基于动应力时域外推的构架疲劳寿命评估方法

获取具有代表性的动应力时域信号是对车辆进行结构疲劳分析的重要前提,仅依靠短时间测试所得的动应力时域信号进行疲劳寿命评估,其结果并不能反应结构在较长时间历程,甚至是全寿命周期下的抗疲劳服役性能。以某动车组转向架转臂定位安装座焊缝附近的某测点为算例,提出了基于极值理论的动应力时域外推的疲劳寿命评估方法。首先,选取该测点在镟轮初、中、末期的3组动应力时域信号,对其进行前处理与等权重组合;其次,应用极值理论对组合样本信号进行尾部概率分布拟合,并对模型的拟合优度进行检验;然后,根据拟合的概率分布函数对动应力样本进行相应倍数的时域外推,获得长时载荷作用下的动应力时域信号;最后,采用外推后的动应力时域信号进行疲劳寿命评估。结果表明:相比于常用的线性外推方法,基于时域外推方法的疲劳损伤增加了0.168%,安全运营里程减少了2 670 km,评估更偏于安全。     

非常温原油透射光谱测量及光学物性影响分析

针对高温采油环境传统检测方法无法实现在线检测的问题,设计了恒温实验系统,利用傅里叶变换红外光谱仪IRTracer-100测量了不同温度下原油的透射光谱,基于双厚度法反演出原油的光学常数n和k与热辐射物性参数α和ρ,研究了不同温度对T、n、k、α和ρ的影响。结果表明:在400~4 000 cm^-1波段内,不同温度下原油透射光谱变化趋势相同,且存在726、1 382、1 471、2 849 cm^-1四个吸收峰。在吸收峰处,温度对原油的透射光谱(T)和光学参数影响显著;随着温度的升高,n逐渐减小,温度为70℃,频率为2 849 cm^-1时,n达到最小为1.34。k和α随温度变化规律一致,40℃时,k和α均达到最大,分别为1.65×10^-4和5.93×10²。ρ受温度影响波动较小,在1.42×10^-2~9.05×10^-2内变化。     

织物增强柔性防刺复合材料的研究进展

为进一步了解警用防刺服用织物增强柔性防刺复合材料,提升现有柔性防护装备的防刺性能水平,以复合材料的柔性基体作为切入点,系统介绍了剪切增稠型、硬质颗粒涂层型和树脂增强型等多种类型的柔性防刺复合材料的结构特点、性能特征及其主要影响因素,并从柔性基体的结构特征出发,总结了织物增强柔性防刺复合材料在防刺机制研究方面的最新进展;最后针对防护装备在穿着灵活性和舒适性方面的不足,提出了整合不同类型柔性防刺复合材料在结构性能特征和防刺机制方面的优势,开发复合型织物增强柔性防刺复合材料的发展方向。     

电机牵引振动对地铁转向架构架疲劳的影响

地铁转向架构架在其服役期内发生失效，且部分位于电机安装座附近，表明传统抗疲劳设计中，电机振动等部分特殊载荷被忽视或错误理解，导致构架局部疲劳强度的不足。为研究电机牵引振动对构架疲劳寿命的影响规律，以某地铁车辆转向架构架为案例。首先，建立了构架有限元模型，并通过实验模态分析验证了模型的准确性；其次，通过扫频计算，分析了电机振动激励下的构架局部动应力响应特性，并获得电机振动加速度与动应力响应的传递关系；最后，以某线路实测的电机振动加速度信号作为输入，通过求解构架疲劳薄弱区域的动应力响应功率谱密度，对比分析了牵引工况与惰行工况时的电机振动对构架疲劳寿命的影响。结果表明：此分析案例中，电机激励下的振动能量主要集中于第6、第7阶模态，分别受电机横向、垂向振动所激起，对构架的疲劳损伤贡献较大。相比于惰行工况，牵引工况下的构架关键位置的疲劳寿命大幅减少，提出地铁构架设计需要充分考虑电机牵引振动对疲劳寿命影响的重要性。     

大轨道回旋行波放大器非线性理论及电子注偏心的影响

建立了大轨道电子注回旋行波放大器的非线性理论,并考虑了电子注偏心时的情况.利用该理论分别研究了大轨道电子注偏心对工作模式和返波振荡模式的影响.结果表明,对于工作模式,偏心导致放大器的平均单位长度增益下降,而对于返波振荡模式来说,偏心导致了可能存在的振荡模式发生变化,使得大轨道电子注偏心时的模式竞争更加复杂.     

