• ISSN 0258-2724
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2010年  第23卷  第4期

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论著
高速铁路无砟轨道关键设计参数动力学研究
蔡成标, 徐鹏
2010, 23(4): 493-497. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1790) PDF 731KB(1019)
摘要:
应用列车鄄线路耦合动力学理论,分析了高速铁路无砟轨道关键设计参数,包括设计轮重、疲劳检算轮 重、轨道合理刚度、路桥过渡段路基面支承刚度、路基不均匀沉降、轨面变形折角及钢轨挠度变化率. 结果表明: 设计轮重可取为静轮重的3. 0 倍;疲劳检算轮重系数可取为1. 50;轨下基础刚度的合理范围为20 ~30 MN/ m;路 桥过渡段路基面支承刚度的合理值为500 ~1 000 MPa/ m;路基不均匀沉降幅值、轨面变形折角和钢轨挠度变化 率应分别控制在波长的1. 0译、1. 5译及0. 3 mm/ m 以下.
质量弹簧阻尼旋转系统的动频和复模态运动
刘占芳, 张凯, 颜世军
2010, 23(4): 498-501. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(805) PDF 484KB(662)
摘要:
为探讨复杂结构在离心振动复合环境下的动力学行为,建立了旋转系统的动力学方程,计算了系统的 特征频率和复模态矢量,并对复模态矢量进行复分解,得到了系统复模态运动的表征. 研究表明,两自由度质量 弹簧阻尼旋转系统存在特征频率和2 阶复模态;系统特征频率与旋转系统的转速有关,并受离心软化和科氏阻 尼的影响;科氏阻尼导致系统出现复模态矢量,质点做极化的圆运动,说明科氏阻尼引起了旋转系统的运动耦 合;科氏阻尼不是物理阻尼,不引起系统自由振动的衰减.
特大跨径钢桁拱桥施工过程模型试验
范亮, 龚尚龙, 陈思甜
2010, 23(4): 502-507. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1638) PDF 902KB(696)
摘要:
为探讨重庆朝天门长江大桥主桥施工过程中的力学行为,提高施工安全性,对该桥主桥施工全过程进 行了1 颐40 的缩尺模型试验,研究了主桥的施工工艺,量测并分析了各控制工况下主桥各关键杆件的应力. 对模 型桥模拟施工全过程进行计算机仿真,并将仿真结果与模型测试值进行了比较. 结果表明:模型试验可以较好地 模拟原型桥施工过程中的受力状态;该桥最大拉应力和最大压应力均出现在单排扣索最大悬臂工况,且未超过 规范限值;刚柔系杆分级转换比一次转换更为平稳可行.
粘贴钢板加固RC 梁受弯裂缝宽度计算方法
单成林
2010, 23(4): 508-513. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1160) PDF 1151KB(634)
摘要:
为控制粘贴钢板加固钢筋混凝土(RC)梁的裂缝宽度,对梁加固前、后受弯裂缝产生的机理进行了分 析,并通过6 根粘贴钢板加固RC 简支梁加载的全过程试验,观察裂缝的扩展规律. 在RC 梁裂缝宽度现有计算 方法的基础上,给出了分阶段计算RC 梁受弯裂缝宽度的方法和表达式,并对不同受力阶段裂缝宽度的理论计 算值与试验结果进行了比较. 研究表明:RC 梁在开裂状态下粘贴钢板加固后,由于加固前后截面几何性质和受 力状态改变,在荷载作用下原有裂缝首先扩展;最大裂缝宽度应按加固前和加固后分别计算,然后迭加,才符合 梁的实际受力情况;最大裂缝宽度发生在原钢筋重心附近梁侧面原有裂缝处,而非新裂缝处.
碳纤维筋夹片式锚具参数试验研究
诸葛萍, 强士中, 侯苏伟
2010, 23(4): 514-520. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1049) PDF 1079KB(546)
摘要:
为将碳纤维(CFRP)筋应用于桥梁工程,研制了CFRP 筋夹片式锚具,它由锚杯、4 片夹片和金属套管组 成. 对不同齿距的夹片、不同材质和壁厚的套管以及不同的预紧力进行了正交试验,以考察不同参数对CFRP 筋 夹片式锚具综合锚固性能的影响,并通过锚固强度和直径更大的CFRP 筋对该夹片式锚具进行了检验. 试验表 明:夹片齿距、套管厚度和预紧力均对锚固性能有较大影响,铝套管锚具的性能远优于铜套管锚具;预紧力为 100 kN,铝套管厚度为0. 8 mm,夹片齿距为10 mm 时,夹片式锚具的综合锚固性能最好,锚固效率达95. 5%. 该 夹片式锚具至少能用于直径9 mm,抗拉强度2 500 MPa 的CFRP 筋.
