循环荷载作用下钢桥面铺装疲劳损伤失效行为研究

针对钢桥面铺装工程中普遍采用的改性沥青(Stone Matrix Asphalt,SMA)、浇筑式沥青(Guss asphalt,GA)、环氧沥青(Epoxy asphalt,EP)混合料双层铺装结构,进行了循环车载作用下钢桥面与沥青混凝土铺装疲劳损伤特性理论分析与试验研究。基于疲劳损伤度,研究了钢桥面铺装疲劳损伤失效行为和疲劳开裂过程中损伤场、应力和应变场动态演变机制,推导出疲劳失效时的损伤场、应力和应变场计算表达式,并给出钢桥面铺装疲劳寿命理论公式。以三座钢箱梁桥桥面铺装(润扬长江大桥2005,南京长江三桥2005,苏通大桥2008)为例,对不同铺装结构组合方案下的复合梁进行疲劳试验分析和使用寿命理论预测。实例研究结果表明,钢桥面铺装疲劳损伤失效行为预估模型合理可行;相较于改性沥青、浇筑式沥青,环氧沥青混合料具有较强高的强度低变形能力,更适合于大跨径钢桥面铺装抗疲劳的设计要求;由环氧沥青混合料组合而成的“双层环氧沥青混凝土”和“浇注式沥青混凝土(下层)+环氧沥青混凝土(上层)”的抗疲劳性能优于其它沥青混合料铺装结构组合方案,同等厚度组合情况下疲劳使用寿命可延长1倍~2倍以上;“双层环氧沥青混凝土”已应用于润扬长江大桥、南京长江三桥和苏通长江大桥钢桥面工程,并已成功运行10年以上,其跟踪观测结果良好。     

多约束条件下金刚石圆锯片结构优化研究

基于序列响应面模型和混合优化算法相结合的方式,提出一种在复杂载荷条件下降低金刚石圆锯片锯切噪声的优化方法。建立了多变量、多约束条件下金刚石圆锯片结构优化的数学模型,经计算得到了满足刚度要求的优化圆锯片。通过数学统计分析,获得了尺寸参数对锯片的声学、变形以及应力等性能影响规律。根据结果制备了金刚石圆锯片,锯切实验表明优化锯片能够有效的降低噪声,表明这种方法可为锯片或此类结构的声学优化研究提供新的方向和参考依据。     

基于模糊聚类分析的北二西葡一组流动单元划分及其应用

为识别复合河道砂体内的单一河道,提高该类油层的聚驱开发效果,利用模糊聚类分析方法,结合储层类型和开发实践,将大庆油田北二西葡一组6个沉积单元划分为4类流动单元;根据流动单元划分结果,结合油水井动态反映,进行聚合物驱开发后期措施调整和剩余油分布分析.结果表明:Ⅰ类流动单元渗流和存储能力最好.Ⅱ类流动单元渗流能力强到中等.Ⅲ类流动单元渗流能力一般,根据微相位置分为Ⅲa型和Ⅲb型2个亚类,Ⅲa型主要发育于河道边部和不同河道切割叠置处,层内相对均质,最终开发效果较好;Ⅲb型主要发育于河间砂及三角洲内前缘相分流间砂体,开发效果较差.Ⅳ类流动单元为低孔、低渗储层.该方法能够确定油层水淹状况和剩余油分布,为聚合物驱后期开发提供依据.     

灌心混凝土石膏墙板的简化计算模型

为更好地解决灌芯混凝土石膏墙板结构体系的受力计算,本文将灌芯混凝土石膏板简化为正交各向异性板,通过复合材料力学建立了代表性体积单元(RVE)模型并将钢筋的影响考虑其内,提出了一种更适用于有限元分析的简化计算模型,并在计算中引入了广义Hill屈服准则.通过对六孔满灌混凝土石膏墙板模型试验结果及实体有限元计算结果进行对比分析,验证了RVE简化计算模型的可行性与优越性.     

一种改进的Hilbert-Huang变换方法及其应用

针对希尔伯特-黄变换方法中存在的端点效应和虚假模态分量等问题,通过对上述问题产生原因的分析,提出一种基于边界极值均值延拓的端点效应抑制方法与虚假模态分量剔除算法相结合的改进方法。该方法首先根据信号两侧端点和其临近极值点的特性,对包络线在信号两端点处的位置进行约束,从而改善包络线拟合结果,在一定程度上抑制端点效应问题的产生。然后,依据各模态分量间的正交性原理,通过虚假模态分量剔除算法,选取能够反映信号特征的敏感模态分量,以保证分析的准确性。通过数值仿真,验证了所提方法的有效性。最后,应用于发动机异响故障诊断中,诊断结果表明该方法有效抑制了传统希尔伯特-黄变化方法的端点效应和虚假模态问题,可有效提取发动机异响信号的故障特征。     

超音速共形整流罩风洞试验及其光机特性

研究了共形整流罩超声速飞行时气动压力对其光机特性的影响.设计了口径为203 mm,长径比为1∶1的椭球型整流罩,完成了速度为2.0、2.5及3.0 Ma,攻角为0°的风洞试验,获得了共形整流罩外表面压强值.建立了整流罩有限元模型,通过流固耦合仿真计算,得到材料为热压MgF2的共形整流罩在不同厚度时的面型变化及应力分布数据,并拟合了内、外表面变形后的轮廓曲线方程.设计了光学成像质量评价光学系统,对比了共形整流罩受气动压力前后的成像质量.结果表明,共形整流罩厚度为2 mm,速度为3.0 Ma时可产生最大应力37.5 MPa;与整流罩面型变形前成像质量比较,点斑最大相对误差为0.26％,波面PV值最大相对误差为-1.03％.在只承受气动压力的情况下,该结果满足结构强度及光学成像质量要求,可为共形光学系统设计及优化工作提供部分依据.     

