由轨面垂向短波不平顺激发。     

基于柔性转向架的轨道车辆悬挂参数优化

以某轨道工程车为研究对象，利用Solidworks建立转向架刚性模型，对该模型进行网格划分后，使用ANSYS和SIMPACK建立包含柔性转向架的刚柔耦合动力学模型，研究转向架弹性变形对车辆直线运行稳定性、曲线通过性能和车辆运行平稳性的影响。以轴箱定位节点横向、垂向刚度，一系悬挂横向、垂向刚度，二系悬挂横向、垂向刚度为设计变量，设计拉丁超立方试验，利用RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法对横向、垂向平稳性指标，脱轨系数和轮轨横向力进行多目标优化。结果表明：轴箱定位节点横向、垂向刚度为5775 kN/m、11419 kN/m,一系悬挂横向刚度、垂向刚度为6042 kN/m、7834 kN/m,二系悬挂横向、垂向刚度为152 kN/m、158 kN/m时车辆动力学性能得到显著改善。     

基础刚度突变对双块式无砟轨道振动的影响

为了研究基础刚度突变对双块式无砟轨道垂向振动的影响,运用通用有限元软件ANSYS建立了双块式无砟轨道垂向动力学有限元模型.分析了模拟列车荷载通过5种不同基础刚度比时,无砟轨道结构的垂向振动响应.结果表明:基础刚度突变和列车行车速度对无砟轨道结构垂向振动的影响十分显著,为了保证列车平稳运行和减缓轨道结构的破坏,需在基础刚度突变处设置过渡段.     

基于掺长模型非淹没刚性植被水流流速垂向分布的数值解

对非淹没刚性植被的水流流速垂向分布进行了研究,基于恒定均匀流假定,通过单元体的受力分析得到考虑刚性、非淹没植被作用后水体单元流动的控制方程,充分考虑了植被群对混掺长度、植被拖曳力系数、达西—魏斯巴哈摩擦系数的影响,得到了基于混合长度概念的求解非淹没刚性植被水流流速垂向分布的新模型。该模型物理概念清晰,形式简单,可直接计算出摩阻流速。结合本文和Rowinski 等的室内水槽实验资料,采用该模型对非淹没刚性植被流速垂向分布进行了数值模拟,结果表明本文给出新的掺长模型是合理有效的。     

车轨桥振动系统垂向模型和空间模型的比较

分别建立了车辆-轨道-桥梁系统的垂向耦合振动模型和空间耦合振动模型,并通过功率普密度得到轨道高低不平顺的时域模拟样本,以其作为激励,分析两种模型下车辆-轨道-桥梁耦合振动系统的振动响应。通过对比相同轨道高低不平顺激励下垂向振动模型和空间振动模型的垂向振动响应计算结果,分析了两种模型的优缺点和适用性。     

基于ABAQUS的动车组空气弹簧 垂向静刚度特性有限元分析

动车组空气弹簧的力学特性往往具有较强的非线性与耦合性,涉及到几何非线性、材料非线性和接触非线性等问题,给计算分析带来了较大的困难。为了准确获得动车组空气弹簧在工作过程中的垂向静力学特性,本文使用有限元软件ABAQUS建立了动车组空气弹簧非线性力学仿真模型。基于该模型对空气弹簧垂向静态刚度试验进行模拟,分析了初始内压、振幅、帘线角度和帘线间距对空气弹簧垂向静刚度的影响。     

淹没刚性植物水流纵向流速垂向分布研究

根据室内水槽试验和理论分析,提出了一种两层模型(植物层和植物层以上区域)来预测含淹没刚性植物水流纵向流速垂向分布。对于植物层以上区域,采用了与修改的混合长度理论相结合"新的植物边界层"的概念去分析,并提出了一个预测在这个区域水流的流速垂向分布模型。对于植物层,通过拟合试验数据给出了解析式。最后,通过试验结果分析,这种预测淹没刚性植物水流流速垂向分布的两层模型与结果具有很好的一致性。     

