• ISSN 0258-2724
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2007年  第20卷  第3期

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无碴轨道动力学理论及应用
蔡成标
2007, 20(3): 255-261.
摘要(1536)
摘要:
根据车辆-轨道耦合动力学理论,建立了列车与路基上无碴轨道空间耦合动力学模型.模型中将钢轨视为弹性点支承基础上的Bernoulli-Euler梁,将轨道板及混凝土底座视为弹性基础上的弹性薄板.推导了路基上无碴轨道的运动方程.用上述模型及方程分析了遂渝线无碴轨道综合试验段路基上板式轨道及过渡段的动力学性能.结果表明,快速客车、重载以及普通货车通过路基上板式轨道时,轮轨垂向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率、以及CA砂浆和路基面动应力等动力学指标均小于许用值.该无碴(板式和双块式)轨道与有碴轨道过渡段在客运列车作用下钢轨挠度变化率均小于许用值(0.300 mm/m),在货物列车作用下略大于许用值.
钢轨三维弹塑性滚动接触应力
郭俊, 温泽峰, 金学松, 刘启跃
2007, 20(3): 262-268.
摘要(1666)
摘要:
用有限元法建立了钢轨三维弹塑性滚动接触计算模型,分析钢轨材料屈服强度对钢轨残余应力和应变的影响.模型中考虑了钢轨的几何形状和边界条件,通过在钢轨表面反复施加移动赫兹法向压力和切向力模拟车轮的反复滚动作用.结果表明:最大等效塑性应变和剪应变均发生在钢轨接触表面,此处易萌生裂纹;钢轨接触表面附近材料塑性变形流线趋势与现场观测到的裂纹方向一致;钢轨材料屈服强度越高,材料的累积塑性变形越小,钢轨的最大残余应力越接近于表面.
时滞多维轨道不平顺激励的一致白噪声模型
晋智斌, 强士中, 李小珍
2007, 20(3): 269-273.
摘要(1563)
摘要:
为获得各轮轴处轨道不平顺,用于列车-桥梁振动控制和随机振动分析,研究了轨道不平顺的模拟方法.采用白噪声滤波法生成单轮轴的轨道不平顺;为实现不平顺波长选择,提出了成型滤波器参数的宽频带识别法.为考虑各轮轴间的时延,利用相邻轮轴间的短时滞,构造了基于高阶Pade近似的累次时滞系统.将成型滤波器与时滞系统相结合,得到了以白噪声为输入、列车各轮轴处轨道不平顺为输出的状态方程.算例表明,模拟样本与轨道不平顺目标谱密度相符,且满足各轮轴处轨道不平顺之间的时滞关系.
用于柔索振动控制的索型动态吸振器
杨苏勤, 张克跃
2007, 20(3): 274-277.
摘要(1408)
摘要:
研究一类用于控制柔索在谐波激励下的主模态振动的索型动态吸振器.控制索(动态吸振索)与被控索(主索)具有相同的边界条件,并用均匀分布的线性弹簧和阻尼器与主索相联结.因为在相同边界条件下,主索和吸振索具有相同的特征函数,所以在主索的模态坐标下,系统的运动方程等同于具有两质量块的二自由度系统的运动方程.
基于Drucker-Prager准则的岩石损伤本构模型
许江, 李树春, 刘延保, 李克钢
2007, 20(3): 278-282.
摘要(1653)
摘要:
为解决用对数变换再线性拟合的方法求岩石损伤本构方程参数计算过程复杂、不利于计算机编程的问题,引入岩石应力-应变曲线特征参量,并考虑岩石应力-应变曲线的极值条件,给出了模型参数的解析式,从而建立了新的岩石损伤本构模型.通过与砂岩试件三轴压缩试验结果比较,证明所建立的模型可以很好地反映岩石的应力-应变关系.通过对参数m和F0的讨论,认为m和F0分别代表了岩石的脆性和强度,而弹性模量是参数m和F0的共同反映.
盾构隧道纵向地震响应分析
耿萍, 何川, 晏启祥
2007, 20(3): 283-287.
摘要(1785)
摘要:
为了探讨盾构隧道的纵向地震响应特性,采用地层-隧道整体三维有限元模型,对武汉长江越江盾构隧道的地震响应进行了分析,主要研究了合理的盾构隧道力学模型、隧道与地层之间的相互作用以及隧道的振动特性.通过隧道与地层的整体分析,得到了盾构隧道位移和应力的分布及其随时间的变化曲线.计算结果表明:压缩波引起的纵向拉、压应力和剪切波引起的扭曲变形是隧道抗震设计的关键.
