地铁安全门驱动控制系统的实验仿真

采用西门子S7系统、Profibus、AT-EB及AT18实现的地铁安全门控制系统具有广泛的应用领域,但在高校基于西门子系统的地铁安全门实验系统中只能对电机的动作进行模仿且只能进行一对一控制。利用WinCC对PLC存储区域的操作开发的仿真实验系统,对地铁安全门的动作进行了完全的仿真,同时可以采用一套控制系统对多个安全门进行控制,真正再现了实际地铁安全门的工作特征,为高校提供了更加直观的地铁安全门实验系统。     

隧道开挖地表移动参数选取的自适应遗传算法

针对某地铁车站开挖引起地表沉降较大的问题,基于车站开挖引起地表沉降的实测数据,利用随机介质理论方法反演地铁车站初步开挖引起的地表移动参数,包括沉降槽影响范围以及断面收缩率,并利用所得的参数对该车站下一步开挖进行地表沉降预测;通过类似地层条件的地表沉降实测数据,利用数值模拟正交反分析法确定主要模型参数,预测了该地铁车站各施工阶段引起的地表沉降值。并结合洞内特征点的收敛发展规律,将地表沉降理论预测结果与数值模拟结果进行对比。结果表明:由于2种预测方法的不同导致最终的地表沉降值存在差异,但主要开挖阶段引起的地表沉降基本一致;主要的差异来源于数值模拟方法考虑了更为具体的衬砌施工工序,导致开挖过程中洞内收敛特征与理论预测方法明显不同。     

地铁岛式站台通风空调系统实验与模拟研究

对天津地铁改扩建之后双层岛式站台下瓦房站进行了现场实测,并利用实测的边界条件对该站站台公共区通风空调系统气流组织进行了数值模拟与分析,得出现有气流组织方案已具有较好的空调效果。数值模拟软件CFD可用于地铁环控实际工程设计。本文同时给出了整个车站气流分布图,出入口及站厅与站台1.65m高度处温度场、速度场分布。     

地铁岛式站台通风空调系统实验与模拟研究

对天津地铁改扩建之后双层岛式站台下瓦房站进行了现场实测,并利用实测的边界条件对该站站台公共区通风空调系统气流组织进行了数值模拟与分析,得出现有气流组织方案已具有较好的空调效果。数值模拟软件CFD可用于地铁环控实际工程设计。本文同时给出了整个车站气流分布图,出入口及站厅与站台1．65m高度处温度场、速度场分布。     

兆瓦级太阳能热气流发电站风荷载的数值模拟

针对发电功率为100 MW的太阳能热气流发电系统进行几何尺寸设计,运用计算流体力学(CFD)方法对兆瓦级太阳能热气流发电站的平均风荷载进行数值模拟,得到烟囱和集热棚内、外风场和风压分布规律.根据风工程理论计算烟囱表面的压力系数和风载体型系数,与规范中圆截面构筑物的体型系数以及相关结构的风洞试验值进行比较.结果表明,模拟值与规范值基本吻合,这说明运用CFD方法对超高耸结构进行风荷载模拟是可行的.绘制体型系数曲线,研究烟囱沿圆周方向和高度方向平均风荷载的分布规律,结果表明,圆截面高耸结构的体型系数随高度的增大而减小.     

基于MIV的抛掷爆破影响因子权重分析

以某露天矿为示范区,对训练样本中的自变量分别加减某个比率,构成两个新的训练样本,利用新训练样本和已训练好的神经网络,获取模拟仿真结果.计算两个训练样本模拟仿真值的差及其平均值,该平均值即为各输入参数的MIV值;以MIV值为评价依据,研究了各输入参数对最远抛掷距离、抛掷率、松散系数的影响权重;对比分析了不同MIV调节率下,各输入参数影响的权重变化情况,并应用2009-2010年实际爆破观测数据进行了相关实验.结果表明：台阶高度对最远抛掷距离、抛掷率、松散系数影响最大,其权重值在0.3～0.4之间;台阶高度与抛掷率呈正相关,与最远抛掷距离、松散系数呈负相关;平均炸药单耗对抛掷率的影响较为显著,其权重值为0.2左右,炸药单耗与抛掷率呈正相关.     

兆瓦级太阳能热气流发电站风荷载的数值模拟

针对发电功率为100MW的太阳能热气流发电系统进行几何尺寸设计,运用计算流体力学(CFD)方法对兆瓦级太阳能热气流发电站的平均风荷载进行数值模拟,得到烟囱和集热棚内外风场和风压分布规律.根据风工程理论计算烟囱表面的压力系数和风载体型系数,与规范中圆截面构筑物的体型系数以及相关结构的风洞试验值进行比较.结果表明:模拟值与规范值基本吻合,这说明运用CFD方法对超高耸结构进行风荷载模拟是可行的.绘制体型系数曲线,研究烟囱沿圆周方向和高度方向平均风荷载的分布规律,结果表明,圆截面高耸结构的体型系数随高度的增大而减小.     

