400 km/h高速列车过隧道时列车风特性研究

为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采用5个特征参数衡量各区域内列车风速度的变化,探讨列车编组长度和隧道长度对列车风的影响。研究结果表明:隧道内列车风时域变化特征受列车运行位置和隧道内压力波传播的显著影响;列车风正峰值会随着列车编组长度、列车速度的增大而增加,且峰值到达时刻分别延后和提前,8车编组对应的列车风正峰值相较于3车编组时增加68.75%,400 km/h时的列车风正峰值相较于300 km/h时增加22.65%;同种隧道长度下的列车风速度最大正峰值出现在隧道中点位置处,且此处的波动更为剧烈复杂,主要是压缩波和膨胀波叠加得更加频繁。长隧道内压力波系叠加对列车风速度峰值的影响减弱,当隧道长度达到3 km时,列车风正峰值相较于1 km长度时下降30.70%。

适用2000 HSC CODE的高速船特点及总体设计要求

高速船由于其航速高、质量轻、营运特殊等特点,需要适用的规则与常规船型不同。2000年的《国际高速船安全规则》(简称2000 HSC CODE)作为较完备的适用于高速船的规则,被各海事主管机关广泛接受作为高速船的设计依据。文中简要介绍2000 HSC CODE的安全原理,以及该规则对各海事主管机关的适用程度;然后通过国内外高速船事故来分析该类船的事故类型及致因特点,并进一步介绍了适用高速船的风险控制及设计措施,包括营运限制、破舱稳性、防火要求和撤离分析等总体设计要求,以供理解高速船的安全原理并指导其设计。

高速铁路小角度跨越高速公路桥梁方案研究

新建广州至汕尾高速铁路跨越深汕西高速公路,高速铁路与高速公路夹角仅为26°。为了确定高速铁路跨越高速公路桥梁的合理设计方案,从功能要求、受力性能、轨道平顺性、经济性能、施工对高速公路的干扰、运营期维养等方面进行综合比选。研究结果表明,主跨160m的拱承斜拉桥为该桥的合理桥式方案。通过结构体系、拱塔轴线线形、拱塔截面型式等方面的研究,确定了拱承斜拉桥的合理结构方案。

智慧高速大脑总体框架及应用场景研究

预防和减少道路交通事故工作的实质是歼灭各类交通安全隐患。以精准发现并即时消除高速公路各类交通安全隐患为建设理念,分析当前交警部门在安全隐患精准有效消除方面存在的技术难题,明确智慧高速大脑平台建设内容,研究搭建智慧高速大脑总体框架,设计高速公路典型应用场景,为打造集智能采集、风险识别、深度挖掘、综合治理于一体的高速公路交通安全管理新范式提供技术支撑。

基于信息化的高速公路布线快速选择研究

针对常规的高速公路布线快速选择主要根据实地勘测的数据建立评估模型,存在忽略信息化空间数据误差对选择结果造成的影响,致使选择结果的可靠度较低问题,提出信息化背景下的高速公路布线快速选择方法研究。首先对信息化背景下的高速公路布线数据进行预处理,并采用一次变换的方法对空间数据误差进行修正;然后初步选择布线方案的综合指标,据此建立高速公路布线快速选择模型;最后计算模型的指标权重对模型进行完善,将数据导入模型获得高速公路布线快速选择结果。结果表明,所提出方法应用后得出的快速选择结果可靠度较高,平均可靠度为0.979,应用效果较好,能满足高速公路建设的现实需求。

新建高速公路下穿在建高速铁路桥梁设计研究

随着高速公路、高速铁路网络的高速发展和日趋完善,高速公路与高速铁路的交叉设计越来越普遍。如何选择合理的交叉方案,减少相互影响,是亟需研究的重要课题。文章结合丹金高速公路与南沿江城际高速铁路交叉工程设计实践,对公铁工程建设条件进行分析,并从荷载设计、桥梁结构设计、附属工程设计等方面进行研究。研究认为,公路桥梁总体布置、跨径、净空及桥型的确定是工程设计的关键内容。