平面滑动型岩质边坡地震动力响应
罗刚, 胡卸文, 张耀
2010, 23(4): 521-526. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1186) PDF 796KB(712)
摘要:
为探讨地震荷载作用下顺层岩质边坡的失稳机理,采用疲劳强度理论分析地震载荷作用下边坡岩体力 学性质的变化. 将地震波简化为弹性波,对结构面产生等效静态应力,得出了顺层边坡沿结构面失稳的破坏判 据,并以汶川地震中唐家山高速滑坡为例,验证了破坏判据的合理性. 研究表明,顺层边坡沿结构面失稳主要取 决于结构面倾角、内摩擦角、结构面两侧岩体的波阻抗以及地震波入射角,横波是造成边坡失稳的主要因素. 对 于唐家山高速滑坡,纵波最危险的入射角为0毅和10毅,横波最危险的入射角为10毅和20毅.
复杂山区高等级铁路选线工程地质的若干问题
吴光, 肖道坦, 蒋良文, 屈科
2010, 23(4): 527-532. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1203) PDF 1774KB(598)
摘要:
为科学地进行复杂山区高等级铁路选线,提出了高山峡谷区重力地质作用与物质运动、地壳形变与断 裂活动振动力学、大高差高位铁路选线工程地质以及深埋隧道山体变形与物质运动等与之相关的问题. 基于近 年来复杂山区新线建设的实践,提出了活动断裂区隧道峒口位置选择与隧道峒口结构工程设计动力学、重力地 质强烈发育区桥位选择与评价原则以及桥位岸坡稳定性评价等复杂山区高等级铁路选线工程地质若干新的重 大课题.
无人机影像数字处理及在地震 灾区重建中的应用
鲁恒, 李永树, 李何超, 何敬, 任志明
2010, 23(4): 533-538. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1258) PDF 1512KB(805)
摘要:
为解决多云雾地区卫星遥感数据难以实时获取的问题,考虑到无人机低空遥感影像分辨率高、灵活性 好等特点,探讨了无人机影像的获取及数字处理方法. 探讨了影像三维可视化过程,并针对汶川地震灾区重建规 划设计的需要,将重建规划设计模型直接引入三维地理信息系统环境. 实验结果表明:与卫星遥感数据相比,无 人机获取的影像在三维可视化中能提供更详细、更丰富的几何和语义信息;采用设计模型与三维地形景观相结 合的技术,能实时再现设计成果,避免复杂环境下二维图形带来的思维局限性和片面性,提高设计效果的真实表 现力.
基于Kriging 模型的改进协同优化算法
张静, 李柏林, 张卫华, 刘永均
2010, 23(4): 539-543. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1263) PDF 622KB(485)
摘要:
为了提高协同优化算法的求解效率,利用Kriging 模型,构造系统级近似优化模型,提出了基于Kriging 模型的改进协同优化算法. 该算法采用置信域与均匀设计相结合的方法,完成近似模型的更新;采用序列二次规 划算法,完成优化问题的求解. 以经典函数和减速器设计为例,验证了改进协同优化算法. 结果表明:该算法能提 高计算效率,在减速器设计中,迭代次数减少50%左右.
动载系数对160 km / h 货车转向架焊接件 疲劳损伤的影响
周张义, 李芾, 黄运华, 安琪, 李志强, 潘树平
2010, 23(4): 544-548. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1277) PDF 902KB(562)
摘要:
为了验证160 km/ h 货车转向架焊接部件的疲劳强度,依据UIC510鄄3 标准规定的疲劳试验载荷确定方 法和IIW 提供的焊接接头疲劳强度S鄄N 曲线,应用结构有限元技术及Palmgren鄄Miner 线性累积损伤准则,对焊接 构架及摇枕主结构危险焊缝接头进行了疲劳损伤数值仿真分析. 结果表明:侧滚动载系数变化对疲劳损伤影响 较小,浮沉动载系数变化对疲劳损伤影响显著. 在对焊接构架和摇枕进行疲劳试验验证时,侧滚动载系数可直接 取标准值0. 22,浮沉动载系数应比标准值0. 30 适当增大,可初步取为0. 33.
