• ISSN 0258-2724
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2017年  第30卷  第5期

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论文
多线铁路车桥耦合振动仿真研究
崔圣爱, 刘品, 曹艺缤, 苏姣, 祝兵
2017, 30(5): 835-843. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.001
摘要(570)
摘要:
为了评估高速铁路上多线铁路桥梁列车运行安全性与舒适性，以渝黔铁路白沙沱大桥为例，采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了CRH3动车和拖车三维空间动力学模型，并通过SIMPACK的子结构技术将动车和拖车组装成列车动力学模型；采用有限元软件ANSYS建立了桥梁的动力分析模型，计算其自振特性.根据列车和桥梁子系统之间的变形协调条件和力平衡条件，在轮轨接触面的节点上进行位移和力的数据传递，基于SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法首次进行多线车桥耦合振动仿真，分析了桥梁动力学指标及列车安全性指标和舒适性指标，探索了多线车桥耦合振动的一般规律和对列车安全性与舒适性的影响程度.研究结果表明：（1）三线列车共同作用下，与单线单独行车时对应动车和拖车的车辆安全性指标（脱轨系数、轮重减载率及轮轨横向力）几乎完全一致；车辆舒适性指标（车体竖向加速度、车体横向加速度、竖向舒适度指标及横向舒适度指标）中除个别竖向加速度约10%外，其余指标都在1%以内，表明由于桥梁刚度较大，桥梁振动对列车动力学指标的影响很小，单线和多线对应动力学指标非常接近，可近似采用单线单独行车时车辆动力学指标推测多线同时行车的对应指标.（2）三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向位移比单线叠加位移略大，相差1%以内，竖向位移影响系数在1.001~1.006之间；三线列车共同作用下桥梁主跨跨中横向位移与单线代数叠加位移相近，相差±10%以内，主跨跨中横向位移影响系数在1.000左右，可以近似采用单线叠加的竖向位移和横向位移推测三线列车共同作用下的竖向位移和横向位移.（3）三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向加速度绝对值比单线代数叠加后的绝对值小，影响系数在0.636~0.771之间，可参照单线代数叠加的桥梁竖向加速度保守评定桥梁的竖向加速度；三线列车共同作用下的主跨跨中横向加速度绝对值比单线行车横向加速度绝对值中的最大值小，可参照单线横向加速度绝对值的最大值保守评定桥梁横向加速度.
列车动能闯坡的节能操纵优化
李川, 蒲云, 张杰
2017, 30(5): 844-851,918. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.002
摘要(611)
摘要:
为了优化列车通过局部陡坡区段的操纵曲线，基于列车运行的动力学理论，充分考虑列车运行的速度、时间等限制条件，建立了基于连续变量的列车牵引能耗计算模型.该模型分析了列车在全区段的能耗构成及其影响因素，以速度、距离、功率为控制变量，满足运行时间和速度等约束，以区段总能耗最低建立了目标函数.通过模型离散化方法，以序列二次规划算法求解列车的动能闯坡点，实现满足区段行车条件下的运行优化.利用实例数据进行了数值仿真分析，结果表明，该模型求解的优化运行曲线，在已有优化的基础上，能再节约能耗1.771 8%，可满足限时、限速条件下列车在区段运行的节能操纵需求.
基于非平衡数据的车辆轮对状态集成分类方法
敖银辉, 黄晓鹏, 袁敏正, 陈希隽, 方恩权
2017, 30(5): 852-858. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.003
摘要(482)
摘要:
针对地铁车辆轮轨振动信号信噪比低、非线性、非平稳等特点，为实现平轮故障的不解体检测诊断，提出了一种基于非平衡数据的集成分类器模型.以踏面正常、踏面擦伤、踏面剥离和圆周磨耗四种典型的平轮故障为研究对象，对采集的轮轨振动信号进行变分模态分解与模糊熵特征提取，构造故障特征数据集；通过偏置支持向量机筛选训练集中的支持向量样本并进行SMOTE（synthetic minority oversampling technique）过采样，对非支持向量进行分层组合并构造集成分类器，采用有向无环图的方式对测试集进行平轮故障识别；最后，通过查全率和查准率对比分析，给出多类非平衡数据集的分类性能评价.论文在车辆段轨旁进行了空载分类试验，实验结果表明，所提出的方法对4种定性模式障的识别准确率超过96%，可被有效应用于地铁车辆的平轮故障诊断.
