摘要：针对安全状态机缺乏时间描述能力的缺点,利用反应式系统的同步设计方法,提出了时间安全状态机TSSM(timed safe state machine)建模方法,定义了弱变迁和同步变迁语法,建立了城市轨道交通ZC(zone controller)系统模型.首先,分析了ZC系统的运行环境、工作原理和功能需求,根据ZC反应式系统的特点,利用TSSM在SCADE(safety critical application development environment)中建立了ZC系统列车管理、ZC控制、MA计算和队列管理子模型;其次,通过ZC系统的TSSM网络模型,分析了子模型间的交互信息;最后,采用Lustre语言对ZC系统的安全特性进行了形式化描述,并利用Design Verifier模型检测工具,结合数据流验证了ZC系统的功能和性能需要.研究结果表明,ZC系统TSSM模型的安全性和受限活性均为有效,ZC系统完全满足预期的安全需求.

摘要：根据调车冲击车辆受力特点及缓冲器工作机理,构建车辆冲击动力学模型和详细的摩擦式缓冲器模型,开发重载列车冲击仿真系统,分别研究了不同车辆编组连挂数量、不同车钩间隙、不同车辆总重、不同冲击速度及不同车体刚度对缓冲器容量需求的影响。结果表明:调车冲击时,冲击车与被冲击车碰撞冲击面处缓冲器容量需求最多,且在0 mm车钩间隙下3车冲3车时该值达到最大值,而后缓冲器容量需求不随车辆编组数量增加而增大;车钩间隙对缓冲器容量需求影响较大,随车钩间隙增大缓冲器容量需求呈非线性减小;车辆总重和调车冲击速度是影响缓冲器容量需求的主要因素,缓冲器容量需求分别与车辆总重和速度平方成正比;车体刚度对缓冲器容量需求影响较明显,在考虑车体刚度影响情况下,缓冲器容量需求比未考虑车体刚度影响平均小8.8%。表明缓冲器容量的确定应综合考虑各种因素的影响且至少满足0 mm间隙下3车冲3车的容量需求。为重载列车缓冲器容量的确定和新型缓冲器容量的设计提供理论依据。

摘要：全断面硬岩隧道掘进机(TBM)广泛应用于隧道工程的建设,其滚刀破岩过程的受力情况也一直是TBM设计和施工阶段的核心问题。为研究TBM破岩过程的滚刀受力情况,该文简化滚刀运动模式,综合运用剪切与张拉破坏机理,分别对滚刀随刀盘转动时的扭转运动和在掘进方向的近似直线运动时的滚刀受力情况进行研究,不考虑滚刀自身旋转的影响,推导得出了计算破岩过程中滚刀法向力及滚动力的计算模型,并进一步分析了滚刀法向推力的主要影响因素,保证了计算模型参数取值的合理性。将该模型应用于实际工程案例中,分别与现场监测结果和近似常截面盘形滚刀破岩力CSM模型计算结果进行对比,结果表明:该计算模型所得结果与现场监测结果之间的相关性较好,且相比于近似常截面盘形滚刀破岩力CSM模型的计算误差较小,从而验证了该模型的适用性和合理性,为TBM滚刀破岩的力学计算和模型研究及其相关工程的应用提供了参考。

摘要：考虑客户对高铁快运产品的选择行为与高铁快运产品供给的相互关系,设计了基于供需匹配的两阶段高铁快运产品货流分担率计算方法.第1阶段考虑客户对高铁快运产品的选择意愿,构建高铁快运产品效用函数,建立考虑货流类型的高铁快运产品货流分担率计算模型,以刻画客户选择行为的差异和货流结构的差异对货流分担率的影响;第2阶段考虑高铁快运产品的供给特征,设计与客户选择效用值相关的货流转移概率的计算方法,并修正第1阶段的货流分担率计算结果.最后,以哈大高铁通道为例,对本文提出的方法进行验证.研究结果表明,考虑供需关系的高铁快运产品分担率计算方法更符合实际.

摘要：采用非线性弹簧模拟无缝线路纵向阻力,用带刚臂的梁单元模拟梁体,以黄韩侯铁路线上某156 m简支钢桁梁桥为例,分析相邻桥跨结构对大跨度简支钢桁梁桥上无缝线路纵向力分布规律的影响,提出相关参数的取值建议.研究表明:分析大跨简支钢桁梁桥上无缝线路纵向力时,两侧的多跨简支梁在下部结构纵向刚度相差较小的情况下可按6跨进行简化;与32 m标准跨度相比,相邻简支梁跨度为24 m时固定端伸缩力降低了9%,40 m时固定端伸缩力增大了7%;相邻桥跨为大跨连续梁时,钢桁梁固定端伸缩力增大了2.2倍,全桥伸缩压应力最大值增大了12%;在连续梁与钢桁梁之间布置1跨或2跨简支梁可大幅降低钢桁梁固定端的钢轨应力;在钢桁梁桥上设置小阻力扣件可使伸缩工况下钢桁梁的钢轨应力最大值和桥墩水平力显著减小.