车轮型面磨耗对车辆服役性能的影响
李艳, 张卫华, 周文祥
2010, 23(4): 549-554. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1250) PDF 832KB(783)
摘要:
针对动车组的1 节车辆, 利用WPD 车轮外形测量仪定期实测每个车轮的外形与轮径, 得到5 组车 轮型面磨耗工况, 并结合所选车辆的结构参数和运行线路特点, 利用多体动力学软件进行了车辆动力学仿真, 分析了车辆在不同磨耗工况下的动力学特性. 仿真结果表明: 为保证车辆400 km/ h 以上的临界速度, 车轮等 效锥度应不大于0. 4; 磨耗车轮的型面下凹深度超过2 mm 时, 车辆运行安全性和曲线通过性能将显著下降, 在最恶劣工况时,平稳性指标增幅达54%, 轮轴横向力增大了100%.
YNvd 接线变压器的阻抗匹配与运行特性
陈民武, 李群湛, 解绍锋, 张丽艳
2010, 23(4): 555-560. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(883) PDF 672KB(676)
摘要:
为在电气化铁道牵引供电系统中推广应用YNvd(星形鄄开闭三角形)接线变压器,基于磁势平衡方程、 绕组接线方程、输出端口方程和电压传递方程,建立了YNvd 接线变压器的数学模型,讨论了达到变压器良好的 平衡特性应满足的设计条件;对电力系统阻抗进行了折算,给出了牵引变压器二次侧端口的电压输出方程和两 相等值电路. 研究表明,绕组阻抗不匹配将导致变压器在不同接地运行方式下产生零序电流和零序电压;牵引母 线短路电流由系统阻抗、变压器漏抗及阻抗匹配程度决定.
基于蒙特卡洛模拟的城市轨道概率潮流分析
刘炜, 李群湛, 唐兵, 陈民武
2010, 23(4): 561-567. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(982) PDF 917KB(574)
摘要:
为探讨城市轨道牵引供电网络中潮流分布的不确定性,基于城市轨道交、直流统一的牵引供电算法,提 出了一种基于蒙特卡洛模拟的城市轨道牵引供电系统概率潮流计算方法. 该方法通过列车运行的时间鄄位置曲 线构建列车位置的概率分布;根据行车组织建立发车间隔的概率分布;通过蒙特卡洛仿真,随机抽样确定列车在 线路上的位置和功率分布;采用交、直流统一的潮流计算,获得城市轨道牵引供电系统节点电压和功率的概率分 布. 实例仿真表明,采用该方法,可准确把握牵引网网压、牵引变电所负荷等的概率统计特征.
一种面向彩色CIS 数据接口的低功耗编码方法
刘毅, 杨银堂, 文博
2010, 23(4): 568-573. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(802) PDF 764KB(571)
摘要:
为有效降低彩色CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器数据输出接口的动态功耗,对输出接口信 号的活动性进行了分析. 根据同色像素信号高六位相关性高、活动性低的特点,提出了一种编码方法. 该方法通 过比较当前与前一同色像素信号,决定是否保持当前接口信号的高六位,从而显著降低接口信号的活动性. 仿真 结果表明,用该方法,接口的动态功耗降低了24. 2%.
列车运行控制系统设计正确性的验证方法
曹源, 唐涛, 罗丹, 穆建成
2010, 23(4): 574-579. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1004) PDF 751KB(760)
摘要:
为验证系统开发阶段列车运行控制系统设计的正确性,提出了基于RAISE 软件的系统建模、描述及验 证方法. 以CTCS-3 级两列列车追踪运行为例,采用面向系统特性的域,建立了系统域模型,并在对域模型扩充和 完善的基础上,用RSL 语言描述了两列列车追踪运行情况. 根据RSL 语言描述的公理及RAISE 自身的推理规 则,验证了当两列列车追踪运行时, CTCS-3 级列车运行控制系统设计的正确性.
基于SINS / GPS 的高速列车组合导航系统
钟晓春, 张海涛, 姜向东, 李源忠
2010, 23(4): 580-584. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1223) PDF 612KB(648)
摘要:
为提高高速列车的导航精度,提出了一种基于SINS/ GPS 的组合导航系统. 分析了SINS 和GPS 的误差 源,设计了SINS/ GPS 高速列车组合导航算法. 仿真结果表明,所提出的SINS/ GPS 高速列车组合导航系统精度 高,可靠性好,克服了惯性导航系统误差随时间增大的缺陷.
旋转迭代量子搜索算法
周日贵, 曹建
2010, 23(4): 585-588. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(921) PDF 468KB(435)
摘要:
为提高Grover 算法的搜索效率,基于Grover 算法,提出了一种新的量子搜索算法. 该算法充分利用各状 态之间的结构信息,根据不同的初始量子态和所搜索的基态设计旋转量子门,并用提出的量子门进行旋转迭代. 结果表明,与Grover 算法相比,该算法的搜索迭代次数减少. 实例分析验证了算法的可行性和有效性.
