• ISSN 0258-2724
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2016年  第29卷  第6期

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论文
车钩箱位置误差对重载机车动态性能的影响
王开云, 张瑞, 陈再刚, 史智勇
2016, 29(6): 1041-1046. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.001
摘要(604)
摘要:
为了探明车钩箱中心线相对车底架中心线存在横向偏差及对制动时机车动态性能的影响规律，测量了八轴机车底架几何参数.测试结果发现，车钩箱偏离车底架中心线范围约5~10 mm.根据测量结果，考虑国内重载机车常用的车钩缓冲器装置的结构特点，建立了具有时变弧面接触特性的钩缓动力学模型和由2台八轴机车组成的列车动力学模型.在此基础上分析了不同横向偏差的车钩摆角、车体横向错位以及机车行车安全性.研究结果表明：在厂线试验条件下，若车钩箱偏离中心线距离越大，制动后车钩摆角与车体横向错位增大，行车安全性越差.为保证行车安全性，车钩箱偏离距离应不超过9 mm.
减振CRTS Ⅲ型板式无砟轨道路隧过渡段动力分析
任娟娟, 赵华卫, 李潇, 邓世杰, 徐坤
2016, 29(6): 1047-1054. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.002
摘要(487)
摘要:
为了设置合理的过渡段长度，最大限度地减小路基与隧道之间变形差对行车安全性和舒适性的影响，基于有限元方法和车辆-轨道垂向耦合动力学理论，建立了列车-轨道-路隧过渡段垂向耦合动力分析模型.以钢轨挠度变化率、车体加速度和轮轨力等作为评价指标，对路隧过渡段动力特性进行分析，提出了路基与隧道内同时设置过渡段时，减振橡胶垫层的刚度建议值和布置方式，以及仅在隧道内设置过渡段时过渡段长度的建议值.研究结果表明：过渡段橡胶垫层的刚度可采用分级过渡的方式，减振橡胶垫层的刚度比不宜超过2；在过渡段，以车体振动加速度为控制指标，从保障行车安全和减小过渡段维修工作量的角度出发，建议隧道内过渡段的设计长度为25~30 m.
高速列车头型多目标气动优化设计
张亮, 张继业, 李田, 张卫华
2016, 29(6): 1055-1063. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.003
摘要(578)
摘要:
为提高明线运行的高速列车气动性能，以头车气动阻力和尾车气动升力为优化目标，对高速列车头型进行了多目标自动优化设计.以某新型高速列车为原型，建立了包含转向架区域的高速列车参数化模型，提取了7个设计变量，分别控制鼻尖高度、端盖开闭机构顶端高度、驾驶室车窗高度、水平最大外轮廓线横向宽度、头型中部辅助控制线凹凸度、转向架区域横向宽度和隔墙倾角，并基于计算流体动力学理论，建立了高速列车空气动力学模型.应用该模型计算作用在列车上的气动力，通过多目标遗传算法自动更新设计变量，实现了高速列车头型的自动优化设计.对优化目标与设计变量的相关性进行分析，结果表明：驾驶室车窗高度和转向架区域横向宽度对头车阻力影响最大，头型鼻尖高度和中部辅助控制线凹凸度对尾车升力影响最大；优化后得到6个Pareto最优头型，与优化前的头型相比，头车阻力最多减小3.15%，尾车升力最多减小17.05%.
四轮独立转向车辆稳定性的模糊最优控制方法
金立生, 高琳琳, 谢宪毅, 王发继, 李科勇
2016, 29(6): 1064-1072. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.004
摘要(540)
摘要:
为改善四轮独立转向（4WIS）车辆的操纵稳定性，在设计了4WIS模型跟踪最优控制器的基础上，对最优控制参数对控制性能的影响以及4WIS车辆转向动力学特性进行了分析，提出了一种基于车辆转向状态的最优控制器参数调整策略，并设计了模糊逻辑控制参数调节器，实现最优控制器参数的自适应调整.结合4WIS车辆的八自由度动力学模型对提出的模糊最优控制系统进行仿真实验分析，结果表明：设计的4WIS模糊最优控制系统能够极大地改善车辆的稳定性与安全性；在高速低附着系数的极限工况下，该系统仍然够能保证车辆的理想转向状态.该系统对于强侧向风一类的侧向干扰具有很强的抑制能力；风速90 km/h的强侧风且无驾驶员干预情况下，车辆在320 m行驶距离内，侧向偏移量仅为0.78 m.