天然气热值调控中掺混效果数值模拟研究

为了研究天然气热值调控过程的掺混效果,通过建立不同热值天然气掺混管路模型和划分网格,并基于ANSYS Fluent 16.0仿真软件对支管掺混和汇管掺混进行数值模拟研究。基于天然气掺混后管路内的速度场和组分场分布特点对天然气掺混后的效果进行对比分析。此外,通过了对天然气掺混后不同管径位置处掺混气体各组分百分比分析,并进行天然气掺混效果评价。结果表明:对于单管掺混流动,在掺混处拐角易发生低速滞流区域,掺混的效果不如汇管。对于单管掺混流动,在距离掺混中心位置15 D=3000mm处,掺混相对充分,各气体组分达到相对均匀状态,但在下游随着流动的发展,掺混仍在进行。对于汇管掺混流动,由于汇管的存在,改变了流体流动的方向,加剧了天然气流动的掺混,掺混效果较好。在汇管的出口,即支管的入口处,各气体组分已经达到相对均匀状态。     

基于制动工况的地铁车轮热负荷研究

为了研究不同制动工况下的车轮热负荷,通过ANSYS建立地铁车轮三维有限元模型,以热流密度和对流换热系数作为边界条件,对比分析高磨合成闸瓦和中磷铸铁闸瓦以不同制动初速度和不同制动减速度进行制动时对车轮热负荷的影响.同时根据地铁实际运营特点,提出降低车轮制动热负荷的方案,并通过模拟地铁实际运行过程中电制动和空气制动混合制动工况,验证方案可行性.     

地铁车站站台与站厅间临界通风速度的研究

地铁站台发生火灾时，会产生大量的有毒高温烟气．一旦烟气通过站台与站厅间的楼梯向站厅扩散，将会给人员疏散和救援工作带来极大的困难．在分析了地铁站台火灾时烟气流场变化规律的基础上，提出了临界通风速度的概念．利用FDS场模拟软件，对不同条件下站台与站厅间所必需的临界通风速度进行了计算机模拟研究．研究表明刈各界通风速度与火灾热释放速率成正比，与站台和站厅间楼梯口处的挡烟垂壁高度成反比．     

基于全寿命周期成本的地埋管地源热泵系统间歇运行能效分析

间歇运行状态影响竖埋管地源热泵系统的换热性能,进而影响系统的全寿命周期成本(LCC)。利用DeST软件对某办公建筑进行了逐时负荷模拟分析,建立了地下换热器三维管群换热模型以及热泵系统各部分的能耗模型,通过对热泵系统在连续运行15年和间歇运行15年工况下的计算结果进行对比分析,间歇运行的LCC值相对于连续运行的LCC值降低了13.45%,间歇运行模式在热泵系统全寿命周期内的平均节能率为17.20%。间歇运行模式可以有效的提高系统能效和降低LCC值。     

填土含水率对挡土墙土压力影响的实验分析

填土的含水率对土体抗剪强度指标有重要影响,进而影响到土压力的计算,从而影响到挡土墙的稳定性能。本文在前人研究含水率对非饱和性填土抗剪强度参数影响的研究基础上,利用ZJ型直剪仪对土样进行剪切试验,结合强度理论相关知识得出了抗剪强度参数C和φ,继而对实验结果进行数值模拟确定了含水率影响C和φ的影响系数,得出拟合优度良好的含水率粘聚力、含水率内摩擦角的关系式。在对土样利用万能试验机进行加压试验时,保持土样颗粒级配及填土的密实度基本一致,仅改变填土的含水率,研究了不同含水率的填土对挡土墙性能的影响。实验中发现,随着实验加压力的增大,填土的可压缩性与填土含水率呈现非线性关系。可压缩性首先随着含水率增大而增大,当含水率达到某一值可压缩性又有所下降。实验最后根据朗肯理论计算填土各种含水率状态下挡土墙所受到的土压力,对结果进行数值模拟得出含水率主动土压力、含水率被动土压力之间的关系式。     

基于测量值求和的预测补偿时滞滤波器

该文针对一类线性时不变目标跟踪系统,提出一种能处理任意步延迟的多传感器测量值求和预测补偿时滞滤波器。该方法有效地利用线性时不变系统统计参数可离线计算的特性以及线性最小均方误差估计卡尔曼滤波状态估计的测量值求和形式。同时,应用一步预测估计和测量预测新息补偿的方法,通过离线计算与在线调节相结合的方式获得最优加权系数,最终实现任意延迟量测的最优更新。计算机仿真验证了该算法的有效性和优越性。     