一种允许误差的异构图形语义匹配技术
石念峰, 王国强, 唐卫清
2010, 23(4): 589-595. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1103) PDF 1006KB(854)
摘要:
为解决二维和三维异构图形数据匹配问题,以流程工厂协同设计为背景,提出了基于允许误差的最大 语义匹配算法(MSMGE). 该算法首先用类无向图描述二维和三维图形数据的工程属性和拓扑关系,消除了研究 对象的异构性;然后,用语义表达式表示类无向图顶点与边的语义关系,将二维和三维异构图形数据的匹配转化 为允许误差最大公共序列的匹配;最后,通过采用基于工程语义的类无向图语义分割、语义规整和语义裁剪等方 法降低MSMGE 的复杂度. 研究表明,用此算法,匹配精度能够达到90%以上.
扩散反应脉冲Cohen-Grossberg 神经网络的鲁棒稳定性
施继忠, 徐晓惠, 张继业
2010, 23(4): 596-602. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1281) PDF 616KB(546)
摘要:
应用光滑边界引理,分析具有反应扩散项和脉冲扰动的Cohen鄄Grossberg 神经网络平衡点的全局指数鲁 棒稳定性. 假设激活函数满足Lipschitz 条件,利用向量Lyapunov 稳定性理论和数学归纳法,得到了系统全局指数 鲁棒稳定的充分条件:由神经网络关联矩阵、增益函数、反应扩散项及激活函数界构造的表达式小于0.
基于SOA 的协同设计网络性能优化
蔡海尼, 文俊浩, 姬楷
2010, 23(4): 603-608. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(910) PDF 947KB(526)
摘要:
为了优化协同设计网络的服务性能,引入服务容器分层注册机制和基于服务质量(quality of service, QoS)的动态消息路由访问策略,提出了面向服务体系结构中的企业服务总线改进模型. 该模型通过构建服务容 器间的树形结构关系,用深度优先搜索法实现服务查找,将查找范围限定在以服务请求容器和服务注册容器为 叶节点的最小子树,增强了局部注册访问性能,减少了中心总线的请求负荷和网络开销,并在QoS 加权算法中综 合当前测试数据和历史数据进行服务评估,以获取高质量的动态服务. 应用实例表明:当并发访问量较大时,改 进模型的平均响应时间比现有全局注册模式减少30% 以上,并且在网络服务质量变差时能自动调整路由恢复 到良好状态,提升了协同设计系统的效率.
阵列误差对无源探测快速测向性能的影响
刘志强, 马红光
2010, 23(4): 609-614. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(835) PDF 735KB(634)
摘要:
为了定量分析存在方向图误差、位置误差、互耦误差、通道误差4 种阵列误差的情况下,非合作无源探 测系统的快速测向性能,通过矩阵范数与泰勒级数等理论分析,估计了无阵列误差时目标方向映射角的偏差范 围,研究了阵列误差对阵列波束形成的影响,计算了存在阵列误差时目标方向映射角的估计偏差范围,得出并证 明了较小阵列误差对方向映射角的估计方差几乎无影响的结论. 仿真结果表明:阵列误差引起的最大波束幅度 相对偏差为6. 5%、信噪比为-20 dB 时,16 元等距线阵的最大方向映射角估计偏差与均方差均小于0. 015 rad, 与理论分析结果相符.
列车解体方案计数方法的改进
陈崇双, 王慈光, 钱丙益
2010, 23(4): 615-620. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(828) PDF 745KB(609)
摘要:
为了保证自编始发列车满轴正点出发,研究了编组站调度员编制阶段计划时列车解体方案的计数问 题. 根据动态配流理论,按照解体不等价方案与正则排列的对应关系,显式表示了缺省事件,并讨论了其性质. 在 此基础上,遵循最大解体和先到先解原则,给出了单列车解体不等价方案和阶段出发多列车解体不等价相容方 案的计数改进方法. 算例表明,改进算法充分利用了列车的解体区间和解体量信息,使搜索空间缩小了28. 6%, 计算复杂度降低.
随机到达车辆信号交叉路口的 Markov 链排队模型
蒋阳升, 胡路, 蒲云
2010, 23(4): 621-626. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(899) PDF 872KB(701)
摘要:
为了克服现有交叉口排队分析模型中车流到达均服从特定规律这一假定的局限性,用嵌入马尔科夫链 技术建立了定周期信号交叉口车辆随机到达的Markov 链排队模型,在Excel 环境下嵌入LINGO 软件,编写了相 应的模型程序和用于验证模型的仿真模拟程序. 算例表明: 本文模型计算的平均排队长度与实际调查结果很接 近,与随机模拟结果的误差为0. 14%;在50% ~65%分位范围内,用Markov 链排队模型计算的排队长度与实际 样本结果和随机模拟结果相同,在其他分位最大相对误差为3. 85%.
