摘要：行人的交通损伤多发生在下肢且损伤程度与车辆前部外形相关。为揭示车辆前端结构造成行人下肢损伤的差异成因并确定此类损伤的机理,根据中国人体特征和骨骼材料特性建立了不同年龄的下肢模型,并结合车辆前部结构特征模拟了正面碰撞,分析了年龄、车辆前部结构与下肢损伤的定量关系。结果表明,年龄差异会造成显著的关节损伤差异;汽车前围结构影响行人下肢损伤的部位,且较小的离地间隙和较宽的前围造成的下肢损伤较小。

摘要：大轴重运输条件下,重载铁路小跨度梁病害损伤频繁出现,致使其承载能力和使用性能逐渐降低,安全与稳定问题日益凸显。为研究常见类型小跨度板梁在大轴重运输条件下的静动力特性,以某重载铁路12.0 m跨度低高度整体式预应力板梁(简称整体梁)和并置式普通钢筋混凝土板梁(简称并置梁)为对象,基于现场试验和数值模拟方法,开展静力性能试验、动力性能试验、承载能力分析和提速、提轴条件下动力适应性分析,探索小跨度低高度板梁在大轴重运输条件下的差异性和适用性。研究结果表明:设计静活载作用下,小跨度并置梁和整体梁均处于弹性工作状态,2种类型板梁荷载-挠度、荷载-应变等关系曲线均呈线性变化,且应变和挠度实测数据均小于理论计算值;相同静力荷载作用下,实测整体梁跨中挠度、应变等关键参数均小于并置梁,整体梁具有更大的刚度和承载能力。正常运营列车和提速、提高轴重列车作用下,整体梁横向和竖向频率分别为27.26 Hz和11.21 Hz,其自振频率较并置梁有大幅提高;同时,相同动力荷载作用下,整体梁跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、竖向加速度和动力系数较并置梁均有明显降低,整体梁具有更大的横向刚度和整体稳定性,满足35.0 t轴重及80 km/h的列车通行。

摘要：针对单相逆变器传统双闭环算法负载适应能力不强,电压波动率较大等问题,提出了一种基于变论域模糊PID控制的逐脉冲算法的控制策略,该算法将传统幅值反馈压缩至足够小的一个区间进行,与传统整周期有效值给定的方式相比,其给定值为各个小区间所对应的有效值,即区间有效值,反馈值为采样点的离散有效值,并采用变论域模糊PID控制提高参数鲁棒性和控制精度,理论研究表明其可兼顾幅值和瞬时值反馈的优点,提高逆变装置性能,降低环路参数设计难度。为验证该算法的正确性,搭建一台3 kW试验样机,实验结果表明了该控制方法的有效性。

摘要：机械沙障能控制流沙、沉降沙粒,是目前最主要的防风固沙措施。但在风沙灾害频繁发生地区,单一使用一种结构形式的沙障,大量沙粒跃移沙障后还会沿地表向前推进,风沙流控制效果不明显,必须考虑使用多种固沙措施联合的方式。依托红一线新建地方铁路工程,在现场调研基础上,设计使用钢制防风沙网板作为高立式沙障。沿风沙流前进方向,在板后一定间距处,利用当地风积沙为原料,将其固化后制备带孔固沙砖铺设成方格沙障,建立防风沙网板-固沙砖方格联合沙障。针对该联合沙障对风沙流场的影响及其阻挡风沙效果,开展了数值模拟和风洞试验研究,以优化其结构参数。研究结果表明:孔隙率对防风沙网板后不同高度处风速衰减程度影响大,结合现场沙粒起动风速,确定最佳孔隙率为30%;不同风速下,防风沙网板后有效防护距离随风速增大而减小,固沙砖方格沙障与防风沙网板合理间距范围在10H~19H(H为网板高度)。风洞试验中,板后不同高度风速分布与数值模拟结果相吻合,积沙主要出现在防风沙网板周围、防风沙网板与固沙砖沙障之间和固沙砖方格内部;当固沙砖沙障设置为5排、与防风沙网板的间距布设为18H时,固沙砖方格内沙粒沉积率最大、阻沙效果最好。固沙砖方格沙障与铁路路堤预留5 m间距,方便定期清理积沙。

摘要：由于气候变化及城镇化进程加快,城市内涝问题愈加严峻.为优化城市排水管理,有效减少内涝损失,以河北邯郸主城东区局部为研究区,计算了区域典型设计雨型,利用MIKE URBAN模型,模拟并判定了区域不同降雨情景下区域内涝分布情况,解析区域易涝点,进而模拟评估了不同管径排水管网负荷情况.结果表明:随着重现期增加,区域检查井溢流的数量、区域最长积水时间以及最大积水深度都有所增加,区域管网超负荷面积增大;并且在10、20 a重现期暴雨情景下,单纯扩增管径起到的径流缓解作用较少.研究结果可为极端暴雨下区域洪涝预警部署以及城市排水系统改造提供技术支撑.