坚持绿色生态养护做优“美绿高速”品牌

来到江西实地参观调研“美绿高速”品牌,明显感受到江西高速不仅注重高质量建设,还非常重视高速公路的绿色生态养护工作。也正因有了高速路网养护队伍践行绿色生态养护理念,才有江西“美绿高速”如“生态赣鄱”品牌一样享誉业界。随着高速路网建设日趋完善,高速公路的日常养护逐渐成为发展绿色交通的切入点。

高速动能弹体冲击毁伤金属厚靶缩比试验与仿真

为研究高速动能导弹对装甲目标的毁伤特性,构建了基于25 mm弹道炮平台的缩比动能弹体高速毁伤模拟试验平台.试验获得了靶体的破坏形貌以及弹靶的动量传递关系,在此基础上建立了弹体的冲击侵彻仿真模型,结合试验结果验证了仿真模型的可靠性,并分析了高速动能导弹和杆式弹对金属厚靶的毁伤特性,研究了结构件质量比例对高速动能导弹冲击破坏特性和动量传递结果的影响规律.研究结果表明:杆式弹撞击时靶内压力场呈现出半球形分布特点,弹坑为圆孔状;动能导弹壳体与弹芯对应的弹靶碰撞部分均为高压力区域,侵彻后弹坑为“喇叭状”;相同速度下动能导弹的量纲一开坑直径与侵彻深度均小于杆式弹体,当撞击速度足够高时,动能导弹的撞击冲量与动量传递因子均会大于杆式弹体;此外,动能导弹内部结构件的质量比例关系对其侵彻破坏与动量传递结果有显著影响.随着穿甲弹芯质量比例的下降,动能导弹在相同速度下的量纲一侵彻深度有所下降,但其量纲一开坑直径、开坑深度和动量传递因子大小均有所提升.

一种基于MIPI D-PHY物理层的高速比较器

基于MIPI D-PHY物理层传输协议,文章设计一种高速低功耗的自偏置比较器电路,并对电路进行理论分析和仿真验证。该高速比较器总体结构由二级运放构成:共栅极和共源极以及工作在线性区的NMOS管组成第1级放大结构;电流源作负载的四管运放组成第2级放大结构。差分信号通过NMOS源极进行输入,提升信号的共模电压接收范围。电路结构中无额外电流源偏置,提高数据传输速率的同时减小了功耗。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,采用1.8 V电压供电,仿真结果表明:高速比较器能准确接收低共模电平的差分信号,直流增益为37.4 dB,传输速率达到2.5 Gb/s,功耗达到326μW/(Gb/s),可以接收到差分信号的共模电平范围为30~330 mV。

指夹式亚高速玉米播种不同导种管种子运移轨迹对比

为了解决玉米亚高速播种机作业速度为8~12km/h条件下,指夹排种器导种管选型问题,以14°和16°两种角度的导种管为研究对象,通过自制试验台架并利用高速摄像技术对玉米种子在不同导种管中的运动过程进行追踪拍摄,描述了指夹排种器分别在作业速度8~12km/h、倾斜角度0°~30°、离地高度2~4cm 3种因素下,种子落入不同导种管的位移轨迹,结果表明:种子在16°导种管比在14°导种管中弹跳剧烈。

基于PCIe级联网口的农业监测视频高速传输系统研究

农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案,为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题,设计了基于Zynq架构的PCIe级联网口的高速传输系统。针对PCIe接口开发,在硬件层面,优化配置XDMA IP核参数,完成接口的数据收发引擎设计,并基于MIG 7 IP核优化配置了DDR缓存区。在软件层面,基于PCIe驱动,调度VLC软件完成视频数据读取,实现板卡和上位机之间数据的快速收发和流畅播放。针对网口协议栈的实现,利用ARM可编程特性,调度LWIP轻量级协议栈,完成TCP协议的开发,实现了网口的数据快速收发,避免了上位机CPU直接处理网络协议的时延和运算开销。此外调度AXI协议完成PCIe接口和网口的高速连通。在Zynq MZ7030FA平台上传输视频文件对系统进行速率和可靠性实测。结果表明:网口传输速率达800 Mb/s,基本实现了千兆以太网;PCIe接口的最高传输速率达816 MB/s,逼近硬件PCIe 2.0 x2的最高速率,且整个系统在应用层上实现了可靠传输。本文的研究为农业监测视频传输应用提供了高效可靠的解决方案,且系统具有较好的扩展性和推广性。