ISIS协议一致性测试系统的设计

论文针对ISIS协议的特点,介绍了一种协议一致性测试系统的设计方法。该方法的核心思想是基于虚拟测试体。运用该方法实现了基于多测试体、具有控制通道的测试系统,系统使用TCL作为测试例描述语言,具有很强的测试能力以及良好的灵活性和可扩展性。运用该系统成功对多个ISIS协议实现进行了测试,本文列举了测试实例和测试结果。     

城市轨道车辆车体复合吸振器建模与仿真

To reduce vibration of urban rail vehicle body, using modal orthogonality, car body was equivalent to a homogeneous Euler beam with uniform cross-section, the vertical dynamic model of an elastic body-track-composite absorber rigid-flexible coupled system was established, and the design method for composite absorber suitable for this model was proposed.According to operating conditions of urban rail vehicles, the functional relation among stiffness, mass parameters and target frequency of the composite absorber was solved analytically.By going through the mass value of two vibrators of the composite absorber, its matching stiffness parameters were obtained.Using the established evaluation index of the body vibration energy, the vibration reduction performance of the composite absorber designed with different parameters was evaluated to obtain the parametric design of the composite absorber with the minimum body vibration energy.Finally, the vibration reduction effect of the composite absorber was verified by combining with the vehicle stationarity index.The research results showed that there are two natural frequencies of the composite absorber; when designing its parameters, the two natural frequencies should be coordinated with the natural frequency of vehicle body floating and sinking and body first-order elastic frequency; the established body vibration energy evaluation index can be used to comprehensively evaluate vibration reduction performance of absorbers with different designs; the composite absorber installation has a better vibration reduction effect on the vehicle body vibration, and improves the vehicle’s operation quality; the study results provide a reference for the research using composite vibration absorbers to reduce   vehicle vertical vibration.     

基于PSO-BFA和改进Alexnet的滚动轴承故障诊断方法

现实中滚动轴承的工况复杂易变,无法有效地对其进行故障诊断。对此,提出一种基于粒子群优化的细菌觅食(Particle Swarm Optimization and Bacterial Foraging Algorithm,PSO-BFA)和改进Alexnet(第二代卷积神经网络)的滚动轴承故障诊断方法。该方法将Alexnet的结构简化,并分别在其前两层池化层之后添置局部归一化层以降低训练成本;将以小批量样本softmax的交叉熵为损失函数,按Adam迭代优化法小样本、少迭代次数训练改进Alexnet后的变负荷样本诊断精度设计为适应度函数,并结合PSO中粒子移动速度的更新方法更新BFA中细菌的游动方向来寻找改进Alexnet的结构等相关参数;根据PSO-BFA所得的参数,以相同的训练方法大样本、多迭代次数训练改进Alexnet,实现复杂工况下滚动轴承多状态故障诊断。实验结果表明所提出的方法对复杂工况下滚动轴承16种故障状态的诊断是可行的,且有更高的诊断精度、更好的抗干扰和泛化性能。     

基于地脉动单点谱比的场地特征参数测定方法适用性研究

通过克拉玛依、浙江46个场地的地脉动单点三分向记录和两次地震的强震记录,对比了戈壁荒漠地区地脉动与地震动的H/V谱比,分析了地脉动H/V谱比卓越频率与覆盖层厚度、不同深度等效剪切波速以及特征周期之间的相关性,研究了基于地脉动单点谱比的场地特征参数测定方法在戈壁荒漠等覆盖层较薄以及东部沿海等覆盖层较厚地区的适用性,对该方法的高频、低频部分进行修正,扩展了适用频带范围。结果表明,在戈壁砂砾地区,地震动与地脉动H/V谱比的卓越频率具有很高的一致性;基于地脉动单点谱比的场地特征参数测定方法在计算场地覆盖层厚度、覆盖层等效周期时,对于东部沿海等深厚覆盖层场地会低估,对于戈壁荒漠等浅覆盖层场地会高估;对该方法修正后,适用频带范围扩展到了0.58～12.5 Hz,计算的场地覆盖层厚度、覆盖层等效周期与实测值的平均相对误差提高到了22%和27%;在0.58～12.5 Hz频带,场地V_(s20)、V_(s30)、T_(s20)、T_(s30)、T_s与地脉动卓越频率也体现出了明显的相关性,V_(s30),T_(s30)与地脉动卓越频率的相关性要大于V_(s20),T_(s20)。