基于环境激励的桥梁振动模态识别算法研究

在桥梁建造和维护过程中,需要对桥梁的振动模态进行在线、实时的分析,急需一种不需要人工激励进行快速模态分析的算法。通过研究自然激励技术NExT( Natural Excitation Technique)与自回归滑动平均模型ARMA( Auto￣Regressive and Moving Average Model),在常规的自然环境模态分析算法的基础上构造出一种快速求解NExT￣ARMA模型的算法进行桥梁模态识别。相比于传统的环境激励模态参数计算方法,该算法不但降低了传统算法的复杂度,而且采用了反馈的方式提高了计算精度。采用ANSYS建立有限元模型并搭建简易实验系统分别对该算法进行仿真验证和实验验证,验证结果表明,该算法能够有效地在自然激励下提取出桥梁结构的各阶模态,其中对前三阶固有频率的识别相对误差降到1％左右。     

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%.     

DSP和SVPWM技术的三相变频变幅逆变电源设计

通过对空间矢量脉宽调制算法的分析,研究了数字信号处理器生成SVPWM波形的实现方法及软件算法,设计了基于DSP数字控制的三相逆变电源。相关测试参数和结果表明,该设计提高了直流电压的利用率,使开关器件的损耗更小。此外,还提出了逆变电源闭环控制的PI控制算法,利用DSP强大的数字信号处理能力,提高了系统的响应速度。     

基于主应力删除准则的ESO法及其应用

为促进渐进结构优化（Evolutionary Structure Optimization,ESO）法在桥梁找型方面的应用,阐述基于主应力删除准则ESO法的基本原理,研究不同M值对优化结果的影响,并建议在应用该法进行拓扑优化时取M≥10.应用基于拉应力占优删除准则的ESO法分析高跨比对缆索支承桥形式的影响,结果表明：当高跨比大于等于1/7时缆索支承桥的最优形式为斜拉桥;当高跨比低于1/7时最优形式为悬索桥.     

南水北调中线工程桥墩壅水特性研究

南水北调中线总干渠沿线设有阻水的槽墩、桥墩1 145座,合理分析槽墩、桥墩的壅水大小,对于准确复核总干渠水面线、分析渠道输水能力具有十分重要的意义。本文利用Flow3D软件模拟了南水北调中线工程中常见的圆柱型桥墩的壅水特性,计算体型包括单排、双排和三排桥墩,桥墩的阻水比为5.0%~7.14%。分析表明,单排桥墩壅水的数值模拟结果与Yarnell修正公式计算结果相近;多排桥墩联合壅水值随桥墩排数的增加而增加。     

三杆六脚体对桥墩周围流场影响的试验研究

为寻求保护桥墩周围河床避受冲刷的有效方式,采用物理模型试验的方法,对三杆六脚透水架体对桥墩周围流场水力特性的影响进行了研究分析。结果表明,三杆六脚透水架体不但能削减穿越其内部的水流流速,在床面附近形成流速减速区域,将墩周马蹄形旋涡和墩后尾流漩涡的作用能量有效地转移到远离床面的水体中,而且还能利用自身扰流消能和实体抗冲的双重特性有效抑制墩前向下水流对床面的冲击。     

基于SimpliciTI网络协议的无线串口桥技术研究

提出了一种基于SimpliciTI网络协议的真正透明传输的无线串口桥技术,设计采用数据帧自适应接收技术、自动跳频技术解决了无线通信的可靠性差、实时性弱等问题。节点设计以CC1110微处理器＋SimpliciTI协议栈为核心,给出了硬件原理图、软件流程图以及通信帧格式。结果表明,该系统硬件结构简单、数据传输可靠,具有扩展性强、实时性强等特点,可广泛应用于远程控制、数据采集等领域。     

Assessment of Numerical Models for Live Load Distribution in a Road Slab Bridge

This paper presents comparison of numerical models used in an analysis of a road bridge deck. The models were adapted for computing the live load distribution coefficients in composite concrete bridge deck. The load distribution method was chosen for assessment of the usability of different numerical model in slab bridge deck analysis. The goal of the study is to determine a simplest but still accurate numerical model to estimate live load effects on composite slab bridge. In the analysis, the well-established grillage approach was adapted for representation of the bridge deck as a basic model as well as more sophisticated three-dimensional models which was supposed to better represent the real behavior of the deck under concentrated wheel loads. The bridge deck was effectively modeled using beam and shell elements. The grillage method compares well with the finite-element method. This finding is allowed to establish simplification in numerical modeling of slab bridge decks for live load effect computations.     

一体化小桥式称重传感器的设计

电子称量系统在各个称量领域的应用极为广泛,而桥式称重传感器是电子称量系统的核心元器件。一体化小桥式称重传感器是将底座与弹性体合为一体来大大缩小传感器的几何形体,并将传感器的自重大幅度降低的一种设计方法。这样更便于电子称量系统的安装和维护,缩短电子称量系统的安装和维护周期。     

基于连通管原理的桥梁挠度自动测量方法

基于连通管原理,采用RS485通讯技术等手段,给出了一种桥梁挠度自动测量的方法。该方法具有实时、在线、远程、精确等特点,且不受人为因素和环境因素的影响。通过重庆石板坡长江大桥应用该方法测量挠度的案例证明,其测量结果的相对误差小于5％,表明该系统稳定可靠。这种测量方法能用于更多桥梁挠度的自动监测。