地铁盾构隧道小净距穿越高架桥桩基数值模拟分析

针对南京地铁3号线部分路段小净距穿越高架桥桩基问题,适当简化后建立了隧道、管片及桩基的三维数值模型。模拟结果表明,地铁盾构小净距穿越高架桥对地表和桩基的受力和变形将会带来影响,地表最大变形量大于桩基顶部变形量,隧道右帮下侧管片出现应力集中。通过与现场监测结果对比,现场监测值与数值模拟结果吻合,建议今后施工时控制好施工参数,加强跟踪监测,必要时进行跟踪注浆加固。研究结果为本工程的顺利实施提供了参考。     

进风口对变压器室通风效果的影响

通风设计是户内变电站变压器室设计的难点问题。运用CFD方法,对某变压器室温度场和速度场进行模拟,并将模拟值与实测值对比,验证数学模型的有效性。在此基础上,以某变电站变压器室为模拟对象,通过改变进风口位置和面积,设计并模拟6种通风工况,通过对比各工况温度场、速度场和特征温度值的变化规律,重点研究进风口对变压器室通风效果的影响。模拟结果表明:进风口面积不变时,进风口应布置在散热器一侧且其中心高度宜控制在散热器中心高度或稍偏下位置,不宜高于散热器;进风口位置固定时,增大进风口面积改善通风效果时,宜选择沿高度方向增大进风口面积。所得结论可为变压器室通风设计提供技术参考。     

一种连续混沌的分析及量化实现方法

基于sportt系统,构造了一个新的连续混沌系统。对该系统的动力学特性进行了分析,并设计了一个模拟混沌电路进行实验验证,实验结果与仿真结果完全相符。在此模拟电路基础上,设计了一个量化电路,对连续混沌信号进行二值量化,实现了一种新的量化序列的方法。     

土体应变软化对盾构掘进面稳定性的影响

随着盾构隧道的大量兴建,掘进面稳定性的合理分析显得十分重要。采用有限差分法程序对应变软化砂土的剪切带进行模拟,分别与实验结果和解析结果比较,验证了数值方法的正确性。建立盾构隧道的三维数值模型,分析不考虑渗流时土体应变软化对掘进面极限支护压力的影响,对比渗流条件下考虑应变软化和不考虑应变软化时盾构掘进面极限支护压力的差别,以及相应的土体位移、塑性区范围和地表沉降的不同。结果表明,考虑应变软化时数值都明显增大,更容易导致掘进面失稳。同时探讨了剪胀角和内摩擦角的不同软化行为对掘进面稳定性的影响。最后,考虑了土体的应变软化行为,对天津地铁九号线施工中的支护力进行预测,预测的结果与工程监测值相吻合。     

高分子复合膜除湿器热质耦合传递分析

研究了高分子复合膜除湿器传热传质过程,建立了过程中热质耦合传递的数学模型,并以空调系统中新风通过该除湿器的处理过程为例,对其热质耦合传递行为进行了数值模拟与分析,获得了湿空气压力、温度、流速的变化对总传热传质系数的影响规律。结果发现,运行参数的变化对膜过程传质通量的影响很大,从而进一步影响这一过程的热流通量,最终使得总传热系数有较大变化;反之,热流量的变化又引起传递过程中湿阻的变化,进而影响到其传湿性能,二者有加成作用。     

横观各向同性土——半封闭隧道衬砌相互作用分析

土体在沉积过程中存在各向异性,将土体视为各向异性体更为合理。考虑土体和衬砌的相互作用,基于饱和多孔介质理论和弹性理论,在频率域内研究了简谐荷载作用下横观各向同性土———半封闭圆形隧道衬砌简谐耦合振动。通过衬砌内边界应力连续以及土体和衬砌界面处应力和位移协调,得到了饱和横观各向同性土和衬砌的位移、应力和孔压解析表达式。利用衬砌中流体速度和土体中流体速度相等,建立了隧道部分透水边界条件,得到了待定系数的具体表达式。数值算例分析了土体和衬砌物性和几何参数的影响,表明:横观各向同性面内的弹性模量对系统动力响应影响较大,而垂直于各向同性面内的弹性模量对系统动力响应影响较小。另外,相对渗透系数和衬砌厚度对响应幅值有很大影响,而衬砌泊松比对响应幅值影响较小。     

灰色均值量化关联度

该文灰色关联分析作为一种有效的模式识别方法应用广泛。相对关联度模型在灰色关联分析中占有重要地位,但是其计算存在一定的缺陷,即容易受奇异值的影响,进而影响关联度的整体性,而且相对关联度模型中的分辨系数的取值没有确定的方法,通常依赖于经验,这将导致关联度值不具有唯一性。该文采用对序列差进行均值计算的方法来降低奇异值的影响,并分析了分辨系数在关联度计算中的作用,并给出了分辨系数取值的具体量化方法。通过实列分析,该方法有效的增大了关联度分布区间,提高了关联度分辨力,使关联分析更符合实际。