• ISSN 0258-2724
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2008年  第21卷  第2期

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高速列车耦合大系统动力学及服役模拟
张卫华, 张曙光
2008, 21(2): 147-152.
摘要(2134)
摘要:
根据高速列车运行、服役的特点及动力学研究的需求,以高速列车为研究对象,提出了与线路、接触网和气流耦合作用的高速列车耦合大系统动力学理论框架.采用子结构方法,通过运动或力的耦合,构建了高速列车耦合大系统模型.从运行安全性和可靠性出发,提出服役模拟的概念,论述了高速列车服役模拟研究的必要性,并对材料、结构和参数等失效模型的建立,以及服役模拟的过程、方法和研究内容提出了建议.
基于蚁群算法的客运站到发线运用计划编制方法
吕红霞, 何大可, 陈韬
2008, 21(2): 153-158.
摘要(1525)
摘要:
建立了客运站到发线使用的0-1规划模型,并用蚁群算法求解.用理论最优目标函数值与目标函数值的比值表达信息素,用列车使用到发线权值的倒数表达启发式信息,用2-opt的方法实现局部搜索.为提高解的性能和算法的收敛速度,按所处时段的列车密集程度和对其它列车的影响程度由大到小排序,再按该顺序求解.用哈尔滨站的实际数据验证了提出的方法的有效性.
双向编组站静态配流的优化
薛锋, 王慈光, 罗建
2008, 21(2): 159-164.
摘要(1395)
摘要:
定义了配流时间间隔和有效交换配流列车等概念.建立了双向编组站静态配流的双层多目标决策模型,目标函数包括排除与编组去向不符以及接续时间不够的车流形成的总代价、车辆在站总停留时间和交换车数量.用禁忌搜索策略和配流网络相结合的算法求解.算例证明,通过调整到达列车的接入场,可找出有效配流方案,从而实现双向编组站两个解编系统的配流优化,使除摘挂列车外的所有出发列车满轴和正点发车.
基于网络均衡的交叉口分流率计算方法
程琳, 于春青, 王炜, 许项东
2008, 21(2): 165-172.
摘要(1410)
摘要:
为研究交通需求的空间分布对网络瓶颈的影响,提出了基于网络均衡的交叉口分流率计算方法.以随机型用户均衡网络为对象,研究网络均衡状态下的路段选择率、交叉口分流率及其相互关系.以Dial加载为基础,根据概率原理和权理论推导得出单路段和双路段选择率的计算公式.根据交通网络均衡状态下的路段选择率和MSA算法与Dial加载的关系,推导了交叉口分流率和分叉流量的计算公式.用数值实验验证了提出的方法的可行性.
道路事故多发路段动力学仿真识别系统
邵毅明, 胡燕, 于志刚, 徐进
2008, 21(2): 173-176.
摘要(1644)
摘要:
用多体动力学仿真软件ADAMS分别构建多自由度的整车多体动力学模型、道路模型和车-路耦合模型.在这3个核心模型的基础上扩充得到了事故多发路段动力学仿真识别系统.用仿真系统模拟了弯道上不同车速的行车过程.结果显示,仿真结果与汽车系统动力学相关理论吻合.
避让行为导致车辆在平曲线驶出路面的机理
徐进, 邵毅明, 彭其渊, 陈泳汐
2008, 21(2): 177-181.
摘要(1488)
摘要:
通过仿真获得了平曲线上避让过程中车辆的动力学响应.根据轮胎侧向力的变化,分析曲线内外侧车辆避让轨迹的曲率变化.车辆驶出路面事故的机理是避让时产生了过大的附加曲率.驾驶者在避让之前应适当减速,以减小附加曲率导致的附加离心力;与对向来车交会之后应平缓地驶回到原来行车线.
客运车辆火灾轰燃条件仿真研究
雷兵, 王清远, 刘应清
2008, 21(2): 182-186.
摘要(1726)
摘要:
基于能量平衡方程建立了热烟气层轰燃模型,经量纲归一化和微分同胚变换,得到属于燕尾突变的势函数.研究了客运车辆火灾的系统控制变量和工况条件的关系.控制变量的突变分叉集空间将火灾分为轰燃区和非轰燃区.在轰然区,可利用势函数的特性曲线和微商图得出火灾的不稳定点,再由不稳定点取值计算轰燃发生时热烟气层的温度.车辆火灾算例表明,车厢内部发生轰燃时的热烟气层平均温度为898.3 K,与实测的数值吻合较好.
用动态搜索算法求解时间依赖型旅行商问题
李妍峰, 李军, 赵达
2008, 21(2): 187-193.