基于滑移率反馈控制无级变速器夹紧力优化策略
韩玲, 安颖, 董博, 田丽媛, SOHELAnwar
2016, 29(6): 1073-1079. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.005
摘要(477)
摘要:
为了将汽车燃油消耗率降至最低，使发动机稳定在最佳转速区域，对无级变速器（continuously variable transmission，CVT）传统夹紧力控制策略进行了优化.在CVT内部现有传感器装置的基础上，根据滑移率反馈控制方法的总体结构，建立了具有非线性的滑移率动态模型方程，并在设计滑移率反馈控制器过程中，采用分级内、外双环的控制方法，解决夹紧力与速比之间的耦合问题.通过台架试验及CVT整车测试，验证了优化后的夹紧力控制策略的有效性.研究结果表明：在CVT整车百公里急加速、紧急制动以及综合工况下，滑移率反馈控制令整车动力匹配能力优于传统夹紧力控制；夹紧力在满足不发生带轮打滑及使用要求前提下，夹紧力可降低10%，燃油效率总量可提高1%.
桩网结构路基格栅加筋作用及其拉力特性研究
陈仁朋, 汪焱卫, 陈金苗
2016, 29(6): 1080-1086. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.006
摘要(473)
摘要:
为了研究柱网结构路基中土工格栅的加筋作用以及路基在动静荷载下土工格栅拉力的变化特性，建立了高速铁路柱网结构路基足尺物理模型试验装置，用激振器对路基施加动静荷载，利用土压力盒以及布拉格光栅分别监测路基内部土压力以及格栅拉力的变化特征.试验结果分析表明：路基上部荷载对路基内部土拱的稳定性存在影响，随着荷载的增大，土拱出现先强化后弱化的现象；桩土荷载分担比存在上限值，随着桩土差异沉降先增大后减小；当路基上部受到静荷载作用时，土工格栅能够使得桩顶上方承担的静荷载增加约12%，且路基中心处的格栅拉力增长最大；路基在长期动荷载作用下，格栅拉力产生了明显的变化，桩帽中心处的格栅拉力约增长了8%，路基筋材的设计需要考虑路基上方动荷载的影响.
建渣土工袋挡土墙室内模型试验
文华, 邹娇丽, 程谦恭, 张敏, 顾成壮
2016, 29(6): 1087-1097. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.007
摘要(488)
摘要:
建渣土工袋挡土墙是一种新型的柔性支挡结构，将建渣用作土工袋填料，有利于建渣的回收利用.设计并开展了建渣土工袋挡土墙室内模型试验，研究了不同工况下坡顶竖向沉降的变化规律、墙后土压力和墙面水平位移沿墙高的分布特征以及坡体破坏模式.研究结果表明：增加建渣土工袋挡土墙后的坡顶破坏荷载比无支护时提高了87.5%~125%，边坡支护效果十分显著；坡比从1：0.75增加到1：0.25时，坡顶承受的破坏荷载降低了11.8%~29.4%；建渣土工袋挡土墙墙面水平位移随墙高呈鼓型分布，最大水平位移位于距墙底约1/3~1/2高处.建渣土工袋挡土墙墙后土压力为非线性分布，最大土压力值出现在距墙底约1/3高处；建渣土工袋挡土墙墙后土体的滑裂面从圆弧形向折线形变化，滑裂面前缘高度均位于距墙底1/3~1/2高处；距墙底约1/3~1/2高处为建渣土工袋挡土墙的薄弱部位，在设计和施工中应考虑一定的工程措施予以加强.
铁路风屏障防风效果代理模型优化
向活跃, 李永乐, 苏洋, 廖海黎
2016, 29(6): 1098-1104. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.008
摘要(480)
摘要:
为确定铁路风屏障的最优参数，基于代理模型方法对风屏障防风效果进行了优化.首先，改进了网格搜索法以优化支持向量机回归模型的参数，并通过算例进行了验证.其次，以设置风屏障时的车辆气动特性为目标函数，建立了风屏障防风效果的优化模型.最后，利用风屏障的风洞试验结果，采用支持向量机回归建立了目标函数的代理模型，对风屏障的高度和透风率进行了优化.研究结果表明：改进的网格搜索法提高了支持向量机模型参数选择的准确性，当风屏障高度为1.91~2.90 m时，最优的风屏障透风率为0.00~0.17；当风屏障高度超过2.50 m后，增加风屏障的高度对防风效果的提高较为有限.