离心式高速玉米精量排种器T形槽型孔设计与试验

针对离心式高速玉米精量排种器双粒种子并排填充导致重播严重的问题,该研究提出利用型孔槽对称凸台结构降低玉米种子并排填充概率的方法,设计了一种T形槽型孔。通过构建充种阶段玉米种子的力学模型,并结合玉米种子的形状特征确定了T形槽型孔基本结构参数。借助EDEM离散元仿真软件,以型孔槽前端长度、型孔槽后端面倾斜角以及型孔槽底部倾斜角为因素,以合格指数、重播指数与漏播指数为评价指标,设计二次正交旋转回归组合仿真试验。仿真试验结果表明:在作业速度18 km/h条件下,型孔槽前端长度为9.31 mm,型孔槽后端面倾斜角为43.37°与型孔槽底部倾斜角为70.5°时,排种质量最优,排种合格指数、重播指数与漏播指数分别为94.03%、1.72%与4.25%。台架验证试验结果表明:作业速度为15 km/h时,T形槽型孔的合格指数最高为95.16%,在此作业速度下,排种器的重播指数为1.42%,漏播指数为3.42%,满足高速精量播种要求;作业速度在12~21 km/h内时,T形槽型孔的平均合格指数为94.77%,相较于矩形槽型孔提升了3.13个百分点,相较于蹄型槽型孔提升了1.80个百分点,T形槽型孔的平均重播指数为2.06%,相较于矩形槽型孔降低了3.41个百分点,相较于蹄型槽型孔降低了2.49个百分点。该研究可为离心式高速玉米精量排种器优化提供参考。

微型反应堆高速撞击下核临界安全的初步分析

微型反应堆可作为月球表面动力、航天器动力等用于太空探索,反应堆发射前需要对发射事故的影响进行安全分析。反应堆高空坠落并撞击到混凝土是主要的临界安全分析场景,高速撞击后反应堆可能重返临界。本文以两种简化的反应堆模型高速撞击场景为例,利用连续介质力学有限元程序ABAQUS与粒子输运蒙特卡罗程序耦合,完成了纯燃料堆芯垂直撞击地面和带径向反射层和屏蔽层圆柱堆30°倾角撞击地面的模拟,预测了两种场景反应堆高速撞击下keff随时间变化的物理特性。结果表明:纯燃料反应堆垂直撞击地面的keff增加最高可达1000×10^(-5),而具有反射层和屏蔽层反应堆30°倾角撞击地面的keff增加最高为200×10^(-5)。均匀密度变化条件下,采用表面非结构网格与内部非结构网格的蒙卡程序的计算结果符合较好,内部非结构网格能够更真实地捕捉材料的非均匀密度变化效应。本文的研究为微型反应堆高速撞击下的临界安全研究奠定了重要基础。

高速电主轴的热态性能分析与计算

高速主轴是实现高速加工技术的关键功能部件,主轴的刚度、热态特性、疲劳寿命等性能参数均影响产品的加工质量和加工精度。日、德、意大利、瑞士等国家的数控设备多采用电主轴,相较于传统的主轴,电主轴具备结构紧凑、回转精度高、动态特性好等特点,是实现高速加工的核心部件。

受电弓仿生导流罩对高速列车横风气动特性影响研究

横风作用下高速列车气动横向力和倾覆力矩显著增加,气动性能显著恶化,列车脱轨、倾覆可能性增大,严重影响列车运行安全。受电弓作为高速列车核心的外突部件,直接受到横风的影响,因此改善受电弓区域的横风气动性能显得尤为重要。以鞘翅目生物形态为原型,构建受电弓仿生导流罩几何外形,并以8车编组高速列车为基准,建立4种不同的计算模型:原始模型(模型Ⅰ)、仅受电弓Ⅰ加装导流罩(模型Ⅱ)、仅受电弓Ⅱ加装导流罩(模型Ⅲ)、受电弓Ⅰ和Ⅱ均加装导流罩(模型Ⅳ)。基于三维稳态SST k-ω双方程湍流模型,分析不同方案下高速列车整车以及受电弓区域的横风气动性能。研究结果表明:安装受电弓导流罩后,气流更为平顺地越过受电弓区域,阻滞效应减小,下游车体顶部和受电弓Ⅱ(升弓)区域的气流速度有所增加,同时造成列车背风侧的流场结构改变。相比原始模型(模型Ⅰ),导流罩模型(模型Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)均可减小列车气动横向力和倾覆力矩,其中模型Ⅱ和模型Ⅲ的横向力分别减少9.65%、4.18%,倾覆力矩分别减少11.47%、4.37%;受电弓Ⅰ与受电弓Ⅱ均被包裹的模型Ⅳ效果最为显著,8车编组列车横向力和倾覆力矩分别减少11.39、16.81%。研究成果可为横风环境下新一代高速列车受电弓区域优化设计提供参考。

