半解析有限元法分析兰姆波频散特性

为了获得各向同性均质自由铝板中兰姆波的频散特性曲线,采用了半解析有限元方法.此方法仅需要在自由板的横截面进行有限元离散,而假定兰姆波沿波的传播方向以简谐振动的方式运动,由哈密顿原理推导出兰姆波在自由板中传播的波动方程,通过特征方程求解得到波数和频率的关系.通过半解析有限元方法可以绘制各向同性均质自由铝板中兰姆波的相速度频散曲线,不需模态跟踪,由特征值和特征向量可直接求解得到群速度频散曲线,由特征向量可进行兰姆波的振动模态分析,这种方法还可推广用于任意横截面形状波导介质中导波模态的求解.     

火炸药撞击感度标准装置及其测量不确定度分析

叙述了火炸药撞击感度标准装置的特点，撞击装置试验验证、不确定度分析与验证。建立的标准装置可以满足国内火药、炸药撞击感度测定对计量标准的需要。     

2,4,6-三硝基苯甲硝胺感度标准物质的制备及均匀性检验

以工业2,4,,6-三硝基苯甲硝胺(特屈儿)为原料,采用热过滤和重结晶工艺,制备出了特屈儿感度标准物质.考察了搅拌和结晶温度等重结晶工艺对晶型和收率的影响,确定了较优化的条件为:用丙酮为溶剂,在50℃热过滤除去机械杂质,然后采用沉降法和间歇式搅拌结晶的方法,制备出了平均粒度(D50)为359.84μm的针状晶体.感度测试结果表明,所制备的特屈儿的撞击感度为46.92％,摩擦感度为13.2％,并具有较好的均匀性,已达到感度标准物质的技术指标要求.     

半解析有限元法求解钢轨中超声导波频散曲线

钢轨中超声导波的频散曲线是采用超声导波技术进行无缝线路钢轨完整性检测的重要参考依据.通过传统的有限元模态分析方法,无法求解得到钢轨中超声导波完整的频散曲线,针对这一问题,采用了半解析有限元方法.求解时假设导波在钢轨中以简谐振动的方式传播,仅对钢轨的横截面采用三角形单元进行有限元网格划分,经理论推导得到超声导波在钢轨中传播的波动方程,通过求解特征方程,得到波数与频率的值,进而获取频率与相速度、群速度的关系,绘制出频散曲线.通过求解得到的特征向量还可以分析各导波模态的振动特性.实验结果表明,半解析有限元法求解得到的我国无缝线路CHN60钢轨的频散曲线与实际线路测试结果有很好的一致性.     

基于快速背景差分的高速铁路异物侵入检测算法

随着我国高速铁路通车里程不断增加,高速铁路的运营安全备受关注,异物侵入铁路限界对运营安全危害极大,有效检测侵入线路净空的异物对保障高速铁路安全运营具有重要意义。铁路场景环境光线多变和图像通道众多的特点对基于图像的异物检测方法的处理效果和实时性提出了较高的要求。针对铁路场景抖动发生在垂直方向的特点,提出了一维灰度投影结合高斯滤波的图像快速去抖方法,在大幅提高处理速度的同时获得了较好的去抖效果;针对复杂多变的背景,提出了一种基于前景目标统计分布的背景更新算法,定义了目标分散指数用于确定行列投影次序,通过统计前景目标分布实现背景更新,在提高速度的同时解决了传统背景更新算法难以解决的鬼影问题。最后通过背景差分获取前景目标,并通过目标标记、合并与特性分析提高目标检测的准确性。沪宁城际高速铁路典型场景的现场实验表明,该算法能有效检出铁路场景侵限目标,系统综合误检率约为0.54%,漏检率为0。     

车载状态监测与故障诊断专家系统设计

综合应用计算机软件硬件技术,实现对机车主要质量状态参数的实时采集、显示和记录,并进行实时机车故障诊断、语音定点定性报警提示,通过转储分析,获取机车性能变化趋势和故障先兆信息,及时发现故障隐患,提高机车质量,确保行车安全。     

钢轨中超声导波激励响应计算方法研究

为了在钢轨中激励出特定模态的导波信号,需确定导波发射探头在钢轨上的安装位置和激励方向,导波激励响应计算方法可通过仿真和计算来研究激励位置、激励方向与响应结果的关系,替代传统的试验验证方法。计算时通过半解析有限元方法建立钢轨中超声导波传播的一般均质波动方程,求解方程得到波数和振型矢量,建立钢轨的系统函数模型,在钢轨指定位置和方向施加激励信号,结合傅里叶变换与反变换计算得到最终的激励响应结果。已知激励位置和方向,结合计算结果可以研究分析各导波模态的激励方法。在西宝高速铁路现场试验表明,激励响应计算结果与实际测试结果误差为0.4%,具有较好的一致性。     

单幅轨距图像中轨道特征识别与定位方法研究

针对里程计进行列车定位时存在的累积误差,通过列车前方安装的姿态固定的高速相机获取轨道图像,根据直线区段左右钢轨轨距为常数的特征,提出了一种利用图像处理进行轨道特征识别和定位的累积误差校正方法。针对一般的图像处理方法计算量大的弊端,提出了利用轨道灰度投影提取轨道特征生成候选轨道集合,利用Hough变换快速验证轨道真实性的方法。对于提取的轨道特征,提出了基于轨距常数的特征点真实位置计算方法。实验证明该方法能够快速有效地提取轨道特征,定位精度能够达到0.25 m以内,适用于里程计累积误差的校正。     

聚奥炸药的机械感度研究

通过对聚奥炸药造型粉和产品在不同的贮存条件和不同状态机械感度的研究 ,分析了炸药药柱经老化后感度数据增高的原因 ;分析了由解剖药柱经不同工艺方法制备成的试样 ,其机械感度也不同的原因 ;对该炸药的安全使用具有指导意义     

热爆发活化能研究

通过分析影响含能材料热爆发参数的一些因素,指出了热爆发活化能用于全面评价热感度的重要意义.提出了可以通过热爆发活化能把5s爆发点试验与撞击感度试验相关联,并获得特性落高能的对数与热爆发活化能线性相关的线性经验式.