偏斜风对地物周边空间吹雪及积雪形成的影响
刘多特, 李永乐, 汪斌
2016, 29(6): 1105-1112,1197. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.009
摘要(450)
摘要:
为考察偏斜风效应下地面结构周边地表积雪形态及形成机理，基于欧拉框架多相流理论，采用计算流体动力学（CFD）方法，模拟了不同来流风向下立方体建筑的特征绕流场，对比了地表侵蚀积雪预测指标的差异.研究结果表明：来流风向的改变影响模型周边近地流分离及附着的形成，决定了地表剪切状态，顺风体轴方向，风向角的增大（045）使侵蚀极值位置总体后移，模型背风侧极值位置随风向的改变较迎风侧敏感；空间吹雪浓度分布受模型特征扰流及风向重分配效应影响显著，决定了当地沉积强度，横风体轴方向，靠近来流侧近地吹雪浓度始终大于出流侧，两侧浓度差随风向角的增大（045）而增大.单位时间下地物水平正交方向的侵蚀沉积量随风向的改变呈现此消彼长的规律，风向对局部地表积雪形态的调整机制近似动态平衡.
格构式钢管混凝土风电塔架双拼节点性能研究
闻洋, 孟春才, 刘书坛
2016, 29(6): 1113-1120. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.010
摘要(429)
摘要:
为了掌握钢管混凝土双肢拼接节点的破坏机理和力学性能，进行了6个钢管混凝土双肢拼接节点缩尺模型的静力试验研究，并在此基础上采用ABAQUS进行了有限元的非线性分析.通过塔柱径厚比、节点板厚度和有无加劲板3个参数的变化，对节点的破坏模式、节点板的等效应力等性能指标进行了分析.研究结果表明：无加劲板节点的破坏区在节点板上，加劲板节点的破坏是由于压杆失稳而引起；加劲板节点的承载力大于无加劲板节点，但对节点板的厚度、初始偏心和塔柱径厚比等因素的敏感度降低，无加劲板节点的节点板高应力区集中在节点板中段下部区域和拉腹杆下方的区域；加劲板节点的节点板高应力区集中在节点板中段下部区域；如果腹杆不发生屈曲破坏，当塔柱径厚比27.4时，节点板厚度相同，塔柱径厚比增大，节点承载力下降，当27.4时，节点板厚度增加，节点承载力下降幅度减小；当节点板与塔柱壁厚比2时，节点承载力随着的增大而增加，当2时，塔柱壁厚增加，承载力增加幅度减小.
水平成层场地动力特性研究
范刚, 张建经, 周立荣, 王志佳, 付晓
2016, 29(6): 1121-1130. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.011
摘要(460)
摘要:
为了探究地震波作用下水平成层场地的动力响应特征，设计并开展了水平成层场地的大型振动台模型试验，并基于希尔伯特-黄变换对水平成层场地在时域和频域的响应进行了研究.研究结果表明：地震波在水平成层场地内自下而上传播过程中被放大，场地表层碎石土层对地震波的放大效应强于下覆软岩层和硬岩层，碎石土层加速度放大系数达到5.94；地震波从硬岩层传入软岩层时，高频成分（27~40 Hz）被吸收，低频成分（0~22 Hz）被放大，地震波从软岩层传入碎石土层时，7~27 Hz频段进一步被放大，同时，碎石土层内的地震波表现出双卓越周期特性；反应谱峰值随着输入地震波幅值的增大而增大；软岩地层在反应谱周期T0.3 s部分表现出衰减效应，在周期T0.3 s 部分，自下而上3个地层的反应谱表现出放大效应；碎石土层/软岩层分界面对地震波能量具有一定的聚集和放大作用；软岩层/硬岩层分界面对地震波的能量仅仅表现为聚集作用；在碎石土层内，地震波的能量被放大，Hilbert能量谱由单峰发展为三峰，峰值在时间轴上向坐标轴正方向发散，在频率轴上由低频向高频移动.