HXD2牵引货运列车长大下坡区间周期性制动研究
林轩, 王青元, 刘强强, 冯晓云
2017, 30(5): 859-868. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.004
摘要(540)
摘要:
针对货运列车在长大下坡道空气制动无法恒速且相邻两次空气制动之间需满足缓解再充风约束的特点，以司机实际操纵中普遍采用的50kPa小减压量调速制动为依据，根据列车牵引计算原理和能耗分析方法，建立了考虑再生制动能量利用的货运列车最优控制模型.首先，研究了货运列车在长大下坡道上的最优操纵策略和站间各子区间运行时间分配；其次，基于极大值原理分析了"全电制-全制-全电制"周期性制动控制策略的最优性，以及列车入坡、出坡应满足的必要条件，提出长大下坡道及其相邻区间列车运行最优控制的数值求解算法；最后，以HXD2型电力机车牵引100节C80重车为例，对提出的列车最优控制模型和数值算法进行仿真验证，并分别与模糊预测控制和实测数据进行比较，研究结果表明：在准点的前提下，所采用的周期性制动策略能实现5.6%和17.9%节能效果.
视觉感知驱动的三维城市场景数据组织与调度方法
朱庆, 陈兴旺, 丁雨淋, 刘铭崴, 何华贵, 杨卫军, 陈利燕, 曹振宇
2017, 30(5): 869-876. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.005
摘要(610)
摘要:
针对大规模复杂三维城市场景三维可视化的数据调度效率不高、视觉一致性差等关键问题，提出了一种视觉感知驱动的复杂三维城市场景数据自适应组织管理与动态调度方法.该方法根据三维场景数据的空间分布特征，利用自适应四叉树对复杂三维城市场景进行不同层次粒度的划分，并自底向上遍历四叉树，为中间节点生成LOD（level of detail）和计算各个层级的几何误差，构建灵活的多粒度三维瓦片模型，最后根据屏幕误差评估建筑物模型的三维几何特征（形状、尺寸、高度）等视觉感知参数，约束不同细节层次模型的自适应调度.选择了柏林4个细节层次的三维城市模型数据，进行交互式三维漫游测试.实验结果表明，基于视点相关HLOD（hierarchical LOD）动态调度，动态可视化的渲染帧率始终保持在40 f/s左右，达到了网络环境下复杂三维城市场景数据动态调度的高效性和三维可视化视觉一致性的要求.
基于加权模板转换的复杂山区铁路站址寻优
蒲浩, 张洪, 李伟, 胡建平, 胡光常
2017, 30(5): 877-885. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.006
摘要(566)
摘要:
为解决无站址备择情况下山区铁路车站自动选址问题，基于线站耦合约束要求及灰色关联分析理论，提出了"加权模板转换方法".该方法首先将铁路车站站坪区域范围简化为一个给定长、宽的空间矩形模板，并通过移动、旋转该模板搜索车站站心位置（矩形模板中心）和站坪方向（矩形模板纵向中心线方向）；然后建立以用地代价、土石方工程代价、与居民区距离、线站耦合程度为评价指标的评价体系，并基于灰色关联分析理论，计算各项评价指标权重；最后计算通过移动、旋转得到站址方案的综合代价，经排序比选实现连续空间内铁路站址的自动寻优.以我国西南山区某铁路为例对该方法进行了验证，验证案例共输出49个站址方案，并依据综合设站代价由小到大进行了排序，结果表明，该方法可在复杂山区环境下自动生成铁路站址方案，辅助设计人员进行车站选址设计.