基于Multi-agent 协商的 出行信息个性化服务策略
安实, 崔娜, 于航
2010, 23(4): 627-634. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(975) PDF 1417KB(505)
摘要:
为了满足个体出行者的信息服务需求、均衡分配路网系统交通量,采用效用理论和multi-agent 建模技 术,将驾驶员、信息发布单元以及路网管理者分别作为不同的Agent 建立模型,提出了基于multi-agent 协商的个 性化信息服务策略,期望通过Agent 之间的协商实现个体出行者与路网管理者之间的利益均衡. 应用Starlogo 仿 真技术,针对5 种路网饱和度和6 种服务供应鄄接受比例组合成的30 种服务供给模式,分析了该信息服务策略对 出行个体和整体路网的影响. 仿真结果表明:协商服务最佳适用路况的流量饱和度为0. 95,最佳的服务供应比 例为60%.
微注射成形实验与数值模拟
成志强, BARRIERET, 柳葆生, GELINJC
2010, 23(4): 635-638. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1568) PDF 831KB(582)
摘要:
为研究注射料的流动性和模腔形状的复制能力,加工了含有微流道的模具,在微注射系统上进行了微 注射实验. 应用基于矢量化显式算法的程序,在不同壁面边界条件下,对微注射实验进行了模拟. 结果表明:在注 射料温度220 益、模具温度40 益、注射流量为20 mm3 / s、注射时间1 s、保压时间10 s 的注射工艺条件下,聚丙烯 能较好的复制长5 mm,宽1. 5 mm 和厚0. 8 mm 的微流道形状. 采用滑移边界条件的微注射模拟结果与实验结果 一致,说明微注射中存在边界滑移速度
真空吸气剂PdO 粉末的微观结构
陈树军, 汪荣顺
2010, 23(4): 639-642. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1081) PDF 649KB(644)
摘要:
为了研究真空多层绝热储罐中PdO 粉末对H2 的吸附机理,利用ASAP2010 型物理吸附仪,在77 K 下对 PdO 粉末进行高纯N2 吸附和脱附,分析其微观结构. 结果表明: PdO 粉末的吸附等温线属于第郁类吸附等温 线,起始部分满足BET 二常数公式;在吸附等温线中间段,发生毛细孔凝聚,吸附量急剧增加;吸附等温线和脱 附等温线之间存在着滞后环,当相对压力达到0. 9 时,出现吸附饱和现象; PdO 粉末的固体孔结构多为中孔,孔 结构是两端都开放的管状毛细孔, PdO 粉末比表面积为14. 669 m2 / g,孔容积为0. 030 984 cm3 / g,孔径范围为 1. 700 ~20. 000 nm,平均孔径为8. 449 nm.
风险厌恶下的物流商定价策略
崔异, 张锦, 施路
2010, 23(4): 643-649. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(967) PDF 938KB(672)
摘要:
为了反映行为主体的风险厌恶程度对供应链系统定价决策的影响,基于市场需求受价格影响的假设, 建立了物流商和制造商均为风险厌恶型的供应链模型. 用确定性等价方法推导出效用函数刻画物流商和制造商 的风险厌恶特性. 结果表明:分散决策下,物流商为风险中性型时,最优物流价格与制造商风险偏好无关;物流商 为风险厌恶型时,最优物流价格小于风险中性型的最优物流价格,且是制造商风险厌恶程度的增函数、物流商风 险厌恶程度的减函数. 集中决策下,制造商为风险中性型时,供应链将产生剩余利润;制造商风险厌恶程度高于 临界值时,会导致供应链利润损失,物流商与制造商应分散决策;制造商风险厌恶程度不高于临界值时,供应链 将产生剩余利润,物流商与制造商应集中决策.
基于资金和管理投入的 两资源配置风险投资组合
彭飞, 史本山
2010, 23(4): 650-654. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1407) PDF 800KB(632)
摘要:
利用Markowitz 投资组合原理,提出了将管理投入和资金投入作为配置资源纳入风险投资组合决策的 思想. 将风险投资家对风险企业的管理投入视为与风险企业收益密切相关的因素,构造出指数型管理投入收益 影响函数. 基于在一定的风险下最大化风险投资组合收益的原则,建立了管理投入和资金投入两资源配置风险 投资组合决策的一般模型. 基于风险企业彼此不相关假设,构造出简化的组合风险企业风险函数,建立了具有两 资源配置约束的风险投资组合决策应用模型.

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