落石冲击能量对山区桥梁损伤的影响
顾乡, 余志祥, 赵雷, 许浒
2016, 29(6): 1131-1137. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.012
摘要(552)
摘要:
为研究落石对桥梁冲击破坏严重的问题，建立了HJC（Holmquist Johnson Cook）损伤本构模型，运用非线性显示动力分析软件LS-DYNA对典型的山区桥梁在落石冲击条件下进行碰撞分析.在此基础上，对落石冲击能量进行分级，并对外套钢板和增加素混凝土保护层两种防护措施进行了对比研究.研究结果表明，落石潜在危险能量为2 500 kJ；当采用外套钢板措施时，侵彻率由原来的37.78%下降到13.89%，混凝土体积损伤减少30%；当采用素混凝土保护层措施时，侵彻率进一步下降到6.11%，混凝土体积损伤减少76%.
基于强震记录快速确定康定地震的震源破裂方向研究
王宏伟, 温瑞智, 任叶飞, 宋晋东
2016, 29(6): 1138-1146. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.013
摘要(417)
摘要:
2014年11月22日四川省康定县发生MS6.3级地震，主震3d后发生MS5.8级余震.为研究两次地震震源破裂特性并探讨通过强震记录快速确定震源破裂方向的方法，利用强震记录并基于网格搜索方法，快速确定了使强震动峰值参数预测值与震源方向性系数修正的观测值误差最小的震源破裂参数.研究结果表明：由于MS6.3级地震震中西北方向强震台站缺失致其记录空间分布严重不均匀，确定的震源破裂方向不理想；对于MS5.8级余震，结合流动台站的强震记录，快速确定了震源为双向破裂，主破裂方向约为北偏东320o，与断层走向及余震分布较为一致，主破裂方向上的破裂占整个震源破裂的70%~90%，破裂速度约为2.5~2.8 km/s.
滚石冲击钢筋混凝土板的弹塑性动力响应研究
王东坡, 刘洋, 裴向军, 石思
2016, 29(6): 1147-1153. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.014
摘要(477)
摘要:
滚石冲击钢筋混凝土板过程伴随复杂的能量转化，基于经验或Hertz接触理论的传统钢筋混凝土板抗冲击设计与实际状况有较大出入.为探索一种更加高效准确的滚石冲击响应计算方法，引入Olsson针对正交各向异性复合板提出的冲击动力控制方程，结合弹塑性接触理论开展滚石冲击钢筋混凝土板动力响应分析，并与Hertz解及动力有限元解进行对比，结果表明：相同条件下，Hertz理论解由于仅考虑板的弹性变形，其峰值冲击力较弹塑性理论解和动力有限元解分别增大31.8%和77.1%，其最大压痕深度较后两者分别增大17.3%和61.8%，而基于弹塑性接触准则的冲击动力响应更加接近于动力有限元解，趋于真实，且避免了复杂建模过程，高效可行.
强震下紫坪铺坝前大型古滑坡体变形破坏效应
梁敬轩, 胡卸文, 韩玫, 方力, 吴建利, 叶正晖
2016, 29(6): 1154-1162. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.015
摘要(440)
摘要:
为探究512汶川地震中几乎所有大型古滑坡堆积体均保持整体稳定，只在局部坡度较陡及陡缓交界处发生滑塌的变形机制，以紫坪铺水利枢纽坝前左岸灯盏坪大型古滑坡堆积体为例，通过现场深孔监测资料及室内数值模拟分析了堆积体地震变形特征及应力应变分布情况.研究表明，灯盏坪古滑坡堆积体位移最大值出现于地表坡缘处，达150 mm；地震主要影响堆积体剪应力分布，造成灯盏坪前缘下部软化带内剪应力集中；基覆界面及微地貌是控制古滑坡体地震变形破坏模式的主导因素，并非所有古滑坡体均会被地震诱发整体复活，灯盏坪堆积体总体地形坡度为20左右，基覆界面倾角为13左右，地震不会触发其整体失稳，只在局部地形陡缓交界处及转折端发生变形破坏.