自主定位信息辅助的列车完整性检测风险分析
李四辉, 蔡伯根, 徐爱国, 上官伟, 闻映红, 王剑
2017, 30(5): 886-892. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.007
摘要(520)
摘要:
针对自主定位信息错误或失效导致的列车完整性检测安全风险问题，在列车完整性检测问题进行分析的基础上，基于贝叶斯风险综合列车列首及列尾相对位置、相对速度及相对加速度信息，建立了列车完整性检测风险分析模型.该模型结合各项自主定位信息的检测失效概率及检测概率，分别计算了列车完整性检测虚警风险及失效风险.在此基础上，结合现场测试数据及仿真数据针对列车完整性检测风险分析方法进行了测试验证，结果表明：在列车完整场景中虚警风险结果为10-1.8，大于检测失效风险10-5.5；在列车非完整场景中，巡航和最大牵引条件下失效风险分别为10-1.8和1，分别大于虚警风险10-4.5和0，结果符合列车完整性真实状态下的检测风险.
雷暴冲击风作用下坡地坡度对高层建筑风压的影响
汪之松, 方智远, 刘亚南
2017, 30(5): 893-901. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.008
摘要(517)
摘要:
为探讨雷暴冲击风作用下山地不同坡度角对于高层建筑表面风荷载的影响，为高层建筑结构设计提供参考依据，采用冲击射流装置进行风洞试验，对同一高层建筑在平地及不同坡度角的山地等多种地形下表面风压的分布特性进行试验研究，并借助计算流体力学软件FLUENT对试验工况进行了模拟和补充，分析了雷暴冲击风作用下平地地形、坡地地形下高层建筑表面风压分布特性以及起坡角度对建筑风荷载特性的影响规律.研究结果表明：平地时，不同径向位置处高层建筑各层阻力系数分布沿高度具有相同的变化规律，层阻力系数随着径向距离的增大而减小，径向距离由射流喷口直径的1.0倍变化到3.0倍的过程中，层平均阻力系数最大值由1.3减小到0.3；坡地时，高层建筑迎风面的风压值与山地坡度角的增加呈负相关，极值风压所在高度同样随着起坡角度的增加而减小；从平地到90°坡地，极值风压系数减小幅度达到0.7以上，极值风压出现的高度由建筑物高度的1/4处降低到建筑物底部附近.
交通荷载作用下古木建筑结构的振动预测方法与验证
张允士, 张楠, 樊华, 曹艳梅, 夏禾
2017, 30(5): 902-909. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.009
摘要(536)
摘要:
本文旨在建立一种交通荷载作用下古木建筑振动响应的预测方法.首先，针对本文所提预测方法在扬州准提寺藏经楼进行现场测试，根据测试数据对藏经楼的模态参数进行识别，并采用有限元软件ANSYS建立藏经楼的有限元模型；其次，通过对比交通荷载影响下藏经楼振动响应的预测值和实际测量值，对本文提出的振动预测方法的有效性进行试验验证；最后，采用该预测方法对车速相差不大、荷载幅值更大的汽车影响下的藏经楼振动响应进行预测.测试数据及数值计算结果表明：在某典型汽车影响下二楼测点处的峰值加速度的预测值与实际测量值之间相对误差仅为1.47%，说明采用本文所提振动预测方法可以有效地预测交通荷载作用下古木建筑的振动响应.
基坑近接既有地铁盾构隧道施工影响分区方法
郑余朝, 施博文, 孙克国, 杨天春, 李辉
2017, 30(5): 910-918. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.010
摘要(522)
摘要:
为了确保基坑近接既有地铁盾构隧道的结构安全和正常运营，在对盾构隧道纵向等效刚度模型研究的基础上，建立了隧道纵向变形曲率与螺栓承载状态和线路正常运行要求的公式.结合沈阳某深、大基坑近接既有地铁盾构隧道施工工程的实际情况，通过改变既有盾构隧道相对新建基坑的空间位置关系，进行了多工况三维数值模拟计算分析，得到了基于桩锚支护的基坑近接既有地铁盾构隧道施工的强、弱、无影响分区图，并通过现场的沉降实测结果等验证影响分区标准和控制技术的有效性.研究结果表明：盾构隧道纵向变形曲率半径是基坑近接盾构隧道施工中隧道结构安全和正常使用的关键指标，可将盾构隧道纵向变形曲率半径作为近接影响判断准则；在确定基坑近接既有盾构隧道施工工程的影响分区时，可将盾构隧道轨道线形受影响的临界状态及管片接头极限状态下隧道纵向变形曲率半径，分别作为强弱影响区和弱无影响区的划分阈值.