摘要(1505)
摘要:
为解决基于时段的时间依赖型旅行商问题(time-dependent traveling salesman problem,TDTSP),提出处理跨时段的方法,并建立了相应的数学模型.用动态搜索算法ds-k-opt(k=2,2.5,3)分别求解该问题.仿真算例表明,动态搜索算法中部分ds-2.5-opt解和绝大部分ds-3-opt解优于动态规划启发式算法,且能求解更大规模的TDTSP问题.动态搜索算法的解随k的增大而更优,但运算时间也更长.
可控式TMD-混合水箱系统减振控制策略
谭平, 黄东阳, 戴纳新, 周福霖
2008, 21(2): 194-199.
摘要(1596)
摘要:
工程振动或计算、施工误差使结构的固有频率发生偏移或使实际的固有频率与设计值出现偏差,导致被动调谐类阻尼器减振效果明显下降.为了改善调谐阻尼器的这种失谐效应,提出了可控式TMD-混合水箱系统(controllable TMD-hybrid tanks system,简称CTHTS)的概念,通过改变系统中挡板的开合状态,以应对结构频率发生偏移.阐述了该系统中各参数的设置方法,导出了调谐液柱阻尼器(TLCD)、调谐液体阻尼器(TLD)以及结构-混合系统(THTS)的运动方程,并通过算例中CTHTS与普通TMD对结构减振效果的比较,证明了CTHTS的优越性和减振策略的有效性.
圆形空心深水桥墩在地震作用下的附加动水压力
刘振宇, 李乔, 赵灿晖, 庄卫林
2008, 21(2): 200-205,212.
摘要(1838)
摘要:
基于辐射波浪理论建立了圆形空心桥墩流体控制方程;以自由表面波动条件、水底水质点运动边界条件和结构与水的速度连续条件为边界条件,采用分离变量法推导了圆形空心桥墩内域水体速度势的一般解,进而导出了圆形空心桥墩内域水体附加动水压力的解析式,对希腊Rion-Antirion Bridge桥塔内力响应的计算结果表明,附加动水压力使桥墩的弯矩和剪力明显增大,内域水对桥墩地震响应的影响不可忽略.
U型外包钢-混凝土组合梁延性的试验研究
石启印, 黄周瑜, 李爱群
2008, 21(2): 206-212.
摘要(1737)
摘要:
为探讨U型外包钢-混凝土组合梁的延性,对9根U型外包钢-混凝土组合梁进行了试验研究,研究了其延性与破坏类型之间的关系.根据试验结果,用灰色系统理论对影响U型外包钢-混凝土组合梁延性的主要因素——混凝土翼缘板宽度、剪力连接系数、混凝土强度、横向配筋率和底部钢板的屈服强度——进行了分析,并在此基础上用有限元软件ANSYS对上述5个因素对组合梁延性的影响规律进行了定量分析.最后,基于试验和数值模拟结果,建立了U型外包钢-混凝土组合梁位移延性系数的计算公式.试验和数值分析结果表明:U型外包钢-混凝土组合梁的延性主要取决于它的破坏类型,其位移延性系数为2.4~4.3;发生延性破坏的U型外包钢-混凝土组合梁的位移延性系数高于相同用钢量的钢筋混凝土梁.
盾构刀盘扭矩估算的理论模型
管会生, 高波
2008, 21(2): 213-217,226.
摘要(1312)
摘要:
为给盾构选型、设计提供理论参考,通过对刀盘扭矩构成因素的全面分析,建立了刀盘扭矩估算的理论模型,导出了各扭矩分量的计算公式,并通过实例验证了模型的正确性.研究结果表明,刀盘背面的摩阻力扭矩和刀盘开口内土体的剪切阻力扭矩是不能忽略的因素.
地铁列车引起的地面振动
和振兴, 翟婉明, 罗震
2008, 21(2): 218-221,247.
摘要(1995)
摘要:
为了研究地铁列车引起的地面振动,将轨道、隧道结构和列车荷载简化后建立三维有限元动力分析模型.列车按8节车辆编组,以80 km/h的速度运行.计算了列车引起的地面振动,以分析隧道地基弹性模量和隧道埋深对地面振动响应的影响.结果表明:列车通过时,地面的竖向振动普遍比横向振动大;在靠近线路中心的区域,竖向振动随到线路距离的增加很快衰减;地面的横向振动有时比竖向的大,计算时不应忽略;地面振动强度和传播范围随地基弹性模量和埋深增加而减小.
时变时滞细胞神经网络的周期运动的稳定性
郑伟范, 龙兰, 张继业, 张卫华
2008, 21(2): 222-226.