荷载-结构模式的壳-弹簧-接触模型
苏宗贤, 何川
2007, 20(3): 288-292,304.
摘要(1674)
摘要:
为探讨盾构隧道管片结构的空间力学行为,采用厚壳、弹簧、空间实体和接触单元分析盾构隧道管片衬砌的内力状态,提出了荷载-结构模式的壳-弹簧-接触模型.该模型考虑了管片间接缝处的挤压作用、管片与螺栓接头之间的咬合作用、地层对管片的径向与切向抗力作用、环向接头的正负抗弯刚度差异以及封顶块的插入角等因素.算例表明,壳-弹簧-接触模型与梁-弹簧模型的计算结果相差较小;轴力和剪力在壳体上的分布具有明显的空间性.
钢筋混凝土拱桥极限承载力的参数研究
李松, 强士中, 唐英
2007, 20(3): 293-298.
摘要(1603)
摘要:
采用压溃理论和三维仿真模型,分析了钢筋混凝土拱肋在几何非线性、材料非线性、几何缺陷以及混凝土压碎、开裂、骨料嵌锁等因素耦合作用下的极限承载力,以使它的确定更符合实际.重点研究了初始几何缺陷、截面形式、荷载形式和矢跨比等对钢筋混凝土拱肋极限承载力的影响.研究结果表明:混凝土材料的力学特性对大跨径钢筋混凝土拱桥的极限承载力有明显影响;大跨径钢筋混凝土拱肋的极限承载力随初始几何缺陷的增加按分段二次曲线规律减小,与拱肋长细比遵循三次曲线关系规律.
支座型式对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响
娄奕红, 罗旗帜, 杜嘉斌, 黎永开
2007, 20(3): 299-304.
摘要(1351)
摘要:
提出了一种以剪力滞平衡微分方程的齐次解作为梁段位移的模式,建立了考虑弯、扭、剪力滞耦合的有限段模型.对两跨连续曲线箱梁进行了模型试验,有限段法的计算结果与模型试验值和有限元法的计算结果吻合.通过实例计算,分析了在集中荷载、均布荷载作用下,支座型式对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响.研究表明,支座型式对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响较大,荷载作用形式对剪力滞效应影响明显.
车头间距与高速公路交通流混沌
李松, 贺国光, 张杰
2007, 20(3): 305-309.
摘要(1529)
摘要:
为了分析交通流混沌的转化机理,探讨了车头间距与高速公路交通流混沌的关系.提出了一种快速判别交通流混沌的最大李雅普诺夫指数改进算法,并用此改进算法和功率谱法研究了高速公路实测交通流的混沌问题,绘制了实测交通流的功率谱曲线.通过分析功率谱曲线,可以明显地观察到交通流频谱出现了噪声和宽峰的变化;用最大李雅普诺夫指数改进算法计算实测交通流的最大李雅普诺夫指数,结果表明,高速公路实测交通流中存在混沌现象.研究表明,车头间距的变化是交通流混沌现象产生的根本原因.
基于道路交通状态的随机用户平衡
王建玲, 蒋阳升, 蒲云
2007, 20(3): 310-314.
摘要(1560)
摘要:
运用随机用户平衡配流的基本思想和交通流理论,提出了道路交通状态的概念,以便讨论交通拥挤情况下的交通量分配问题.将道路交通状态定义为行程时间和道路拥挤度的线性加权和.假定在路网随机变化的情况下,出行者以行程时间和道路拥挤度最低为路径选择准则,建立了基于道路交通状态的随机用户平衡配流模型,并证明了模型的等价性和唯一性,给出了该模型的连续平均求解算法.一个小型网络的数值计算结果表明,该模型能反映出行者在随机路网中的路径选择行为.
基于矩阵分析的公共交通网络最优路径算法
何迪, 严余松, 郭守儆, 郝光
2007, 20(3): 315-319.
摘要(1501)
摘要:
为了更符合实际情况,即充分考虑换乘次数是乘客选择公共交通网络的决定因素,运行时间是其重要因素,分析了乘客心理特征,用G IS技术建立了公共交通网络模型,构建了适合公共交通分析的直达矩阵和最小换乘矩阵.在此基础上,结合路段、节点运行时间,提出了公共交通网络最优路径算法,并用一个简单的算例对算法进行了说明.