摘要：基于量纲分析法,设计模型与原型比例为1:4的无砟轨道-路基变形相似模拟试验平台,采用中砂、细砂模拟路基材料,掺膨润土砂浆模拟无砟轨道混凝土材料。通过底部节段变形板的设置实现不同路基变形波长的模拟,通过竖向调整装置实现沉降、上拱等不同路基变形量的模拟。依据上述方法搭建的试验平台实测的变形曲线与仿真分析所得的计算曲线能够较好地重合。试验表明,波长较短时,沉降传递至上层时峰值衰减越明显,波长越长时,沉降峰值衰减越小。

摘要：针对严寒地区高速铁路隧道的冻害设防,依托哈牡高铁治山隧道和虎峰岭隧道,监测并研究其温度场分布规律;基于监测结果,采用数值模拟方法分析初支与二衬间5 cm厚保温层的有效性。结果表明:2座严寒地区隧道的进口温度呈日周期循环,隧道洞口气温下降过程时长约占全天时间的3/4,升温过程时长约占1/4;隧道内温度沿纵向多呈不对称分布,且冬季隧道全线范围均会出现负温;当隧道外处于-32℃的酷寒天气时,长2555 m的治山隧道所有监测断面全天温度均在-5℃以下,而长8755 m的虎峰岭隧道均在0℃以下且中部断面全天温度均在-1.5℃以下;初支与二衬间设置5 cm厚保温层效果显著,当根据监测断面温度拟合得到的年平均温度在0℃以上、年温度振幅在11℃以下时,可防止保温层背后不冻结;日周期温度波动只影响二衬结构的温度场,在高铁隧道保温层设计和计算中可以忽略不计。

摘要：为解决连续梁桥主墩在地震作用下的协同抗震问题,提出新型锁定−黏滞阻尼器组合系统。首先,设计制作锁定装置模型,并通过静力试验验证其锁定效果;其次,以1座铁路连续梁桥为例,对罕遇地震作用下锁定−黏滞阻尼器组合系统的减震效果进行仿真分析,并与单独使用黏滞阻尼器和速度锁定器方案进行比较。研究结果表明:新型锁定−黏滞阻尼器组合系统在保证连续梁桥正常使用功能的同时,可满足不同地震水平下的减震需求。在锁定前可以满足连续梁桥的正常使用要求,锁定后可以实现地震力在主墩间的合理分配,减震效果显著;该系统锁定功能可靠,可以在实现与速度锁定器相同减震效果的同时,降低阻尼器的设计最大出力,提高减震系统的可靠性,降低减震系统的成本。

摘要：作为新一代牵引供电系统的关键技术，同相供电系统设计需要匹配牵引变压器接线方式，优化电能质量综合补偿策略，降低潮流控制器（PFC）容量及其造价．针对高速和重载铁路推广采用的自耦变压器（AT）供电方式和vx接线牵引变压器，设计了一种组合式同相供电系统．首先，基于该系统各端口接线角关系，建立了三相电网与单相牵引负荷之间的电气量变换模型；其次，利用三相电压不平衡与无功功率综合补偿理论，将相关电能质量限值为约束条件，给出了组合式同相供电系统各端口补偿电流计算方法，提出了潮流控制器动态跟踪补偿控制方案，与已有补偿方案相比，在达到相同补偿目标时所需补偿容量可以减少10％～58％；最后，通过对多种牵引负荷工况下系统运行特性的仿真模拟，验证了上述补偿模型的正确性和控制策略的有效性．

摘要：以CRTSⅠ型板式无砟轨道结构CA砂浆层为研究对象,采用冲击荷载作用下轨道板的动刚度变化指数作为评估指标,进行CA砂浆层粉化和局部脱空病害评估研究。提出CA砂浆层病害分步评估方法,首先利用轨道板上少量测点初步定位病害,然后通过在初步定位病害区域密布测点对病害进行精细化评估。运用数值模拟方法分析CA砂浆层病害位置和程度对动刚度变化指数的影响规律,确定对应关系,据此提出用于CA砂浆层病害状态评估的建议准则,即将CA砂浆层病害状态分为AA,A1,B和C共4级,对应的动刚度变化指数分别为≥0.5,[0.2,0.5),[0.1,0.2)和<0.1。对1个实际轨道结构进行现场试验,并应用所提方法和准则对CA砂浆层的病害进行评估,评估结果和实际病害状况一致,证明所提方法的可靠性。