螺距误差下的螺纹副应力分布及其对装配预紧力的影响研究

螺栓连接结构中的螺纹副和端面接触应力分布规律对装配预紧力以及连接可靠性起着关键的作用,螺纹加工过程中所产生的螺距误差使理想条件下的接触应力发生变化,其导致的螺牙啮合顺序变化不仅会影响螺纹副的应力分布还会对端面的应力分布产生影响,使螺栓拧紧过程中的扭矩与预紧力关系也随之发生变化.针对上述现象,以M10螺栓连接为例,建立了考虑螺距误差下的螺牙啮合理论模型,揭示了应力重分布的产生机理;建立了全参数化的螺栓拧紧过程三维有限元模型,分析了不同的螺距误差分布模式对螺纹副应力、端面应力以及螺栓装配预紧力的影响规律,并通过对内外螺距的选配实现了螺纹副应力均匀分布.最后,通过单螺栓拧紧实验建立了螺距误差与螺纹摩擦扭矩、端面摩擦扭矩以及螺栓预紧力的关联关系,验证了仿真模型以及上述理论的准确性.     

扣压力失效状态下WJ-8扣件垂向力学行为研究

为研究扣件扣压力失效对车-轨系统动力性能的影响,通过建立WJ-8扣件精细化分析模型研究了扣件在不同受力阶段的垂向非线性刚度行为,提出了改进的抗拉刚度双线性模型和不受拉弹簧模型用来表征扣压力失效的扣件,并分析了不同扣件失效类型对车辆-轨道系统动力响应特性的影响。分析结果表明,扣件垂向刚度可离散为抗拉刚度与抗压刚度。当上拔力超过扣件扣压力后,扣件的垂向抗拉刚度迅速减小,无法保持对钢轨上移的约束作用。扣件扣压力失效和完全失效都削弱了钢轨的约束,增大了钢轨振动。其中扣压力失效主要增加钢轨在8 Hz~50 Hz范围内的振动,完全失效下钢轨振动在全频段内都有所增加。     

地铁车站敷设方式对站台噪声特性的影响

为研究不同车站敷设方式对站台噪声特性的影响,选取同一线路相同站台型式的地下站及高架站展开现场噪声测试,根据列车进、出站时站台噪声水平、站台环境噪声水平及站台背景噪声水平分析车站敷设方式对站台噪声的影响,并根据噪声频谱特性分析两个站台噪声特性的差异。结果表明,两个站台在列车进(出)站时站台进(出)站端等效连续A声级LAeq存在大于现行标准限值80 dB(A)情况,站台中部噪声则始终低于标准限值。列车进、出站引起的地下站台噪声水平略高于高架站站台,其中列车进、出站时LAeq大约为0.3 dB(A)至2.1 dB(A),环境噪声水平LAeq,1h大约为0.8 dB(A)至1.1 dB(A),但无车无广播时高架站站台背景噪声略大于地下站台,大约为1.9 dB(A)。从列车进、出站站台时噪声频谱特性来看,200 Hz以下,两站台噪声峰值频率存在显著差异,高架站台出现在25 Hz至50 Hz,地下站台出现在50 Hz至100 Hz,主要由站台结构振动引起;200 Hz以上,两类站台噪声频谱分布规律基本一致,高架站声压级略小于地下站台,平均小2.0 dB(A)至3.8 d B(A)。建议根据不同敷设方式的车站的结构特性及站台空间形式采取噪声控制措施。     

基于PDA的实时在线配电抢修及巡线管理系统在新乡配网中的应用分析

随着GPS卫星定位技术和GPtLS通讯技术的快速发展,PDA手持设备已经集成了GPS和GPtLS功能于一身,还有支持二次开发的WINDOWSCE等系列的操作系统。随之而来的是,基于PDA的导航软件（灵图软件等）应运而生,并已经和PDA实现捆绑销售,从而可以大大提高电力抢修车寻找抢修目标的速度和准确度。基于目前PDA手持设备的功能,在PDA上实现实时在线配电抢修和巡线管理工作,已经成为了一种现实。     

基于CFL的空间网络认证策略研究

卫星网络作为一种新兴的网络,具有覆盖范围广、传输环节少等优点,但拓扑结构复杂、链路频繁切换,因而面临诸多网络安全威胁。为解决卫星网络中身份认证等安全性问题,结合CFL认证体制,提出了一种适用于卫星网络的安全认证策略研究。在注册阶段,用户和卫星分别向地面控制中心申请证书,地面控制中心验证用户和卫星的身份后为用户和卫星签署证书;在认证阶段,用户与卫星互相交换证书,自主生成验证密钥并验证证书,实现用户与卫星的双向快速认证。分析结果表明,所提方案能够满足卫星网络的安全需求,抵御各种常见的网络安全攻击;与其他相关方案的相比,该方案无须地面中心参与认证过程,通信开销与计算开销较小,在保证安全性的基础上,与最低计算开销方法相比,将通信开销降低了近30%,有效提高了认证效率。因此,本方案不仅适合星载资源有限的卫星网络,且能够增强卫星网络的安全性。     

