基于神经网络的机车车轮故障诊断

针对现有机车车轮超声检测系统无法准确区分其故障类型,探讨了一种基于小波包变换与BP神经网络相结合的方法来识别基于超声检测机车车轮的故障类型。该方法对机车车轮的超声检测的回波信号进行小波包分解,并提取了频谱能量特征值,由此构造不同类型机车车轮内部伤损对应的特征向量,然后利用改进的BP神经网络算法训练随机抽取的样本空间,并对测试样本数据进行了识别验证。通过实验验证了该方法能够快速准确地识别出机车车轮不同类型的故障对应的超声检测信号。     

基于PC的机车车轮在线故障检测系统

机车车轮的在线故障检测对提高行车的安全性有重要的意义。文章采用先进的嵌入式工业PC机,开发了PC机与底层数据采集系统基于CAN总线的高效、可靠的数据通信协议,并在此基础上,根据采集到的机车轮运行过程中振动和温度数据,进行数据的可视化显示和机车车轮的故障诊断。试验证明该系统性能稳定,运行可靠,能满足机车运行过程中的车轮在线故障诊断的要求。     

机车自动驾驶制动机控制设计研究

在列车自动驾驶(ATO)系统中,制动机作为执行部件,制动机控制技术会影响列车的加速、减速等运行状态的规划控制,影响列车的运行安全,通过在现有机车上的运用研究,表明该控制技术满足自动驾驶对制动机的要求.     

新型机车制动控制方法的研究

气体压力控制具有明显的非线性和不确定性,特别是小范围内的压力调节更是难以得到精确控制;针对这些问题,提出了一种改进型专家控制算法作为新型机车制动控制方法;该算法以常规专家控制为基础,来进行对气压控制规则的定义;利用智能算法计算得到死区时间;最后采用改进型专家控制算法计算输出值,实现对气压量的精确控制;在机车制动控制上应用表明,该算法具有良好的静、动态特性,控制精度可达1kPa,能够满足机车制动控制的需求。     

胶带轮粘着／齿轨机车的动力制动

介绍了机车动力制动的３种主要形式和各自的机械特性，应用在煤矿井下胶套轮机车上，有其独到的优点。     

齿轨机车的动态稳定性分析

介绍了判断齿轨机车动态稳定性的有效方法，较全面地分析讨论了影响机车动态稳定性的因素，并提出了提高齿轨机车动态稳定性的主要技术途径。     

上海地铁统型车轮热机耦合有限元分析

为分析上海地铁统型车轮踏面制动时的热应力,建立上海地铁13号线车轮及上海地铁统型车轮的有限元模型,依据美国铁路协会(Association of American Railroads,AAR)S-660标准、欧洲的BS EN标准、国际铁路联盟UIC 510-5标准,模拟在踏面制动时这二种车轮在曲线、直线和道岔工况下的热机耦合应力场.结果表明,在踏面制动时,上海地铁13号线采用的直辐板车轮和上海地铁统型车轮的应力均满足标准要求,且后者性能优于前者.     

不同对流项离散格式对流场计算的影响

回顾了包括中心差分、一阶迎风、二阶迎风、三阶迎风、指数格式、乘方格式以及QUICK格式等常用的几种对流项离散格式,将上述格式应用于同一对流流场进行数值计算,计算表明,各种格式在网格与流场平行时都表现出了良好的特性,而在网格与流场交错时都出现不同程度的假扩散.讨论了产生假扩散的原因,最后提出了减小假扩散现象的方案.     

利用小波分析和云模型实现机车优化粘着控制*

分析了电力机车粘着控制系统的基本原理,建立了包含粘着特性的机车牵引力传递模型;利用小波分析消除车轮速度信号中干扰噪声,提高机车空转趋势识别的可靠性。云模型将模糊性和随机性有机地结合在一起,实现定性概念和定量表示间的转换;针对机车牵引系统的强非线性和不确定性,设计了云模型粘着控制器。通过与传统的粘着控制方法对比表明,小波分析和云模型粘着控制方法不但可以有效抑制空转,同时可以实现优化粘着控制。     

高速AWID车辆车轮独立制动控制研究

全部车轮均独立驱动/制动(AWID)的车辆比非独立驱动/制动的车辆在高速工况下具有更优越的动力、机动和操纵性能,论文对车轮独立制动控制问题进行研究;首先建立车轮独立制动的数学模型,简单介绍轮胎LuGre动态模型;然后分析制动控制的目标,设计控制系统结构和自抗扰控制器;最后对动态期望滑移率下的车轮制动控制进行仿真;结果表明,所设计的自抗扰控制器可以实现强鲁棒和高精度的车轮独立制动控制。     

求解热传导系数反问题的量子行为粒子群算法

量子行为粒子群优化算法（QPSO）和Tikhonov正则化方法用来求解热传导反问题,近似估计平板随时间变化的热传导系数。由于热传导系数的函数形式是未知的,所以问题可以归结为函数估计问题。求解过程是基于最小二乘模型的,采用的是嵌在平板中的传感器所测量得到的温度,优化过程由QPSO算法来求解。给出了由L曲线方法选择正则参数的详细过程。提出算法的有效性经过了数值实验的验证。传感器的位置和数量对结果的影响也做了研究。给出了与共轭梯度法的比较。     

Determination of a time-dependent heat transfer coefficient from non-standard boundary measurements

In this paper the determination of the time-dependent heat transfer coefficient in one-dimensional transient heat conduction from a non-standard boundary measurement is investigated. For this inverse nonlinear ill-posed problem the uniqueness of the solution holds. Numerical results obtained using the boundary element method are presented and discussed.     