复合土工膜封闭特殊土路基动态性能模型试验研究
黄俊杰, 苏谦, 赵文辉, 王武斌
2017, 30(5): 919-925. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.011
摘要(480)
摘要:
为了分析复合土工膜封闭基床底层特殊土对有砟轨道特殊土路基的保护效果，建立了2组有砟轨道特殊土路基足尺试验模型，研究了在有无复合土工膜封闭特殊土基床底层的条件下，浸水前后有砟轨道特殊土路基试验模型的动态性能.试验结果表明：在同等加载频率和等级条件下，浸水后无布组试验模型振动状态比有布组更剧烈；在未浸水循环动力荷载作用下，当加载次数达到8万次后，有布组和无布组试验模型累积变形均逐渐趋于稳定；在浸水循环动力荷载作用下，无布组累积变形持续增大，而有布组累积变形逐渐趋于稳定，当加载140万次后，无布组基床底层顶面特殊土含水量和地基系数K30值分别增加了41%和降低了39%，有布组基本无变化；采用复合土工膜封闭特殊土基床底层，可有效阻截地表水下渗，防止基床底层特殊土填料浸水软化，使有砟轨道特殊土路基在循环荷载作用下具有良好的长期动力稳定性.
软土路基沉降的联合法预测研究
崔凯, 杨文恒
2017, 30(5): 926-934. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.012
摘要(499)
摘要:
为了探究一种能同时确保先行性与准确性的软土路基沉降预测方法，依托工程实际情况，结合工程地质勘查资料、工程实测以及路基沉降试验，对所选取的典型断面进行沉降预测分析，提出了一种联合优化型的软土路基沉降预测方法.首先，采用曲线拟合法中的3种不同曲线对软土路基沉降进行预测；其次，引入最小均方差法和最大关联度法判定最优曲线；最后，采用FLAC3D数值模拟法预测软土路基沉降，将最优拟合曲线法、FLAC3D数值模拟法、实测数据三者定量对比分析.研究结果表明：沉降发生前，通过使用实验室试验数据，FLAC3D数值模拟法预测值大于实际值15%~20%，偏于安全，可较早预测施工过程中的过大沉降；沉降发生时，通过使用工程实测数据，最优曲线拟合法可以更准确的预测路基沉降全过程，且最终沉降与实测值误差不超过3%；相对于预测加固处理后的路基沉降，联合法对预测扰动较小的软土路基沉降准确率更高，准确率提升幅度为5%~10%.
环氧沥青混合料低温性能及评价指标
冉武平, 凌建明, 谷志峰
2017, 30(5): 935-942. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.013
摘要(575)
摘要:
为了给低温条件下环氧沥青混合料道面设计提供理论依据，通过室内试验，研究了环氧沥青混合料低温开裂性能及性能评价指标.通过沥青混合料多种低温评价指标适用性分析，建议低温劈裂强度作为评价环氧沥青混合料低温抗裂能力的指标；寒冷地区新建的环氧沥青道面结构设计，以低温开裂临界温度-31℃作为考虑面层低温开裂的设计指标，以低温劈裂强度作为结构设计控制指标.结果表明，环氧沥青混合料在低温条件下蠕变速率小，塑性差，但低温抗裂性能较好，抗拉强度是同类型改性沥青混合料的1.3~2.0倍，劲度模量为1.3~1.9倍.
基于沥青混合料表面构造特性的集料设计参数
陈德, 韩森, 苏谦
2017, 30(5): 943-948. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.014
摘要(516)
摘要:
为了实现基于表面构造特性的沥青混合料优化设计，运用图像处理技术的沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法，研究了具有不同集料设计参数的沥青混合料表面构造水平随波长的分布特性，提出了表征沥青混合料表面构造整体水平的指标（特征波长和特征波水平），分析了不同通过率处集料粒径大小与混合料表面构造水平之间的相关性；运用分形理论计算了集料级配的不规则性及破碎程度，并研究了集料形态及其在沥青混合料中的分布.结果表明：90%通过率处的集料粒径D90能够表征集料粒径整体大小；集料级配分形维数可反映和度量集料级配的不规则性及破碎程度；集料规则度及方向角正弦值可表征集料形态及其在沥青混合料中的分布特性.
