摘要：为了在宏观尺度下实现行车风险的空间定位、分类和量化,收集了路段和断面的车辆速度数据.在分析速度空间分布特征的基础上,综合考虑速度变化和道路线形对行车风险的影响.引入安全势场理论,建立速度风险势场模型,提出高速公路行车风险宏观甄别方法,最后进行实例分析与有效性验证.结果表明:在验证路段中甄别出的侧向、纵向和空间高风险路段占比分别为7.74%、12.88%、24.33%,区域内发生的事故占总事故的比例分别为31.21%、31.55%、43.26%.速度风险势场强度和交通事故分布具有较强的规律性,能够在一定程度上表征路段行车风险构成和严重程度.高速公路交通流速度波动在一定程度上反映道路安全状态,考虑到道路线形指标对行车风险的影响,车辆速度的变化可用于准确甄别行车风险.

摘要：人群同步率与行走步频对人行桥的结构振动响应影响较大,但既有随机人群荷载模型仅由单人荷载模型组合而成,并未考虑人群密度对结构振动的影响,建立可描述人群行走特征的随机人群荷载模型尤为重要。以某钢桁架人行桥为研究对象,采用现场振动测试试验与数值模拟的方法,研究人群密度对人行桥振动响应的影响规律,在既有随机人群荷载模型的基础上,提出一种考虑人群同步率与行走步频随人群密度变化而改变的随机人群荷载模型,并采用其他学者的相关试验数据对本文建立随机人群荷载模型的正确性进行了验证。研究结果表明:人群同步率和行走步频都会随人群密度的变化而改变;当人群密度小于1人/m^(2)时,人行桥振动响应与人群密度呈正相关,当人群密度超过1人/m^(2),人行桥振动响应随人群密度呈负相关;基于人群密度的荷载模型所得到计算值与试验值的相对误差为5.0%~12.2%,这证明本文建立的随机人群荷载模型能够较好模拟人群行走所产生的荷载效应。

摘要：针对碳化硅光学元件已有的化学机械抛光、磁流变抛光、电化学抛光和催化剂辅助抛光等方式存在材料去除率低、成本高等问题,提出机器人气囊抛光方法,并对气囊抛光特性、抛光头机械结构进行了研究。首先基于Preston理论和赫兹接触理论以及速度分析建立了材料理论去除模型,并对去除函数进行了仿真,再此基础上设计了气囊抛光磨头装置。然后对非球面碳化硅元件开展了单点和多点抛光,实验验证了去除函数的精确性和稳定性。最后通过粗抛和精抛进行加工应用验证,实验结果表明,所提出方法能够有效实现碳化硅光学元件抛光,并且去除函数精度高稳定性强,通过3个周期的粗抛、4个周期的精抛,面形收敛率分别为69.4%、51.9%,且收敛速度快、加工精度高。

摘要：为了实时掌握有轨电车线路的轨道状态,以期更有效地指导线路运营维护,针对有轨电车特殊的轨道结构和安装方式带来的轨道轮廓匹配困难问题,提出适用于槽型轨的轮廓匹配算法.通过分析轨道的磨损规律及结构特征,定义槽型轨的匹配基准区域,给出区域的自动分割方法.为了解决匹配区域定位困难的问题,设计两段式最近点迭代(ICP)匹配算法,实现轮廓的精确匹配;通过卡尔曼滤波器对匹配得到的旋转平移参数进行连续预测,解决在特殊情况下的异常匹配问题;通过实际线路实验,验证算法的可靠性.实验结果表明:所提匹配算法具有快速、高精度和高鲁棒性的特点,能有效克服槽型轨的特殊结构和嵌入式安装方式带来的匹配困难问题.

摘要：针对语音信息缺乏量化和指路标志信息度量未反应实际出行条件下路网规模的影响作用问题,引入信息理论,构建语音信息量度量模型和图像信息量度量模型.设计包含23组不同信息量的实验路网,测定不同信息量下的驾驶员反应时间.研究结果显示:交通信息总量为52.22、57.90 bit时,出现反应时间的区域峰值;信息总量在50.74～57.38 bit区间段时,利于驾驶员对交通信息的认知且不产生信息量过载的现象;标志信息量为45.1、49.7 bit时,语音信息量位于5.12～10.24 bit区间利于降低驾驶员反应时间;语音信息量为5.12 bit时,标志信息位于49.70～54.30 bit区间利于提高驾驶员对交通状况认知.