光谱预处理-卷积神经网络模型预测油田污水含油量研究

含油量是油田污水的重要指标之一，快速分析油田污水含油量对油田污水达标回注处理具有重要意义。测量了油田含油污水水样的紫外透射光谱，基于含油污水紫外透射光谱，采用卷积神经网络(CNN)建立模型预测油田污水含油量，并比较了4种预处理方法对CNN模型预测能力的影响。结果表明：含油污水透射光谱经Savitzky-Golay平滑法预处理后建立的CNN模型优化效果最好，其r_p和RMSEP分别为0.964 9和1.8470。相比于利用原始光谱建立的CNN模型，SG-CNN模型的r_p增加了0.000 7,RMSEP降低了3.29%。而另外3种预处理方法对CNN模型的预测能力没有起到预期效果。因此，在使用CNN对油田污水含油量进行分析时，可使用SG预处理方法进行模型优化。本研究为油田污水含油量检测提供了一种快速检测的方法。     

基于KDE的构架应力谱外推与疲劳寿命评估

获取动应力谱是对车辆结构进行疲劳分析的重要前提,其分析结果的准确性受动应力谱的完整性和充分性的影响。在保留载荷的概率分布特征的前提下,有必要将动应力测试数据从小样本外推至大样本。对转向架构架的应力谱外推和疲劳寿命评估进行了研究,并以某地铁转向架测点为分析案例。首先,对二维核密度估计（kernel density estimation,简称KDE）中最优带宽的确定方法进行了讨论;其次,提出了采用矩阵型灰色关联度分析方法对外推前后的雨流矩阵的接近性关联度与相似性关联度进行量化评价;最后,提出基于多样本核密度动应力谱外推的疲劳寿命评估方法。结果表明：与基于实测数据的评估结果相比,基于核密度外推的疲劳寿命评估结果的相对误差为-4.17%,安全运营里程减少了2.13×104 km。基于核密度估计的外推精度满足工程实践的要求,且评估结果更偏于安全,对保证车辆安全运营十分有益。     

拼接干涉技术在同步辐射领域的发展现状及趋势

针对同步辐射领域光学元件的口径逐渐增大,其面形测量精度的要求已达到纳弧度级的问题,本文研究了该领域先进的面形测量方法——拼接干涉技术,以实现光学元件的高分辨率二维测量。介绍了拼接干涉技术的基本原理,综述了目前同步辐射光学领域常用的面形测量设备——激光光束长程面形仪、高精度自准直纳米测量仪,以及拼接干涉仪的发展历程和特点,比较了它们各自的缺点和优势。最后,分析了拼接干涉涉及的主要误差来源,指出该技术的应用和发展趋势主要有拼接算法的创新,干涉仪测量的快速化,拼接干涉仪的商业化,以及拼接干涉技术与其他科学技术的融合等。     

防护服动态防刺性测试标准的研究

近年来国内外暴力恐怖袭击事件不断,尤其在部分禁枪国家和地区,恐怖分子使用刀具等尖锐武器对人民财产安全造成了严重威胁。目前,英、美、中三国都相继颁布了针对抵御刀具穿刺的防护类服装的测试标准,以研究和规范防护服类产品的性能和质量。从测试装置、步骤及质量控制三个方面详细介绍了三国防护服测试标准,综合对比不同标准之间的优缺点,为今后复合材料动态防刺性能测试方法的发展提供思路。