台阶式短加筋土挡墙行为特征的离心模型试验
罗玉珊, 徐超, 陈洪帅
2016, 29(6): 1163-1169. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.016
摘要(421)
摘要:
短加筋土挡墙是一种在既有稳定墙体/陡坡前修建的窄加筋土挡墙，目前对其工作机理的研究尚不深入，特别是对短加筋土挡墙内部存在陡坎及增设台阶的情况鲜有研究.本文利用离心模型试验，结合系统的监测数据，对各组模型试验墙顶沉降、墙面水平位移、土压力分布等规律进行了分析，探讨了短加筋土挡墙的行为特征以及中部增设台阶的影响.研究发现：短加筋土挡墙的竖向沉降和水平位移均较常规加筋土挡墙分布偏不均匀；短加筋土挡墙与其后稳定墙体/陡坡接触区域竖向土压力分布存在明显应力集中和应力消散区；中部增设台阶可很好地控制短加筋土挡墙变形，提高整体稳定性；短加筋土挡墙和其后稳定墙体/陡坡之间的压力监测值远小于理论水平土压力值，二者间仅为接触压力.
面向遥感影像匹配的特征点检测算子性能评估
叶沅鑫, 慎利
2016, 29(6): 1170-1176. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.017
摘要(466)
摘要:
在基于特征点的匹配方法中，特征点检测是非常关键的步骤，直接影响到匹配的效果.为了确立遥感影像匹配过程中特征点算子的选择依据，本文从光谱、时相和尺度（分辨率）3个方面，选择不同类型的遥感影像作为实验数据，以特征点重复率作为评估标准，对当前主流的Harris-Laplace、Hessian-Laplace、DoG和MSER 4种特征点检测算子进行性能评估，并分析了每一种算子的优缺点和适用范围.实验结果表明：在光谱和时相方面，Hessian-Laplace的平均重复率达到40%，性能最好，其次为Harris-Laplace和DoG，而MSER的性能相对较弱；而对于尺度方面，MSER表现出最好的性能，平均重复率达到35%，其次为Hessian-Laplace，而Harris-Laplace和DoG的性能较弱.
基于喷丸随机模型的表面覆盖率计算方法
强斌, 李亚东, 顾颖, 倪金荣
2016, 29(6): 1177-1182. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.018
摘要(512)
摘要:
为了揭示金属结构表面喷丸处理过程中覆盖率的变化规律，通过分析喷丸随机模型的建模流程及靶材的喷丸后形貌，利用MATLAB软件开发了基于喷丸随机模型的覆盖率计算程序，并将此与传统覆盖率计算方法进行了对比.结果表明：以直径为1.0 mm，速率为50 m/s的弹丸对构件进行喷丸处理，当弹丸数目N20时，新方法（MATLAB法）与传统方法（PEEQ法和理论公式法）的计算结果较接近；随着弹丸数目的增加，在达到全覆盖之前，3种方法的计算覆盖率为CPEEQ Cth CMATLAB；全覆盖时，3种方法所对应的弹丸数目分别为100、140和190.
曼型干式煤气柜气弹模型设计与模态参数识别
刘欣鹏, 李正良, 陈俊帆, 晏致涛
2016, 29(6): 1183-1189. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.019
摘要(425)
摘要:
为了设计并制作出满足曼型干式煤气柜动力特性及流体力学相似准则的气动弹性模型，应用背景-共振能量参与系数法对煤气柜结构进行风振响应主要贡献模态识别，分析了模型设计中的主要参数，讨论了质量不相似对模型风振响应的影响，并推导了修正方法.详细阐述了煤气柜气弹模型加工、制作方法，对煤气柜气弹模型进行模态参数识别.结果表明：煤气柜结构风振响应主要贡献模态为前10阶模态；柜体内压对结构振动频率影响较小，一般在5%以内；在煤气柜设计中，仅需模拟柯西数相似即可；质量不相似模型风振响应的修正结果与原型风振响应差别在3%以内，煤气柜气弹模型实测频率、振型特点均满足设计要求.
各种典型边界FGM矩形板面内自由振动的二维弹性分析
蒲育, 滕兆春
2016, 29(6): 1190-1197. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.020
摘要(454)
摘要:
为获得功能梯度材料（FGM）矩形板面内自由振动的动力学响应，基于二维线弹性理论建立了功能梯度材料矩形板面内自由振动的控制微分方程.采用微分求积法（DQM）数值研究了9种典型边界下FGM矩形板面内自由振动的频率特性，分析了边界条件、长宽比及梯度指数对自振频率的影响.分析结果表明：通过设置梯度指数为0，将FGM矩形板退化为各向同性矩形板，与已有各向同性矩形板的文献结果进行比较，表明了DQM的适用性和精确性；9种边界下长宽比对FGM矩形板基频的影响不同，基频随长宽比的增大而增大的板分别为：C-C-C-C板、SS2-C-SS2-C板、C-C-C-F板、SS1-C-SS1-C板、C-C-F-F板和SS1-SS1-SS2-SS2板；基频随长宽比的增大而减小的板分别为：F-F-F-F板与C-F-C-F板；SS1-SS1-SS1-SS1板发生剪切自锁现象，基频随长宽比的增大而基本保持不变；基频随梯度指数的增大而快速减小，梯度指数p 10时，基频变化不再明显.