摘要：为有效读出共面栅碲锌镉(CPG-CZT)探测器的核脉冲信号,本文结合CPG-CZT探测器工作原理及国内外研究,设计了可用于CPG-CZT探测器的读出电路,主要包括高压偏置电路、前置放大电路、增益调节及减法电路。为研究读出电路性能,本文测试了各单元电路的性能及探测系统能量分辨率随偏置电压、增益调节电路中两路信号的相对增益G的变化规律。结果表明:高压偏置电路两路输出偏压与输入偏置电压的相关系数R2均为0.998;前置放大电路输出噪声为5mV;增益调节及减法电路输出信号噪声为10mV;输入偏置电压、相对增益G的变化均会影响探测系统能量分辨率,当偏置电压为-1 650V、相对增益G为0.7时对137Cs源产生的γ射线能量分辨率最佳,可达3.65%,且无明显拖尾现象。

摘要：研究目的:板式双边Halbach电动悬浮具有自稳定悬浮的特点,适用于低速磁浮交通。为研究不同参数对电磁力和悬浮特性的影响,从而为工程设计服务,本文基于三维阵列,提出该悬浮系统的解析计算模型,并通过有限元和试验法对解析结果进行验证。研究结论:(1)根据空间导电率特性,将空间划分为不同区域,利用二阶矢量磁位(SOVP)建立不同区域内的电磁场微分方程,用分离变量法求得了空间磁场二阶矢量磁位的通解;(2)由磁荷法推导出Halbach阵列在导体板上、下表面处的静态磁场方程;(3)结合二阶矢量磁位的通解、静态磁场方程和边界条件,确定待定常数,从而推导出不同区域内磁场的表达式,进而由磁荷法计算得到电磁力;(4)用ANSYS软件建立该系统的三维有限元模型,计算磁场和电磁力,与所得到的解析结果进行对比,平均相对误差约为0. 7%;(5)设计了旋转试验台,模拟双边电动悬浮运行方式,对电磁力进行测试,并与解析计算结果对比,所得平均相对误差约为10%;(6)本研究成果可为低速磁浮列车的设计提供理论依据。

摘要：轨道衰减率是反映钢轨动态特性的重要指标,决定了钢轨的有效声辐射长度,进一步影响轮轨噪声和车内噪声。我国地铁轨道结构型式较多,轨道衰减率也相应地并不统一,目前我国没有轨道衰减率的相关标准,现有的国际轨道衰减率标准并不能与我国车内噪声标准相对应,因此,研究轨道衰减率与车内噪声的内在关联,对基于噪声限值的轨道衰减率控制具有重要意义。首先建立轨道振动预测模型,基于现场测试对模型进行验证,并基于仿真预测分析扣件系统参数对衰减率的影响。根据有限元-边界元方法和轨道衰减率对轮轨噪声的贡献关系,建立基于轨道衰减率的轮轨噪声预测模型;根据线路试验研究,建立轮轨噪声和车内噪声的传递函数,从而采取仿真与试验联合的手段,以轮轨噪声为"桥梁",建立轨道衰减率和车内噪声的对应关系,根据车内噪声限值,量化分析基于车内噪声控制的轨道衰减率限值,确定较为优化的扣件系统参数。成果可为基于车内噪声的轨道衰减率控制,以及扣件系统参数优化设计提供参考。

摘要：设计具有更好的容错性和修正空间的韧性产品,有效应对复杂环境带来的扰动,是未来智能产品创新的关键因素之一。传统概念设计研究着重强调需求转化与功构映射,忽略了环境扰动对设计目标的影响,导致概念设计过程知识推理模糊、产品韧性水平不稳定等问题。论文以设计出具有抵御扰动、并能从破坏或冲击中恢复自身功能的韧性产品为目标,提出一种韧性产品交互式概念求解过程模型。基于“用户需求”正向收敛与“复杂环境”逆向扰动,构建韧性产品“需求-扰动”下设计目标理解及功能分解、基于功构配置的知识推理扩展方法(Requirement function knowledge deployment,RFKD)以及基于多阶段、交互式遗传算法的概念方案求解机制(Multi-stage interactive genetic algorithm for resilient conceptual design,MIGA-RCD),并以核环境下某型号智能吊装平台概念设计过程为例验证了方法的可行性与有效性。相关成果在扰动-意图-方案交互驱动的韧性概念设计理论研究中实现了创新,有助于实现设计方案的智能求解与推理。

摘要：为研究叠层橡胶支座-碟形弹簧支座(LRB-DSB)串联组合式三维隔震系统的隔震效果,对LRB-DSB三维隔震系统之构成、原理和设计理论进行综合分析;结合算例,运用整体结构法对基于LRB-DSB的三维隔震结构、基于LRB的水平隔震结构和非隔震结构的动力特性及其在三维地震激励下的动力响应进行对比.结果表明:LRB-DSB三维隔震系统的竖向刚度较LRB水平隔震系统适当降低,基于LRB-DSB的三维隔震结构的竖向自振周期可较基于LRB的水平隔震结构和非隔震结构延长1.2倍;基于LRB-DSB的三维隔震结构在水平向和竖向均能起到良好的隔震效果,弥补了基于LRB的隔震结构仅能起到水平隔震效能的不足.