延长气田致密砂岩区块高效防塌钻井液体系研究

针对延长气田某致密砂岩区块钻井过程中易出现井漏、井塌等严重井下复杂事故的情况,通过优选合适的抑制剂和封堵剂,并结合其他处理剂,研制了一套适合延长气田致密砂岩区块的高效防塌钻井液体系,室内对其综合性能进行了评价.结果表明:该钻井液体系高温滚动老化后的流变性能稳定,滤失量较小;钻井液的抑制性能较强,对目标区块储层段岩屑的一次滚动回收率在95％以上,二次滚动回收率仍能达到90％以上;钻井液的封堵性能较强,能够有效阻止钻井液滤液进入地层深部;与聚磺钻井液体系相比,高效防塌钻井液体系的润滑性能更好,极压润滑系数和泥饼黏附系数明显更低;此外,该钻井液体系还具有良好的抗污染性能,体系中分别加入15％岩屑、15％NaCl和1％CaCl2后,其流变性和滤失量的变化幅度较小.     

基于脉冲激励下钢轨振动响应的扣件失效识别方法

针对高速铁路无砟轨道扣件失效的检测问题,提出了脉冲激励下钢轨振动响应的扣件失效识别算法。利用实验室1∶1实尺模型,通过人工移除扣件弹条的方式模拟扣件失效,分别测试得到脉冲激励下钢轨在扣件良好及失效状态下的时域振动响应,利用快速傅里叶变换及倍频程分析得到钢轨的振动加速度级。将扣件良好及失效状态下钢轨振动加速度振级差值和特征频带占比作为判断扣件失效的评价指标,进一步研究了频带划分方式、振动加速度振级差阈值、特征频带占比阈值对于识别准确率的影响规律,最后提出了针对扣件失效的识别算法与敏感参数选取,结合实验室和京沈高铁正线现场的测试结果对算法的可靠性进行了验证。在此基础上,进一步研究了测点安装位置、邻近非目标扣件失效以及人为操作误差对于识别准确率的影响规律。结果表明:该文提出的扣件失效识别程序在扣件单侧失效条件下的准确率可达100%;在目标扣件两侧的相邻扣件存在失效时,目标扣件的识别准确率仍可达到100%;当测点位于扣件所在断面的钢轨轨腰及轨底外侧时识别准确率在95%以上;沿线路方向上,以扣件中心线为基准,当激励点位置与基准位置的偏差小于6 cm、测点位置与基准位置偏差不大于6 cm时程序识别准确率在95%以上。     

油田光热利用技术路线及解决方案研讨

在全球气候危机及全国“双碳”目标下,油气田企业加快绿色转型发展,推进低碳化油气生产。化石燃料占油气田生产过程能耗70%以上,光热利用是油气田清洁热力替代的主要方向。通过对工业光热应用领域各种主动式太阳能集热技术特点进行对比,分析油田多种用热环境的温位需求,认为光热技术多样性与油田用热需求多样性具有较高的匹配度。围绕油田多种用热环境,分析了单井拉油热电联供、小规模光热高效替代、大规模光热系统互联共享、复杂用热环境下光热梯级利用等多元化技术路线。针对光热项目在油田落地难度大的问题,从项目筛选、规模确定、系统设计、协同优化、能源管控等方面给出实施路径。油田光热利用方案制定中,因地制宜制定逐步清洁替代顺序是提高替代效益的关键,上下游系统思维及运行策略优化是设计方案优化的前提,严谨的可比性及全生命周期评估是多方案优选的基础,开展各种用热环境的研究实践是提高方案质量的重要路径。建议油田企业在实践中逐步深化认识,持续优化光热利用方案,规模化推动方案落地,进一步推动油气与新能源融合发展。     

基于激光扫描法的铁路道砟级配对道床动力特性影响的离散元研究

铁路碎石道床的道砟级配对道床的力学性能具有显著的影响,采用三维激光扫描技术对道砟颗粒的形状特征进行了获取及分析,并提出了基于道砟外形重建结果的离散元颗粒数值模型构造方法;在此基础上建立了循环荷载道砟箱数值模型。以此研究在高速及重载线路条件下,道砟级配对散体道床动力沉降特性的影响规律,并从细观角度分析了道床的沉降机理。研究结果表明:不同运营条件下铁路碎石道床的沉降机理有所不同。道砟颗粒间的相互错动是引发重载铁路道床沉降主要原因。而对于高速铁路,道床沉降还会受到高频荷载作用下颗粒自身转动的影响。因此,建议在规范中针对不同的线路条件提出不同的道砟级配曲线要求。