气体流动阻力损失对反向扩孔气动冲击器性能的影响
徐海良, 李旺, 赵宏强, 徐绍军
2016, 29(6): 1198-1205. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.021
摘要(420)
摘要:
为了研究反向扩孔气动冲击器内部气体流动阻力损失对其性能的影响，在简化复杂的气路基础上，从其结构和工作原理出发，分析了冲击器工作过程中气体流动所产生的压力损失；在有压力损失的条件下，研究冲击器气腔内气体变化特性，建立了冲击器的工作过程数学模型；根据数学模型，应用MATLAB程序进行计算机仿真运算，得到了冲击器工作过程中压力损失曲线，以及压力损失条件下活塞运动特性和各腔压力变化规律.研究结果表明：气体流动阻力损失影响冲击器破岩效率，使得冲击器活塞运动末速度从5.05 m/s下降到4.22 m/s，冲击频率从5.00 Hz下降到4.28 Hz；冲击器尾气压力仅为0.140 MPa，低于设计值0.185 MPa，影响冲击器尾气排屑.
高速动车组弧齿锥齿轮齿面疲劳点蚀失效分析
李秋泽, 王文静, 谌亮, 孙守光
2016, 29(6): 1206-1213. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.022
摘要(514)
摘要:
为解决高速动车组弧齿锥齿轮齿面疲劳点蚀故障，统计了点蚀故障发生的位置，并对点蚀断口进行了宏观、微观分析.在此基础上，基于动车组实际运行工况编制齿轮载荷谱，按ISO 10300-2-2001标准分析了齿面接触应力，利用试验台进行多工况加载试验，获得了接触面积的变化规律和趋势；确定了等效载荷扭矩下，接触区域当量圆柱齿轮与齿宽中点法线当量圆柱齿轮的赫兹接触线长度和分度圆直径，并分析了齿面接触应力与接触面积间变化规律.研究结果表明：在变载荷运行工况下，从动齿轮锥齿小端凹面为常接触区域；在等效扭矩载荷下，实际接触区域偏离齿宽中心线，当量接触线长度和分度圆直径小于理论计算值时，实际接触应力（972.23 MPa）大于理论接触应力（777.26 MPa），将等效扭矩载荷下齿轮凹面接触区域调整到齿宽的中部是解决齿轮点蚀故障的有效措施.
砌体结构安全性模糊层次综合评价方法
林拥军, 邱秀姣, 葛宇东
2016, 29(6): 1214-1221. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.023
摘要(455)
摘要:
针对已有砌体结构安全性评价方法中，定性评价方法难以反映同安全等级的差异以及定量评价法运用难度大的问题，将层次分析法、模糊理论等方法应用于砌体结构安全性的综合评价，结合砌体结构的受力特点，采用三级模糊综合评价法建立了砌体结构模糊综合评价模型.利用层次分析法的基本原理，确定了砌体结构各子单元、子项和检查项的权重值，提出了其对应权向量的判断矩阵.最后，以某砖混结构住宅楼为例验证了所提出安全性评价方法的可行性.研究结果表明，本文所建立的砌体结构安全性模糊综合评价法可以全面反映各影响因素对结构安全性的影响，定量评价子项层、单元层以及结构整体的安全等级，概念清晰，便于操作.
基于差分能量图和CGBP的微表情识别
于明, 王英资, 于洋, 刘依
2016, 29(6): 1222-1229. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.024
摘要(465)
摘要:
微表情是一种不能自主控制和伪装的面部表情，其与诚信度的关系密切，具有持续时间短且难以识别的特征.为提高计算机自动识别微表情的准确性，提出一种基于差分能量图和中心化Gabor二值模式（centralized Gabor binary patterns，CGBP）的微表情识别方法.该方法首先利用差分法计算微表情序列的能量得到差分能量图，获得人脸面部肌肉相位的变化；其次将Gabor与中心二值模式CBP相结合，得到CGBP算子对能量图进行微表情的特征提取；最后利用ELM分类器进行微表情分类识别.在CASME微表情库上的实验结果表明，该方法比LBP-TOP、DTSA3、Gabor、VLBP、CBP-TOP算法更能有效地获得微表情序列的时空纹理特征，平均识别率为86.54%.