第三方仓储能力配置与分配的收益优化
林昶, 黄庆, 卜祥智
2007, 20(3): 320-325.
摘要(1595)
摘要:
基于收益管理思想,对随机市场需求条件下仓储能力的配置与分配问题进行了研究,以谋求收益最大化.建立了随机规划模型,并运用稳健优化处理随机变量,将随机问题转换为线性规划问题.通过实例仿真,确定了最优仓储能力配置和分配方案,并对结果进行了分析.计算结果表明,用该模型优化的收益增长了2.66%.
品牌专卖供应链的回购协调机制
赵正佳, 何慧
2007, 20(3): 326-329.
摘要(1273)
摘要:
为获得品牌专卖供应链的最优回购策略,在市场需求随机且与零售价格相关的前提下,建立了单一供应商和单一零售商组成的品牌专卖供应链的回购合同模型,并分析了基于线性价格折扣共担模式的回购合同.分析表明:在不以供应商的零利润为代价的基础上,存在多个批发价格和回购价格策略,使得供应链达到协调.此外,给出了协调时的最优合同参数.最后,通过算例进一步分析了该模型,得到了供应商利润、零售商利润以及供应链利润随合同参数变化的情况.
粗集决策与聚类分析的改进模型
刘盾, 胡培, 陈志杰
2007, 20(3): 330-334.
摘要(1448)
摘要:
通过分析粗集理论与聚类分析的内在联系,从理论上探讨了两者的融合机理,并给出了相关的数学证明.考虑到粗集决策难以构造决策表的缺陷,采用聚类分析构造等价关系扩展信息表,提出了等价聚类的概念,建立了基于聚类分析的粗集模型;考虑到聚类分析权重确定存在的问题,采用粗集理论的属性约简思想,解决聚类分析中的权重和冗余性问题,建立了基于粗集理论的聚类分析模型,从而解决了原有模型的不足.
基于攻击层次的重放攻击分类
陶宏才, 何大可
2007, 20(3): 335-339.
摘要(1350)
摘要:
从密码协议消息块、块间、步间和协议间4个攻击层次,提出了基于攻击层次的重放攻击分类.这种分类方法不仅包含了Syverson的分类,还将重放攻击扩展到了协议层次.给出了各层次可行的重放攻击实施的方式.根据此分类可以从块、块间、步间和协议间4个层次,快速地检查并发现安全协议中是否存在重放攻击.
基于脆弱数字水印的人脸图像的安全性
张祖涛, 张家树, 和红杰
2007, 20(3): 340-344.
摘要(1616)
摘要:
针对人脸识别系统中人脸图像数据可能受到攻击,导致人脸图像被恶意添加、替换、篡改等安全隐患,采用脆弱数字水印方法,解决上述人脸识别系统中人脸图像数据安全问题.用人脸原始图像的小波低频系数的高7位生成低频压缩图像,作为水印.通过混沌置乱加密,将水印直接嵌入到原始人脸图像的最低有效位平面,区分人脸图像篡改并定位检测.实验结果表明,采用脆弱数字水印的人脸图像对恶意添加、替换、篡改都有很高的敏感度.嵌入脆弱数字水印对人脸图形的特征提取的识别率以及识别速度的影响都很小.
基于频域特征的H.264/AVC帧内编码模式快速预测
王正宁, 彭强, 诸昌钤
2007, 20(3): 345-351.
摘要(1269)
摘要:
为降低H.264/AVC帧内预测计算复杂度,提出了基于频域特征的快速帧内编码模式预测算法.首先,对要编码的4×4块进行DCT变换,得到少数的几个DCT系数.然后,通过这几个系数计算块的特征方向和方差.最后,根据特征方向和方差计算最可能的几种预测模式.实验验证了该算法在不牺牲图像质量和压缩效率的基础上将帧内预测的计算复杂度平均降低了67.5%.
介电各向异性对铁电液晶光电特性的影响
王梦遥, 潘炜, 罗斌, 张伟利, 邹喜华
2007, 20(3): 352-357.