真实感场景遥感技术在铁路工程勘察中的应用
孟祥连, 周福军
2017, 30(5): 949-955. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.015
摘要(584)
摘要:
为了进一步推广遥感技术在铁路工程勘察中的应用，在分析传统遥感技术应用局限性的基础上，提出了真实感场景遥感技术.通过引入视差函数，基于立体正射影像像对，保证视差方向与模型基线方向一致，消除夹角，获取数据精度更高的立体模型，形成了一套完善的遥感建模方法和生产应用流程；将遥感技术与协同设计平台配合使用，实现了不同专业之间数据的双向流通.研究结果表明：真实感场景遥感技术适用于铁路工程勘察的多个不同专业，尤其在不良地质调查、线路选线方面效果明显；与传统遥感技术相比，可节省外业勘察时间50%，节省内业设计时间20%.
不锈钢激光-MAG复合焊接头成型规律及性能
韩晓辉, 赵延强, 杨晓益, 陈辉, 苟国庆
2017, 30(5): 956-961. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.016
摘要(501)
摘要:
为了给新一代城轨列车的焊接制造提供技术支持，以列车用6 mm SUS301L-MT奥氏体不锈钢为研究对象，采用焊缝截面分析、金相观察、X射线衍射法、残余应力测试等手段，研究了激光-MAG（metal active gas welding）复合焊接头的成型规律及接头性能.结果表明：激光功率、离焦量增大能增加焊缝上表面熔宽；焊接速度增加后，焊缝中部熔宽和下表面熔宽明显减小；焊缝宽度比随离焦量的增大显著增加；焊缝组织为奥氏体+δ铁素体；接头纵向残余应力在接头中心位置存在极大值，约为330 MPa.
扭矩对试验机转轴微动损伤特性的影响
文广, 何成刚, 王文健, 周桂源, 刘启跃
2017, 30(5): 962-969. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.017
摘要(450)
摘要:
为了探索扭矩作用下转动轴的微动损伤特性，利用JD-1轮轨模拟试验机，通过改变载荷大小，研究了制动力矩对转轴与轴承内圈过盈配合面微动损伤特性的影响，并借助激光扫描共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察损伤表面的磨痕和剖面微观组织，分析了不同扭矩载荷下转轴表面的微动损伤机理.结果表明：在垂向试验载荷和制动力矩的作用下，试验机转轴在与左右两端轴承内圈过盈配合面处出现了微动损伤，磨损形式主要表现为磨粒磨损和粘着磨损；随着制动力矩的增加，转轴配合面的表面磨损加剧，塑性变形层变厚约75%，微动损伤变得更严重；左端配合面的磨损和塑性变形均比右端严重，两端配合面处的塑性变形层厚度分布不均；转轴配合面处产生了微裂纹，且左端产生的裂纹多于右端，微裂纹的数量随着制动力矩的增加而增多了约6倍，裂纹扩展角度也变大约50%.
基于SA-RBF神经网络的冲压成形拉延筋优化
谢延敏, 唐维, 黄仁勇, 熊文诚, 卓德志
2017, 30(5): 970-976,993. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.018
摘要(513)
摘要:
为提高神经网络预测精度，利用模拟退火算法对基于k-均值聚类的RBF（radical basis function）神经网络进行了结构优化.首先，以NUMISHEET 02翼子板冲压成形为研究对象，以6条等效拉延筋力作为输入变量，基于Spearman相关分析和拉丁超立方抽样抽取相关性系数较小的数据作为SA-RBF（simulated annealing-RBF）神经网络的训练样本；其次，将训练样本进行Dynaform数值仿真，以起皱缺陷和拉裂缺陷建立的成形质量评价函数为目标函数，通过SA-RBF神经网络建立等效拉延筋力与目标函数间的非线性映射关系；再次，利用NSGA-Ⅱ算法对其进行求解得到Pareto最前沿，通过灰色关联分析理论确定最佳拉延筋力；第三，利用优化的拉延筋力对翼子板成形进行数值仿真分析，成形极限图结果表明，优化后的成形件起皱显著减少，而且塑性变形更加均匀，提高了成形质量.