非接触移动供电系统不同补偿拓扑下的鲁棒性分析
李砚玲, 黄立敏, 刘野然, 杨鸣凯
2016, 29(6): 1230-1238. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.025
摘要(464)
摘要:
为揭示非接触移动供电系统参数扰动的产生、传播及影响机理，首先采用广义状态空间平均建模方法，建立了4种基本双边谐振补偿拓扑的系统不确定模型；其次，研究了电磁耦合机构相对距离和工况变化导致的互感及负载扰动特性，并依此推导出软开关调制模式下的系统频率扰动规律；第三，基于参数扰动模型分析了互感、负载及频率变化对系统输出的影响，并通过计算系统结构奇异值分析了不同补偿拓扑系统的鲁棒稳定性；最后，针对一套双边串联谐振补偿系统，对互感及负载偏离标称值条件下的系统鲁棒性进行了验证实验.实验波形表明：当互感和负载分别在标称值（12.15 H、5.00 ）与摄动值（9.51 H、12.55 ）之间变化时，系统仍然是鲁棒稳定的，采用PI控制能较好地抑制其对负载输出电压的影响.
物联网环境下基于上下文感知的智能交互模型
李敏, 倪少权, 黄强, 杨渝华
2016, 29(6): 1239-1249. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.026
摘要(441)
摘要:
为了提高物联网环境下平台交互的实时性，在Storm框架的基础上，建立了物联网环境下基于上下文感知的智能交互模型.该模型将异构、非结构化数据抽像为上下文，构建了上下文适配、上下文存储与上下文感知3个核心模块，并采用基于Storm框架的规则匹配算法解决了上下文与规则的持续模糊匹配问题.实例验证结果表明：在样本量接近1 000的情况下，IITCA能够达到与人工操作相同的有效性；具有与基于Hadoop框架构建模型相当的数据吞吐能力；设置Spout组件为3、Bolt为6时，模型数据处理的平均时延稳定于50 ms，满足数据处理的实时性要求.
基于居住区共享停车的双层规划诱导模型
段满珍, 杨兆升, 米雪玉, 程泽阳
2016, 29(6): 1250-1257. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.027
摘要(516)
摘要:
为了缓解因城市停车资源有限造成的停车难问题，根据共享停车理论和智能交通诱导策略，提出了居住区泊位参与的共享停车诱导服务流程，探讨了实现居住区共享停车的基本条件，建立了诱导服务的泊位协调控制双层规划模型.该模型上层以高峰泊位空闲指数差异均值最小为目标，作为衡量该诱导服务能否实现区域范围停车资源均衡利用的指标；下层以驾驶员停车后平均步行距离最小为目标，作为衡量共享停车是否可行的依据.根据双层规划模型的求解原理和粒子群算法优化思想，设计了该模型的粒子群嵌套优化算法，并进行仿真实验.结果表明：鹤祥园小区最低泊位空闲指数为0.301，最大高峰泊位对外共享率为0.093，即只利用了不足1/3的闲置泊位就缓解了远洋城的停车问题；平均步行距离为160.59m，说明共享方案可行.
基于低空风预测模型的救援航迹修正规划方法
张明, 王硕, 喻慧
2016, 29(6): 1258-1264. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2016.06.028
摘要(433)
摘要:
针对低空救援航迹易受到侧风影响难以获得准确的航迹规划路径问题，采用数据融合方法预测低空风，修正航空器的低空规划航迹.首先，将飞行区域内的国际交换站作为观测点，通过应用基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的数值气象预报释用技术，将观测点的风速、风向记录数据与预报值进行融合，建立低空风预测模型；其次，利用该模型，校正预报数据的系统误差，得出修正的风预测值；最后，结合航空器的爬升率、巡航速度等性能参数与所经航路点的风速、风向信息，依据速度矢量合成原理，修正各航路点的过点时刻.仿真实验表明，与传统的卡尔曼滤波预测方法相比，由UKF方法预测得到的风速、风向RMSE分别减少了12.88%与17.50%，对初始规划航迹的修正更为精确.

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