摘要：风电齿轮箱的故障诊断方法主要以振动信号分析为主,相比于振动信号,电流信号具有非侵入式、监测成本低等优点。因此,提出基于发电机电流信号的风电齿轮箱故障诊断方法。针对电流信号基频分量干扰大、信噪比低而造成的特征提取难的问题,提出基于稀疏滤波网络的电流信号无监督特征学习与融合方法。首先,设计基于稀疏滤波的局部特征学习网络,用于从原始电流信号和包络信号中分别学习不同的故障特征;然后,将通过稀疏滤波网络学习到的原始信号稀疏特征与包络信号稀疏特征进行融合以丰富故障特征空间;最后,将融合的特征输入到支持向量机进行训练,实现不同故障类型的智能识别与诊断。通过风电齿轮箱实验台开展齿轮箱故障模拟实验来验证所提出的方法。实验结果表明,该方法能够从电流信号中自动提取反映齿轮故障的有用特征,相比于传统特征提取方法,取得了较高的诊断精度和效率。

摘要：对于围岩中存在管道型溶腔的岩溶隧道而言,受地表强降雨及地下水的影响,管道型溶腔内极易积聚高水压力,进而引发衬砌开裂、渗漏水及涌水病害。为了探明管道型溶腔中高水压力对衬砌结构的影响,开展了富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应模型试验,对不同溶腔位置及不同水头高度影响下的衬砌结构内力特征进行了研究。基于此,建立扩展工况的数值计算模型,进一步探究了不同溶腔直径、溶腔位置及溶腔水头高度对衬砌结构内力的影响。结果表明:当隧道周围存在管道型溶腔时,与溶腔接触位置的衬砌内侧承受较大的正弯矩,为衬砌结构的最不利受力位置;随着溶腔直径和溶腔内水头高度的增加,衬砌内力显著增大;溶腔所在位置影响着衬砌内力的分布,当溶腔位于隧道拱顶时,衬砌结构的抗水压能力最小。研究结果可为管道型岩溶隧道的结构设计及安全施工提供借鉴。

摘要：盾构管片所受土压力大小与盾构隧道施工过程中同步注浆、盾构机姿态、管片及地层刚度等因素紧密相关,上述问题的复杂性决定了已有理论公式和经验方法并未较好地反映盾构管片实际受力状态。文章通过收集35座盾构隧道的52个典型土压力监测断面实测数据,基于实测数据统计分析了盾构隧道土压力分布规律和影响因素。结果表明:(1)盾构管片所受土压力在0~400 k Pa之间的占样本总量的90%以上,经验注浆压力取0.3~0.4 MPa较为合理;(2)管片所受土压力与埋深近似呈指数关系,最大土压力与稳定土压力差值随埋深增大而减小;(3)侧压力系数λ范围为(0.5,2.3),部分超出了规范推荐的Ⅵ级围岩(0.5,1.0)取值区间,直接沿用规范建议值有失稳妥;(4)管片所受土压力与管-土刚度比近似满足二次函数关系,管-土刚度比ψ=1.0时,管片受力最为合理;(5)粘土地层管片所受土压力时空分布具有典型的4个阶段,即拼装阶段—注浆影响阶段—固结收缩阶段—土压力回升阶段,环向土压力具有不对称分布特性;砂土地层土水压力监测曲线分别呈"弱衰减脉冲式波动"和"双驼峰"分布特征,稳定后环向土压力对称分布特性显著,水压力具有"下大上小"的灯泡型分布形态。其结论可为研究盾构隧道土压力作用机理及管片设计方法的完善提供参考和借鉴。

摘要：为有效地解决复杂产品虚拟样机各学科CAD/CAE信息的交换与共享,提高产品开发质量和效率,提出基于STEP标准、元建模理论和MBD模型描述学科模型的方法。研究了学科模型的CAD/CAE信息联动过程及其变化规律对CAD/CAE一体化的影响,提出了基于历史和非基于历史的混合建模方法,并搭建了学科模型的CAD/CAE信息自动同步联动机制。以某汽车自动变速器行星齿轮机构、液力变矩器以及电控单元的CAD/CAE一体化建模为例,说明了元建模方法搭建基于STEP不同学科模型的CAD/CAE信息同步联动在复杂产品建模中的应用,验证了学科模型设计信息与仿真分析信息同步联动的正确性、有效性与实用性。

摘要：钛合金具有比强度高、比刚度高且塑性强等优异特性,这些特点为高精度的制孔作业带来了很大挑战。针对此问题,搭建了振动钻孔试验台,通过对钛合金的振动钻孔动力学试验发现该系统具有明显的硬弹簧特性的非线性振动特征;通过动力学建模与实验参数估计获得了该系统的关键动力学参数和动力学模型;对该动力学模型进行了近共振情况下的非线性平均分析,求得平均方程并得到幅频特性与实测结果定性一致,证明了所建动力学模型的正确性;利用该系统的非线性特性,近共振运行,在较低激励下获得了较大幅度的稳态振动,实现了稳定高效的振动断屑和钻孔作业。结果表明,通过恰当的动力学设计,巧妙利用切削过程的非线性可以使振动钻孔过程更平稳、功耗更低而且孔质量更好。