圆钢管-横向板相贯连接节点轴向刚度研究
赵必大, 刘成清, 余丛迪, 陈安华
2017, 30(5): 977-984. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.019
摘要(528)
摘要:
为了研究圆钢管-横向板相贯节点的轴向初始刚度，在分析传力方式和局部变形特点的基础上，建立了用于T形节点、十字形节点刚度计算的半圆拱模型、圆环模型，推导了节点刚度理论式.运用麦克劳林级数将理论式中的复杂函数简化为指数函数与幂函数的乘积，再考虑到板管厚度比的影响，利用多元回归分析技术，获得T、十字形节点的轴向初始刚度参数化计算式.研究结果表明：节点轴向初始刚度与弹性模量和主管直径成正比，与板管厚度比呈对数函数关系，与主管径厚比、宽径比（板宽与管直径比）呈相互影响的幂函数、指数函数关系；弯矩和剪力并不影响弹性受力状态下的节点轴向初始刚度，计算式所得初始刚度值与有限元结果的相对误差小于10%.
考虑混凝土粘结效应的盲眼螺栓抗拉性能研究
曲慧, 潘洪伟, 刘艳芝, 谭丁
2017, 30(5): 985-993. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.020
摘要(458)
摘要:
为了研究混凝土的粘结效应对盲眼螺栓抗拉性能的影响，采用抗拉装置，对预埋于钢管混凝土的盲眼螺栓进行了抗拉试验.首先得到各种工况下试件的破坏模式和荷载-位移关系曲线；其次对各种工况下试件的破坏模式和荷载-位移关系曲线进行比较分析，得到有无混凝土以及不同混凝土强度等级对盲眼螺栓初始刚度、强度和延性的影响；最后分析考虑混凝土粘结效应后盲眼螺栓的抗拉受力机理，并提出了改良盲眼螺栓的合理措施.研究结果表明：混凝土的粘结效应改变了盲眼螺栓的抗拉传力机理，使其整体受力从套管转移到中心螺杆，从而使其破坏模式由套管提前破坏失效转化成中心螺杆强度破坏；混凝土强度等级对盲眼螺栓刚度有显著影响，混凝土强度从C30提高至C50时，其初始刚度由15.1%提高至35.7%，其屈服后刚度也分别提高了1.27和1.64倍；盲眼螺栓的抗拉屈服强度和延性主要由套管的性质决定，抗拉极限强度则取决于中心螺杆的承载力，混凝土的强度等级对其无影响.
基于粘弹性本构的CFRP加固RC梁数值仿真分析
徐佰顺, 马明, 钱永久, 唐继舜, 张方
2017, 30(5): 994-1000. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.021
摘要(525)
摘要:
为探讨胶黏剂粘弹性对碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土（RC）梁力学行为的影响，以Burger模型表征胶黏剂的应力-应变-时间关系，利用Laplace变换和逆变换推导了Burger模型Prony级数形式的松弛剪切模量；采用ABAQUS对粘贴CFRP加固RC梁进行数值模拟，分析了胶黏剂粘弹性对界面应力、CFRP轴力、RC梁弯矩和加固梁挠度的影响.研究结果表明：胶黏剂的粘弹性对加固梁的力学行为有一定的影响，随着持载时间的增加，界面峰值剪应力和峰值正应力均减小，CFRP轴力减小，RC梁弯矩增大，加固梁挠度增大；当胶层厚度为0.2 mm时，加载30 d后，界面峰值剪应力减小了40.1%，界面峰值正应力减小了33.0%，加固梁挠度增加了3.7‰，距离CFRP端部20 mm处截面上CFRP轴力减小了15.8%，RC梁弯矩增加了17.4%.
基于ALINEA算法的城市快速路匝道控制方法
乔彦甫, 赵斌, 方传武, 姚志洪
2017, 30(5): 1001-1007. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.022
摘要(763)
摘要:
为解决传统的ALINEA（asservissement linéaire d'entrée autoroutière）匝道控制算法未考虑城市快速路入口匝道排队溢出，造成关联交叉口交通拥堵等问题，在经典的ALINEA匝道控制算法的基础上，提出了一种新的基于主干道车流量预测的城市快速路入口匝道控制方法.该方法采用遗传算法优化的小波神经网络来预测城市快速路交通流量；引入主干道车流可插入间隙和匝道排队分级控制原则，实现了对城市快速路入口匝道控制率的动态调节.通过微观仿真实验比较两种算法的控制效果.结果表明：与传统的ALINEA匝道控制算法相比，新的控制方法不仅能够有效保证主线交通通行能力，同时还使匝道平均旅行时间减少了24.8%.