Model based control of compact heat exchangers independent of the heat transfer behavior

Compact heat exchangers have a wide range of applications where standard control strategies typically rely on the knowledge of the heat transfer model and thus on the overall heat transfer coefficient. In particular for compact plate heat exchangers, the overall heat transfer coefficient strongly varies with the manufacturer's plate design and has to be identified by means of extensive measurements. This paper presents an alternative approach for the control of compact heat exchangers which can be implemented without the knowledge of the heat transfer behavior and is robust against changes in the coolant supply system. For this, a model based control strategy is presented which relies on the total thermal energy stored in the fluids of the heat exchanger as control variable instead of the outlet temperature. Furthermore, two methods are developed in order to estimate the total thermal energy, one based on a Kalman Filter and the other one on quasi-static considerations. Finally, the proposed control and estimation strategies are validated by means of simulation and measurement results on an industrial plate heat exchanger.     

基于Abaqus的高速列车车体传热系数仿真优化计算

以静止状态下某高速列车车体为研究对象,将其复杂的内外热交换系统简化为车体壁和冷桥两部分,运用Abaqus仿真计算得到整车传热系数;与相似设计的动车组车体实验结果对比可知仿真结果合理可靠.编写Python脚本实现在Abaqus后处理中显示车体壁传热系数K值云图的功能,以便于指导车体结构的优化设计;根据车体的原始设计并将选材成本考虑在内,提出的三种车体结构优化方案,使得整车传热系数降低10%.     

Analysis of laminar convective heat transfer in micro heat exchanger for stacked multi-chip module

This article presents a numerical and experimental investigation for the single-phase forced laminar convective heat transfer through arrays of microchannels in micro heat exchangers to be used for cooling power-intensive semiconductor packages, especially the stacked multi-chip modules (MCMs). In the numerical analysis, a parametric study was carried out for the factors affecting the efficiency of heat transfer in the flow of coolants through parallel rectangular microchannels. In the experimental study, the cooling performance of the micro heat exchanger was tested on the prototypes of stacked MCMs with different channel dimensions. The simulation result and the experiment data were acceptably accordant within a wide range of design variations, suggesting the numerical procedure as a useful method for designing the cooling mechanism in stacked multi-chip packages and similar electronic applications.     

滴状冷凝传热的理论模型与计算

滴状冷凝传机理已有一些报道，作者提出了一个新的观点并建立了一个计算滴状冷凝传热的新模型，模型通过计算液滴之间的液膜传热和液滴传热并结合液滴分布，获得了滴状冷凝的总传热系数。该模型仅含少量几个主要参数，如温差，液膜厚度，脱离液膜半径及液滴尺寸分布，滴状冷凝的传热系数和热通量的理论计算结果与文献值符合较好，说明该模型能较好地描述滴状冷凝传热的实际行为。     

Comparison of numerical models in radiative heat transfer with application to circuit-breaker simulations

Two different modeling approaches for the numerical computation of the radiation energy exchange in the context of the simulation of high-voltage circuit breakers are investigated. These are the basic Radiative Transfer Equation method and the P1 model which are compared with respect to the modeling methodology and their predictive capabilities. For each of these two models, two distinct implementations, the present code and the commercial package Fluent, are compared to a classical analytical solution. A more demanding evaluation using a configuration exhibiting typical complex circuit breaker characteristics is presented with a critical assessment.     

具有单一热源的对流双温PCR微流控装置的研究

为了克服传统连续流动聚合酶链式反应(PCR)微系统经常需要多个加热源来获取PCR所需要的温度,且集成或者非集成的泵系统也需要用来驱动PCR溶液连续流动,从而实现PCR扩增的缺点,研究了一种具有单一热源的对流双温PCR微系统.通过复合肋片技术在沟槽铜片上形成对流双温PCR所需要的温度,由流体密度差形成的自然对流来驱动闭环...     

基于聚四氟乙烯表面滴状冷凝的传热分析

表面材料对滴状冷凝传热影响很大,本文建立聚四氟乙烯复合材料表面传热的数学物理模型,分析滴状冷凝的传热机理,计算表面液滴和液膜的冷凝传热,获得冷凝面的总传热系数.应用ANSYS软件模拟液滴,液膜传热,液膜区换热对整体滴状冷凝影响很大.     

热泵相变储热器动态特性分析及强化传热研究

热泵相变储热器传输过程具有动态性,提出基于四阶动态响应特性分析的热泵相变储热器动态特性分析及强化传热模型。构建热泵相变储热器的欠阻尼振荡输出特征分析模型,以系统功率突变为控制状态约束对象进行热泵相变储热器动态驱动响应模拟,采用二项单调衰减分量、二项欠阻尼振荡分量作为控制约束变量进行热泵相变储热器动态强化传输控制,建立热泵相变储热器的输出功率调制模型,结合热泵相变储热器动态状态量初始值及变化值进行强化传热过程控制,提高热泵相变储热器的输出性能。仿真结果表明,采用该模型进行热泵相变储热器的输出动态控制能力较好,强化传输的输出增益较高,提高了热泵相变储热器的输出响应能力。