摘要(1359)
摘要:
提出了一种描述铁电液晶(FLC)介电各向异性的电路模型.分析了FLC介电各向异性对开关响应时间、特征时间、特征电压和极化反转电流的作用,以及铁电扭矩和介电扭矩对光透射率的影响。模拟分析显示,延迟时间随驱动电压幅度变化存在最小值,特征时间(特征电压)随二轴参量的提高而增加(减小).随二轴参量增大,介电扭矩的贡献将超过铁电扭矩;相应的极化反转电流由双极性转变为单极性;透射率无"明态"和"暗态"的交替,且峰值逐步降低.
光脉冲在LOA-XGM中传输的特性
李海涛, 潘炜, 李茜
2007, 20(3): 358-362.
摘要(1362)
摘要:
为了验证线性光放大器的性能,建立了光脉冲在LOA中传输的理论模型,分析了放大器处于增益饱和状态下交叉增益调制效应对传输脉冲的影响、脉冲在LOA中传输的特性,以及不同脉宽对于增益、载流子密度和寿命的影响.结果表明:在相同的信号脉冲峰值增益下,增大抽运光功率或减小探测光功率均使输出脉冲峰值减小;当抽运光功率小于(大于)0.5 mW时,输出脉冲上升时间随探测光功率的增加而增加(减小);随着输入脉冲波长增加,输出脉冲上升时间变长,峰值功率变小;输入脉冲越宽,对载流子密度及其寿命和增益的影响越小.
基于光电位移检测的振动主动被动复合控制
张大兴, 贾建援, 段亚博
2007, 20(3): 363-366,372.
摘要(1570)
摘要:
用位置敏感探测器检测振动信号,与传统的加速度传感器相比,提高了系统检测精度,缩短了响应时间,减小了时滞对隔振性能的影响.建立了振动主动被动复合控制系统的动力学模型,设计制作了实验装置,并对隔振性能进行了实验测试.实验结果表明,振动主动被动复合控制兼有主动控制和被动控制的优点,具有良好的隔振效果,在频率10~1 500 Hz基础激励范围内,动传递率低于20%.
电气化铁道牵引负荷谐波发射限值
解绍锋, 李群湛
2007, 20(3): 367-372.
摘要(1673)
摘要:
在比较分析IEC 61000-3-6与GB/T 14549-93的基础上,讨论了谐波阻抗对谐波电压和电流限值之间关系的影响.电气化铁道牵引负荷与普通电力负荷在协议容量和供电容量的确定、谐波叠加指数和多谐波源同时系数3个方面存在差别,因此前者的谐波发射限值的分配方法也与后者的不同,建议采用IEC 61000-3-6中的3级评估法.以某电气化铁道为例,介绍了应用3级评估法评估牵引负荷的谐波发射水平的过程.
基于瞬时频率二次特征提取的辐射源信号分类
普运伟, 金炜东, 胡来招
2007, 20(3): 373-379.
摘要(1682)
摘要:
提出了基于瞬时频率二次特征提取的雷达辐射源信号分类方法.首先利用改进的瞬时自相关算法提取信号的瞬时频率特征.在此基础上,对所获得的瞬时频率进行级联归一化处理,提取分类特征向量.最后,采用层次决策方法实现自动分类.仿真结果表明,该方法提取的特征向量具有较好的类间分离性,整体信号分类方案在信噪比不低于6 dB时,可获得90%以上的分类准确率.
基于球面Delaunay三角网的GPS网络构造算法
周乐韬, 黄丁发, 李成钢, 周东卫
2007, 20(3): 380-383.
摘要(1533)
摘要:
根据球面Delaunay三角网的最大二面角性质,提出了一种GPS网络快速生长算法.采用国际大地坐标系的离散GPS站点,构造了全球球面Delaunay三角网,以验证该算法的可靠性.最后,对球面Delaunay三角网快速生长算法和球面Delaunay三角网直接搜索算法的效率进行了比较.结果表明,所提出的基于球面Delaunay三角网的GPS网络快速生长算法是有效的.
可赋权与正则独立系统
刘秀峰, 张爱丽
2007, 20(3): 384-388.
摘要(1128)
摘要:
以多把钥匙问题的一般情形为基础,建立了正则独立系统和可赋权独立系统两种组合结构.给出了3个结论:可赋权独立系统一定是不含矛盾组的独立系统;不含矛盾组的独立系统必然是正则独立系统;某些正则独立系统包含矛盾组.

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