摘要(1614)
摘要:
利用M-矩阵理论和矢量Lyapunov函数方法,研究变时滞周期运动细胞神经网络的全局指数稳定性.在放松该类神经网络激活函数的有界性、单调递增性、可微性及Lipschitz连续等条件下,得到了该类神经网络周期解的存在性与全局指数稳定的代数判据.该判据基于神经网络激活函数满足的条件,利用连接权值矩阵及阻尼系数矩阵构造测试矩阵,根据测试矩阵是否为M-矩阵判定系统周期解的存在性与全局指数稳性.
单自由度含间隙分段线性系统周期运动的倍化分岔
徐慧东, 谢建华
2008, 21(2): 227-231.
摘要(1389)
摘要:
研究单自由度含间隙分段线性系统周期运动的倍化分岔现象和混沌行为.求出系统的切换矩阵后,应用Floquet理论分析该系统周期运动发生倍化分岔的条件.通过建立Poincaré映射,用数值方法揭示系统周期运动经倍化分岔通向混沌的现象.结果表明,当激振频率接近临界分岔点时,系统有1个Floquet特征乘子接近-1,系统发生倍周期分岔.
区间中立型系统时滞依赖鲁棒稳定性的LMI方法
杨瑞, 黄天民
2008, 21(2): 232-237.
摘要(1472)
摘要:
为了解决现有方法计算困难的问题,将LMI方法用于一类区间中立型系统的鲁棒稳定性分析.定义了一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函,引入自由权矩阵表示Leibniz-Newton公式中各项相互关系,得到了线性矩阵不等式(LMIs)形式的时滞依赖鲁棒稳定判据.该判据将区间中立型系统的鲁棒稳定性问题转化为一类LMIs的可解问题.算例表明,所得结果提高了数值的边界,具有更小的保守性.
铁路集装箱中心站电场及正面吊感应电流计算
汪吉健, 高波, 叶强, 吴广宁
2008, 21(2): 238-241,274.
摘要(1654)
摘要:
为了探讨接触网对铁路集装箱中心站环境的影响,采用模拟电荷法对集装箱中心站空间电场进行计算;建立了正面吊的椭球体模型,计算了集装箱中心站空间电场对正面吊的感应电流.计算结果表明:距地面1500 mm处的电场强度峰值约为1.1 kV/m;正面吊正常工作和误操作时,感应电流最大值分别为0.15和0.62 mA,均不会对人体造成伤害.
部分相干平顶光束空间相干度的传输方程及特性
季光明, 戈红
2008, 21(2): 242-247.
摘要(1161)
摘要:
根据惠更斯-菲涅耳原理,导出了部分相干平顶光束在自由空间中光束空间相干度的传输方程,并通过数值计算研究了光束空间相干度的传输特性.研究表明,部分相干平顶光束空间相干度会出现振荡和相位奇异现象;随光束相关长度和光束阶数的减小,光束空间相干度的振荡减弱,相位奇异点减少;随光束传输距离的增大,光束空间相干度的振荡增强,相位奇异点增多,且宽度增大,即光束的空间相干性变好;光束空间相干度宽度与光强宽度的关系与光束阶数和光束传输距离无关,仅与光束相关长度有关.
基于全星座信号点的16-QAM载波恢复
王平, 范平志
2008, 21(2): 248-252.
摘要(1027)
摘要:
为提高16-QAM载波恢复的性能,探讨了16-QAM信号的相位与其传送信息之间的关系,并提出了一种基于全星座信号点的16-QAM载波恢复方法.该方法通过对信号的处理,使所有信号都能被载波恢复环利用.分析和仿真结果表明,与传统方法相比,基于全星座信号点的载波恢复方法的捕获带宽更大,而相位跟踪误差更小.
基于ISO/IEC 9126的Web资源质量评测系统
朱焱, 唐慧佳, 马永强
2008, 21(2): 253-257.
摘要(1436)
摘要:
为了管理基于Web的信息系统的资源质量,以国际软件质量管理标准(ISO/IEC 9126)为基础,建立了Web资源质量评测系统.该系统包括多维多层次的Web资源质量评测模型(WebQM)、Web资源质量评测算法以及评测结果的鲁棒性分析.详细讨论了Web资源质量建模和应用TOPSIS算法评测Web资源质量的过程.鲁棒性分析主要研究了质量评测过程中评测参数取值对评测结果的影响,以优化Web资源质量模型和完善关键指标.
IntServ网络资源优化分配方法
谭献海, 李明辉, 金炜东
2008, 21(2): 258-263.
摘要(1500)
摘要:
为了提高网络接纳控制中的资源预留效率,基于网络演算理论,研究了IETF(因特网工程任务组)推荐的IntServ QoS协商和资源预留的实现方法及其存在的问题.基于给定到达曲线、最大延迟和缓冲区大小约束条件,提出了2种新的网络资源优化分配方法,导出了不同情况下需要预留的速率和缓冲区长度的计算公式.研究结果表明,所提出的资源优化分配方法通过引入分段线性的服务曲线,可以有效节约资源,提高网络利用率.