转向架动态模拟试验台避撞模型的构建

利用齐次坐标矩阵和齐次坐标变换矩阵建立3个六自由度运动平台位姿反解模型,采用包围盒方法对运动平台和垂向作动器周围障碍物进行简化。根据空间运动学及空间凸多面体数值表述理论,建立运动平台及垂向作动器与周围障碍物之间的避撞检测模型,通过计算两物体之间的最短距离来判断某位姿下两物体是否发生碰撞。结合实例,利用Matlab仿真,验证了所建避撞模型的正确性,从而为运动平台及运动平台的垂向作动器避免发生碰撞提供有效数据。     

形状记忆合金-摩擦三维隔振体系地震响应分析

为研究近场强震下结构的地震响应,构造了水平向和垂向弹性解耦的形状记忆合金-摩擦三维隔振器(3DSMAFBI),并采用Newmark法和修正的Newton-Raphson迭代法对地震作用下隔振结构层间动力学模型进行求解。地震响应的数值研究结果表明:当垂向和水平向地震波加速度峰值相近时,有、无垂向地震作用时被控结构隔振层力-位移关系差别较大;上部结构垂向自振周期增加时,结构的基底轴力和剪力显著减小,而上部结构水平向位移峰值无显著变化。通过结构参数化研究,确定了三维隔振结构参数,并比较了无隔振、SMA-摩擦水平向隔振和三维隔振时结构的地震响应,证明了SMA-摩擦三维隔振器能对水平向和垂向的结构起到良好的隔振作用。     

多维地震作用下输电塔线体系多质点模型研究

探讨了考虑摇摆分量作用后,在横线向地震作用下,输电塔线体系的等效多质点模型(垂链模型)的合理性。为此,对考虑摇摆分量作用后的塔线体系的多质点模型(垂链模型)进行理论分析,并采用实际输电塔线体系的简化缩尺模型,进行单塔模型、三塔两线模型及单塔悬挂质量模型在水平和水平-摇摆两种地震作用工况下的振动台试验。结果表明:考虑地震动摇摆分量后,在横线向地震作用下,采用输电塔线的等效多质点模型(垂链模型)对输电塔线体系进行等效是合理有效的;输电线对输电塔主体结构的水平位移和加速度响应有一定的减弱效果,考虑摇摆分量后,这种减弱效果将会被削弱。     

非固结面裂隙深度对爆破振动影响试验研究

鉴于岩体中存在大量裂隙,为了探索非固结面裂隙对爆破振动效应的影响,通过建立波在裂隙岩体中传播的砂浆模型,对节理裂隙岩体进行模拟试验,研究分析了岩体裂隙深度对应力波传播规律的影响。研究表明：由于非固结面裂隙因素影响,裂隙深度对垂直方向质点峰值的影响较大,质点垂向振动峰值变小,裂隙深度和质点峰值大小不是反线性比例关系;裂隙深度对三个单独方向（垂向、径向和切向）主频率大小的影响并不明显,但其垂向频域分布主要集中在中高频,径向和切向主要集中在低频频域范围内。     

多自由度波浪能装置参数激励运动研究

为了研究多自由度波浪能装置的参数激励运动及其对波能俘获能力的影响,利用势流理论建立多自由度轴对称型波浪能装置的频域和时域仿真模型,将垂向动力输出（PTO）机构安装在PTO管内,使浮体在波浪作用下沿管滑动. 纵、横摇铰接轴分别连接PTO机构,PTO阻尼力矩与纵、横摇角速度成正比. 设垂向PTO阻尼力与浮体沿管滑动速度成正比,为了评估参数激励运动,仅在时域模型中将垂向PTO阻尼力分解到垂向和水平方向时保留非线性项. 结果表明,垂向PTO阻尼力是装置产生参数激励运动的主要原因. 产生参数激励运动时,垂向PTO俘获的波浪能降低,参数激励运动的周期范围随波高、垂向PTO阻尼系数的增大而变宽. 随浪工况,垂向和纵摇PTO均连接 PTO阻尼时,若纵摇PTO阻尼力矩系数较小,则参数纵摇和参数横摇同时发生;反之,若纵摇阻尼力矩系数较大,参数纵摇受抑制,但会产生大幅值参数横摇;若要完全抑制装置的参数共振,纵摇和横摇PTO均须设置适当大小的PTO阻尼.     

