新型防屈曲高强钢腹板可更换钢连梁抗震性能研究

文章率先提出一种新型防屈曲高强钢腹板可更换钢连梁(简称“新型钢连梁”)：腹板采用高强钢，可提高钢连梁的屈服抗剪强度，连梁变形减小，从而减小可更换结构整体变形，便于更换；加劲肋紧贴腹板(但不焊接)提供约束，仅与上下翼缘焊接，可减少60%以上的焊接量。其次，设计并开展了11个试件的拟静力试验，研究了加劲肋间距(规范限值dmax、0.85dmax)、腹板厚度(6mm、8mm)、腹板钢材强度(Q460、Q550)和构造形式(加劲肋与腹板贴紧或焊接)等参数对新型钢连梁抗震性能的影响。试验结果表明：试件均发生剪切破坏；满足加劲肋间距限值的新型钢连梁，滞回曲线饱满，峰值时腹板未发生鼓曲且极限转角均超过0.1rad，大于规范限值0.08rad，表现出良好的耗能和变形能力；缩小加劲肋间距、增加腹板厚度或提高腹板钢材强度，新型钢连梁刚度及承载力提高；新型钢连梁峰值承载力较传统构造试件低约5%。最后，基于试验结果建立了有限元模型并开展了分析，研究结果表明：对腹板采用Q460、Q550高强钢材的新型钢连梁，峰值承载力计算时超强系数建议取1.43(长度比为0.5～1.0)或1.39(长度比为1.0～1.6)、1.25，以期为实际工程设计提供依据。     

一种可传输轨道角动量的螺旋光子晶体光纤北大核心

设计了一种基于阿基米德螺线的新型螺旋光子晶体光纤,该光纤以二氧化硅为基底材料,包层由24个螺旋臂组成,每个螺旋臂包含11个小空气孔,纤芯设有大空气孔,包层与纤芯中间的环形区域用于传输轨道角动量模式。该结构在1300~1800 nm波段上可支持22种轨道角动量模式稳定传输,在1550 nm波长下,有效折射率差最高可达2.89×10^(-3),色散系数最低可达66.4 ps/(nm·km),非线性系数最低可达2.17 W^(-1)·km^(-1),且1500~1600 nm波段上的色散值变化均小于15.15 ps/(nm·km)。此螺旋光子晶体光纤不仅结构简单,且具有低非线性、色散平坦的性能,为螺旋光子晶体光纤的设计提供了思路。     

有砟轨道路基翻浆冒泥模型试验系统的研发与应用

为研究既有线有砟轨道路基的翻浆冒泥机理，自主研发了一套能够模拟循环荷载–湿化耦合作用的模型试验系统。模型试样直径500 mm，由厚度分别为350 mm的路基土和200 mm的道砟组成，整个试样在高强度透明有机玻璃模型筒中制备完成。模型试验系统配备有监测荷载、位移、体积含水率和孔隙水压力的4种传感器，并通过高清相机对颗粒迁移过程进行图像捕捉。基于所研发的试验系统，针对辛泰铁路典型翻浆冒泥病害路段土样，开展翻浆冒泥模型试验。试验结果表明：动孔隙水压力是导致翻浆冒泥病害产生的关键因素。随着体积含水率的增加，动孔隙水压力引起的颗粒迁移量逐渐增加；在饱和状态下，会引起大量颗粒迁移，翻浆冒泥现象显著。试验结束时，道砟污染指数达到25%，在实际工程中已严重影响铁路的正常运营，有必要对污染道砟进行换填。     

地铁钢弹簧浮置板轨道减振性能仿真及试验分析

为了研究地铁钢弹簧浮置板轨道的动力特性与减振效果,采用落轴冲击理论进行数值仿真和试验分析.运用ANSYS/LSDYNA软件进行冲击过程的有限元模拟,在实测结果和数值结果对比验证的基础上研究轨道结构的振动特性,并提取钢轨、轨道板、基础的动态响应进行时频域特性分析.结果表明:轮轨冲击产生的振动由钢轨、扣件、道床板传递到基础的过程中,振动响应自上而下逐级递减且衰减明显;落轴高度不影响轨道动力特性分布规律,只影响振动响应的幅值;在2～200 Hz频率范围内,钢弹簧浮置板轨道的平均插入损失为10.3 dB,说明钢弹簧浮置板系统隔振效果显著,浮置板道床具有良好的隔振性能.     