皖美驿站——以“四好”为标准打造安徽高速服务区

随着经济社会发展,公众对交通出行的安全性、便捷性和舒适性有了更高层次的需求。高速公路服务区作为司乘人员停车歇脚、休闲购物的驿站,已经从先前交通设施的“配套”地位跃升至高速公路服务的“窗口”。作为全省高速公路经营管理的主力军。

基于财务报表分析视角的高速公路上市公司多元化战略

高速公路上市公司多元化战略发展的必要性现阶段国内道路交通经济正在日渐焕发出生机与活力。据交通运输部公开的权威数据,截止到2022年年末,全国公路总里程535.48万公里,比2021年末增加7.41万公里。此外,2022年高速公路收费收入增加,整体发展态势良好。由此可以看出,高速公路行业内上市公司运营绩效整体表现较好,客车与货车流量均出现明显增长,行业发展韧性体现充分。但同时,高速公路行业债务总规模达到8万亿。在这种形势下,强化高速公路上市公司财务报表分析,对于提高经营效率、优化多元发展战略显得极为必要。

智慧高速铁路运行控制系统发展趋势综述

在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。分析目前高速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等问题,提出高速铁路运行控制系统的智能化、智慧化是解决上述问题的重要手段,是保持和提升我国高速铁路技术整体竞争力的核心组成部分。新时期的智慧高速铁路运行控制系统以实现列车(群)全天候全无人自主追踪运行控制为目标,主要包括移动闭塞、列车运行净空感知、列车状态智能监测、列车自主追踪、智能调度指挥、车-地动态自组网通信等关键技术。结合新一代使能技术,研究高速铁路运行控制智能技术的应用及其发展趋势,对我国智慧高速铁路的发展具有参考价值。

“知风险能避险”的智慧高速公路时代离我们还有多远

随着经济社会快速发展,人民群众对交通安全出行提出了更高要求,因高速公路具有跨区域、车速快、流量大等特点,成为越来越重要的交通运输设施,高速公路路网的形成给交通出行者提供巨大便捷的同时,也给交通安全管理工作带来巨大的压力和挑战,预防和减少高速公路交通事故成为公安交管部门最重要的任务之一。

空心弹高速入水机理及特性数值模拟研究

为分析空心弹高速入水的机理及其特性,基于雷诺时均Navier-Stokes方程、VOF(volume of fluid)多相流模型、Realizable k-ε湍流模型,引入Schnerr-Sauer空化模型和重叠网格技术对空心弹高速入水进行数值模拟研究,获得了通孔孔径和头部形状对空心弹的空化特性、空泡形态和入水运动特性的影响规律。研究显示数值计算的空泡形态和入水速度、位移曲线与实验结果吻合较好,验证了数值模拟方法的可行性。结果表明:当通孔孔径不同时,通孔孔径越大,空化现象越明显,通孔射流越长,但对空泡半径的影响不大;通孔孔径越小,空泡闭合时间越早,与水面碰撞产生的阻力系数峰值越高,空心弹入水稳定后其阻力系数也越大;无量纲直径在0.575~0.600之间时,空心弹的运动最为稳定。当头部锥角不同时,头部锥角越大,空泡直径越大,空化现象出现得越晚,但空化生成的速度更快;随着头部锥角的增大,阻力系数变大,空心弹的速度衰减变快,相同时间运动的距离较短;头部锥角越大,俯仰角的变化越小,空心弹的运动越稳定。