半干旱半湿润地区流域水文模型分析比较研究

介绍了在新安江模型基础上发展起来的蓄满-超渗兼容和垂向混合水文模型,并对模型结构进行分析比较,选择黄河流域半湿润地区的栾川、千阳和大坝3个子流域以及半干旱地区永定河的尚义流域作为研究对象,应用遥测资料对这些模型进行分析比较,结果表明:新安江模型适用于湿润和半湿润地区;蓄满-超渗兼容模型从结构和实际应用中比较适用于半干旱半湿润地区;垂向混合模型从结构和适用上更适用于干旱半干旱地区.     

浅海远程海底混响的空间相关特性分析

浅海环境中,海底地形复杂且散射强度大,加之波导效应明显,因此有效地掌握浅海低频海底混响的空间分布特性对工作在浅海的主动远程探测系统极为重要.以耦合简正波理论为出发点,把海底混响视为界面不规则起伏对入射声场的耦合作用所致.依据浅海混响的耦合简正波模型,分别计算了远程海底混响的垂向、水平纵向、水平横向相关性随收发位置、时间和频率的变化关系.利用实验数据验证了该理论得到的垂向相关的计算结果,并通过理论仿真比较了垂向、水平纵向、水平横向的相关特性.研究结果表明,对于低频远程海底混响水平横向相关大于水平纵向相关,垂向的相关特性最差.     

基于被动柔顺机理的电机遥操作更换机构设计和实验

核工业热室中智能装备的驱动电机受核辐射影响易损坏，采用电机遥操作更换技术是确保热室内智能装备正常运作的关键. 针对这一问题，分析电机遥操作更换设计需求，提出基于被动柔顺机理的电机遥操作更换方法；分析轴孔装配3种接触状态，建立电机垂向插配力学模型，提出动力对接策略，设计五自由度（5-DOF）空间被动柔顺机构；基于热室中遥操作机械臂的特点，设计电机遥操作更换结构和工作流程. 构建实验装置，测试统计电机更换成功率和耗时，并针对电机垂向插配力学模型所预测的插配力进行检测和理论计算比对，验证电机遥操作更换结构的可靠性和电机垂向插配力学模型的有效性. 电机遥操作更换技术能为热室中智能装备的自动维护提供技术支撑，也为机器人执行其他自动化装配任务提供借鉴.     

基于职业性向测试的专业学习适应性判别分析

根据职业性向测试结果,结合毕业班在校专业学习情况,采用统计分析的方法,对相关专业学生进行判别分析,建立了根据职业性向测试结果来判别专业学习适应性的统计模型。根据这个统计模型,对原始数据的判别分析达到了一定的准确度。模型的实质是对专业学习兴趣的调研,可结合职业性向测试,依据模型,指导学生选择适合自己学习的专业方向。     

轨道车辆整车垂向衰减特性试验

针对实际应用中要求快速、准确测定轨道车辆的垂向衰减特性参数,研发了一种新型的轨道车辆垂向衰减检测装置,并利用Soildworks软件进行运动学仿真并确定装置主要参数。使用检测装置进行车辆垂向衰减试验,绘制了垂向衰减特性曲线,验证了本文所提出的轨道车辆垂向衰减特性检测装置的科学合理性,能方便、快速地进行车辆垂向衰减特性试验,为轨道车辆的优化设计及理论研究提供技术支持。     

清华大学精密仪器环境振动影响评价

清华大学东配楼内安装有多台精密仪器,为预测将来地铁15号线产生的振动影响,对该楼内、外的环境振动进行了现场测试(包括垂向和两个水平向的振动加速度、速度),分析和评价了铁路、地铁、公路产生的环境振动现状对精密仪器的影响和地面振动传播规律.当京包铁路、地铁13号线有列车通过时,三方向振动水平均不能满足Titan、Tecnai、JEM电镜和原子力显微镜的使用要求.当铁路和地铁均无列车通过、但存在公路交通时,Titan电镜垂向和南北水平向振动水平不能满足要求,但东西水平向满足要求;JEM电镜东西水平向振动水平轻度不满足要求,垂向和南北水平向满足要求;Tecnai电镜和原子力显微镜三方向均满足要求.楼外地面垂向和东西水平向的振动加速度峰值和有效值均随振源距离的增大而衰减,在距京包铁路200 m以外衰减逐渐趋缓.但是东西水平向振动(40 Hz以上)在距京包铁路约50 ～80 m范围存在放大区.