轨道车辆大功率高频辅助变流器设计研究

介绍了一种基于LLC谐振变换器的轨道车辆大功率高频辅助变流器设计方法,主要对LLC谐振变换器工作原理、核心器件选型及电磁兼容等关键项点进行理论分析和硬件设计,并通过样机试验验证了设计思路,为轨道车辆大功率高频辅助变流器设计提供理论支撑和工程经验。     

新旧钢规下重级钢吊车梁疲劳验算的对比分析

疲劳验算是重级钢吊车梁设计的重要内容,新版《钢结构设计标准》引入疲劳截止限的快速判别法,明确区分正应力幅和剪应力幅,并对验算部位的类别进行重新划分。为了更好地把握重级钢吊车梁的疲劳验算要点,让新钢规可以更有效地指导吊车梁设计,本文对新、旧钢规的疲劳验算进行归纳总结,并结合具体工程实例进行分析计算。结果表明:当吊车梁承受高应力幅时,利用疲劳截止限快速判别出正应力幅一般较容易满足,而剪应力幅较难满足,需按容许应力幅法进一步判断。此外,通过理论公式和Sap2000有限元软件相结合的方法,对3种变截面吊车梁的疲劳验算结果进行对比分析,得出疲劳应力幅大小关系:圆弧突变式>渐变式>直角突变式。其中对于直角突变式吊车梁,其理论计算的疲劳应力集中系数偏大于有限元分析值,验证了新钢规中关于直角突变吊车梁对抗疲劳更为有利的结论。     

配分工艺对中碳Ti-Mo高强Q&P钢组织和性能的影响

摘要：采用盐浴实验、扫描电镜、透射电镜、拉伸实验和磨损实验等手段，研究了配分工艺对中碳Ti Mo钢组织和性能的影响，分析了不同配分工艺处理下的组织演变和性能变化。结果表明，显微组织主要由回火马氏体、渗碳体、(Ti，Mo)C粒子组成。随着配分时间的延长和配分温度的升高，板条马氏体数量减少，马氏体板条厚度增加，边界钝化。此外，随着配分温度从310℃提高至400℃，抗拉强度、硬度和低温冲击韧性同时下降，分别降低约250MPa、56HV和15J。最后，Ms以下温度配分（310℃）试样的耐磨损性能明显优于Ms以上温度配分（400℃）试样。Ms以下温度配分试样磨损表面形貌以塑性变形为主，Ms以上温度配分试样磨损表面以犁沟为主。     

高强连退线板带清洗优化的研究

为解决高强连退线板带清洗质量差、控制难的问题，通过现场调研的方式观察了连退生产清洗后的宏观形貌，并提出了优化改进措施，主要从碱液加注系统、清洗段自动排液系统和清洗段吹扫系统三个方面入手进行优化。应用效果显著，精准控制了消泡剂的添加量，杜绝了消泡剂添加过量与碱液发生物理反应而形成的大块粘状物对环境的污染；使消泡剂更均匀地喷洒在碱液表面，实现最佳最快的消泡效果；消除稀释碱液过程中产生的泡沫，使碱液罐内始终保持无泡沫状态。同时吹扫装置优化后，提升了带钢表面质量，为后续工艺提供高表面质量的板带；其次在无泡沫的碱液润滑下，刷辊与板带间的摩擦力减小，刷辊表面的刷毛消耗量减少，大幅度提升了刷辊使用寿命，降低了备件成本和改判率。