量子可控非门制备过程中的纠缠度
张淼, 贾焕玉
2008, 21(2): 264-269.
摘要(1634)
摘要:
用囚禁冷离子制备量子可控非门包括3次连续激光脉冲操作.分析了制备过程中的纠缠动力学和纠缠度随时间的变化规律.关于纠缠度的计算结果表明,在第1和第3步激光操作过程中离子内外态无纠缠,在第2步激光操作中离子内外态具有较强的纠缠,并呈现出一定的周期性.
激光处理对铝基体上Ni-P合金镀层性能的影响
杨悦, 于传颖, 王金波
2008, 21(2): 270-274.
摘要(1314)
摘要:
用Nd-YAG脉冲激光处理铝合金基体上化学镀的Ni-P合金镀层.与未处理的合金镀层相比,当激光能量密度为0.515 GW/m2时,Ni-P合金镀层的性能有明显提高,表面粗糙度降低而与基体的界面结合力增大,耐腐蚀性能也有显著的提高.
氧化铝陶瓷粉末固相烧结过程模拟
宋久鹏, BARRIEREThierry, 柳葆生, GELINJean-Claude
2008, 21(2): 275-279.
摘要(1782)
摘要:
用膨胀计测量了氧化铝粉末注射成形的烧结过程中试件的单轴收缩率和收缩速率.基于试验数据,设计了相应的参数标定算法,用于确定烧结模型中的单轴粘度和烧结应力.以氧化铝人工髋关节植体为例,将该模型和参数引入到有限元软件Abaqus中实现数值模拟,以预测试件在烧结过程中的收缩和变形.结果表明,用标定的参数的模拟结果与试验结果基本吻合.
物理气相沉积法制备的CrN涂层的摩擦学性能
莫继良, 朱旻昊
2008, 21(2): 280-284.
摘要(1347)
摘要:
用CETR UMT-2摩擦磨损试验机对比磁过滤阴极真空弧源和多弧离子镀方法制备的CrN涂层在往复滑动条件下的摩擦磨损行为.用X射线衍射、显微硬度计、纳米压痕仪表征涂层的基本特性;用台阶仪、扫描电子显微镜和电子能谱对磨痕进行微观分析,探讨不同结构CrN涂层的磨损失效机理.与多弧离子镀技术制备的CrN涂层相比,磁过滤阴极真空弧源技术制备的CrN涂层更光滑、致密和连续,有较高的硬度和较优越的耐磨性能.涂层微结构的差异是造成摩擦磨损性能差异的主要原因.2种CrN涂层的滑动磨损为磨粒磨损和氧化磨损共同作用的结果.
郑汴公路路尘、路沟底泥和路旁土壤重金属分布
马建华, 李剑
2008, 21(2): 285-291.
摘要(1378)
摘要:
以运营40多a的郑汴公路杏花营路段为研究对象.在采样断面上,按离开公路路基的距离不同布设土壤采样点.用F-AAS法测定土壤中Ni,Cu,Zn和Cr的含量,用GF-AAS法测定Pb和Cd的含量.结果表明,汽车尾气排放、汽车机件间以及车轮与路面间磨损产生的颗粒物导致路面粉尘、路沟底泥和路旁土壤重金属积累;公路北侧路沟和土壤采样点的重金属含量普遍高于公路南侧相应采样点;路面粉尘中大多数重金属含量低于路沟底泥,而高于对照样和公路两侧300 m范围内的土壤重金属平均含量;路旁土壤中大部分重金属的最高含量不在路基处,而出现在距路基20~50 m之间,然后逐渐下降至对照值;郑汴公路交通对两侧土壤环境的影响范围超过300 m,300 m范围内均发生了不同程度的重金属污染,其中100 m范围内发生了中度至重度污染;Cd,Cr和Pb是最主要的公路源污染元素.
绿色施工的模糊综合评价
黄喜兵, 黄庆, 武小菲
2008, 21(2): 292-296.
摘要(1634)
摘要:
为了对施工企业的绿色施工进行合理评价,建立了绿色施工评价指标体系.该指标体系包括节地、节能、节约材料与材料资源、节水和环境保护5个一级指标,并进一步细分为施工临时用地选址等17个二级指标.根据该指标体系的结构特点,采用二级模糊综合评价方法进行绿色施工评价,评价结论分为4个等级.最后,以西南地区某工程施工为例进行绿色施工模拟评价.结果表明,运用模糊综合评价方法进行绿色施工评价是可行的.

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