基于KNN和SVR的航班滑出时间预测
冯霞, 孟金双
2017, 30(5): 1008-1014. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.023
摘要(429)
摘要:
针对大型繁忙机场粗放式预估航班滑出时间可能带来的场面交通不畅、运行效率不高等问题，基于K最近邻（KNN）和支持向量回归（SVR），构建了离港航班滑出时间预测模型.该模型采用KNN方法，考虑滑行距离、滑出过程中同一跑道正在滑出航班数、撤轮档后15 min内推出航班数等因素，预测得到航班滑出期间使用同一跑道的起降航班数；基于该预测结果，结合滑出距离和撤轮档前15 min同一跑道平均滑出时间等因素，采用SVR预测航班滑出时间.使用首都机场航班运行数据对模型进行检验，结果表明：在误差范围为±3 min内，平均预测准确率可达79.86%.
一类转动系统中质点的不变环面运动存在性问题
王璟, 谢建华, 乐源
2017, 30(5): 1015-1019. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.024
摘要(447)
摘要:
为研究可积哈密顿系统的不变环面在小扰动下的保持性问题，建立了极坐标系下圆盘转动系统的哈密顿方程.首先，通过能量守恒的初积分将两自由度系统转化为二阶状态变量方程形式的单自由度系统；其次，在此基础上，利用KAM（Kolmogorov-Arnold-Moser）定理证明了不变环面的存在性；最后，对圆盘转动系统的动力学特性进行了数值模拟，结果表明：系统的时程曲线是周期的，相图稠密环绕，庞加莱映射为一条闭曲线；系统做拟周期运动，可积哈密顿系统的不变环面在小扰动下仍然存在，庞加莱映射的闭曲线对应着系统的KAM不变环面.
负载均流的自适应虚拟阻抗下垂控制方法
王天宏, 李奇, 陈维荣
2017, 30(5): 1020-1028. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.025
摘要(646)
摘要:
为实现直流外电网系统的负载均流，提高系统稳定性，在考虑线路阻抗的前提下，提出一种基于自适应虚拟阻抗的下垂控制方法.该方法根据输出下垂特性和虚拟阻抗原理，将负载电压、电流等代入虚拟阻抗算法，对所得虚拟阻值进行适当修正，实现了虚拟阻抗的自适应修正，能够有效改善负载均流效果.在搭建的实验平台上与传统下垂控制、传统虚拟阻抗下垂控制进行实验测试与对比，结果表明：传统虚拟阻抗下垂控制方式和自适应虚拟阻抗下垂控制方式均能将负载电流差异抑制在0.04 A内，各并联单元输出电流差异小；自适应虚拟阻抗下垂控制方式的负载调整率为0.1%，具有更低的负载调整率；综合考虑输出电流差异、负载调整率、母线电压等因素，自适应虚拟阻抗下垂控制方式具有良好的负载均流优越性和系统稳定性.
颗粒浓度对含颗粒油液动态特性的影响
陈彬, 刘阁
2017, 30(5): 1029-1036. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.05.026
摘要(511)
摘要:
为了控制油液中颗粒物，降低对设备运行的危害，基于液固两相流的连续介质理论建立了含悬浮颗粒油液的伪均质流数学模型，研究悬浮颗粒油液的动态特性；利用所建模型对不同颗粒浓度情况下油液的速度、压力以及颗粒物的速度、浓度分布进行分析.研究结果表明，特征线法求解结果与实验数据吻合较好；油液速度、压力的跃变幅值随着颗粒浓度增大而减小，颗粒速度、浓度随着浓度的增大而增大；颗粒浓度分布受油液压力影响较大；伪均质流在管路始端、中段、终端发生跃变时刻分别为1/4脉动周期的奇数倍、1/8脉动周期的奇数倍和1/4脉动周期的偶数倍.

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