真空管道磁浮交通气动特性的尺度效应

为了探究管道列车的尺度对波系、尾涡以及气动载荷的影响,基于CFD软件建立三种模型尺度(1∶1,1∶5和1∶10),同时考虑两种悬浮间隙关系(车轨相对间隙不变和绝对悬浮高度不变)的模型;采用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)湍流模型和重叠网格技术模拟了列车在管道动态运动,并用风洞试验数据验证了数值方法和网格策略的合理性.研究结果表明:列车尺度(雷诺数)增大,车前活塞区域变长,尾流扰动区范围缩短;雷诺数对近尾流区的涡对演化影响较小,但在远尾流区,随着列车尺度减小,涡对脉动变强,涡对强度的差异导致了车后正激波形态的差异;列车表面最大正压值和最大负压值均随着列车尺度增大而增大,悬浮间隙对最大正压值影响较小,但与最大负压值成正相关关系;尺度效应从压差阻力和摩擦阻力两方面共同影响气动阻力,整车摩擦阻力和头、中间车的压差阻力与雷诺数正相关,但是尾车压差阻力受附着激波的强度影响恰恰相反;列车尺度和悬浮高度均对升力影响较大.相对于全尺寸模型,1∶10模型(悬浮高度20 mm)的最大正压值减小3.82%,最大负压值增大3.94%,整车总阻力增大8.64%,头车升力减小101.56%,尾车升力增大15.88%.

一种高鲁棒性的钢轨表面缺陷检测算法

利用机器视觉技术检测钢轨表面缺陷时,存在背景光照复杂、车载检测设备与钢轨相对位置发生变化等情况,严重影响了缺陷检测的准确率,为此,提出基于灰度标准差与投影积分的钢轨表面区域定位算法和基于多尺度灰度对比度的增强算法。定位算法利用灰度标准差排除复杂背景的干扰,通过投影积分获取精确的钢轨表面区域;综合不同尺度空间的灰度对比度,将钢轨表面区域图像转化为灰度对比图,实现钢轨表面缺陷的增强;采用迭代阈值分割法提取钢轨表面的缺陷。实验结果表明:提出的钢轨表面缺陷检测算法在几种不同拍摄条件下漏检率均低于6%,准确率均高于93%,用于高速有砟轨道无缝钢轨表面缺陷检测时具有较高的鲁棒性。

客运专线基础设施维修基地探伤试验线设计研究

钢轨探伤车在客运专线基础设施维修基地内经过检修后,需进行整车试验,以保证良好的设备状态,探伤试验线是维修基地的必要组成部分,但其设计尚无明确的标准和规范。通过分析总结钢轨探伤车的试验需求,对探伤试验线的建设标准等要求进行研究,对适应于不同检测速度的钢轨探伤车试验线的组成及长度进行分析与计算,最后提出客运专线基础设施维修基地探伤试验线的设计原则和技术要求。

城市轨道交通系统多检测技术的应用研究

城市轨道交通作为一种经济且高效的交通工具,在运营过程中具有使用频次高、速度快以及载客量大等特点,对轨道线路及其基础设施的检测至关重要。因此,主要分析地铁基础设施的特性和可能发生的病害,并详细介绍基础设施检测技术的优缺点和国内外研究现状,其中包括超声、漏磁以及激光等检测技术对钢轨母材的检测,超声相控阵技术对钢轨焊缝的检测,高清相机对钢轨扣件和钢轨几何尺寸的检测,视觉、激光以及红外等技术对接触网(轨)和隧道病害的检测。最后,对比大型探伤车、巡检机器人以及手推探伤等多种检测方式的优缺点和国内外研究现状,提出未来检测方式将朝着智能化、自动化以及高精度化的方向发展。

整列装卸用门式起重机长距离供电方案研究

对于笨重货物装卸用门式起重机而言,长距离供电产生的电压降成为影响供电设计方案的重要因素。对整列装卸用门式起重机供电要求、供电方式选择及长距离供电压降计算等进行了研究。对于整列装卸用门式起重机,可根据现场条件采用低支架安全型滑触线或高架电车铜滑线供电,并采用多点供电方案,提出了适应整列装卸用门式起重机作业工况的供电方案。

基于全寿命周期理论的散堆装货物装卸作业方案比较研究

分别从作业流程和设备设施2个方面分析常见散堆装货物的装卸作业,结合全寿命周期理论,以装车作业方案为例,通过研究比较采用不同装车设备设施全寿命周期内的装车作业方案成本,提出不同装车作业量条件下的最佳装车作业方案,同理提出不同卸车作业量条件下的最佳卸车作业方案。

冲击载荷下的齿轮动应力变化规律数值分析

基于虚拟制造方法建立了滚剃工艺的精确圆柱直齿轮三维几何模型,并进行线外啮合冲击动态仿真分析,得到了可靠的齿轮动应力变化规律。仿真结果表明:冲击加载时,不同工况下齿根两侧最大动应力的出现位置呈对称分布;冲击载荷下,齿根最大应力大于ISO标准静强度理论值,最大应力位置比ISO标准确定的最危险截面位置偏高;冲击载荷峰值相同时,冲击时间越短,产生的动应力越大。

准双曲面齿轮动态啮合性能的有限元分析研究

研究准双曲面齿轮动态啮合有限元分析模型的构建方法,建立了合理的有限元模型。基于接触动力学的基本理论和显式有限元分析方法,对准双曲面齿轮的动态啮合性能进行了研究,得到啮合接触冲击特性、齿面接触区域、齿面接触应力及齿根弯曲应力等在轮齿动态啮合过程中的变化规律。以转速和负载两个典型的工作条件为变量,建立对比分析模型,研究转速和负载对准双曲面齿轮动态啮合性能的影响。转速对准双曲面齿轮动态啮合性能影响显著,而负载对准双面齿轮的动态啮合性能影响则跟转速有关,随着转速的增大,相同的负载变化对动态啮合性能的影响逐渐减弱。

基于泡沫铝“三明治”结构的吸能装置设计与吸能仿真分析

研究泡沫铝"三明治"结构应用于大冲击能量吸能装置的设计,给出了泡沫铝材料用于吸能装置的设计方法与步骤,设计出可吸收2.232 MJ能量的新型斜井跑车防护装置.利用LS/DYNA进行该装置的碰撞仿真分析,发现泡沫铝在高速冲击中逐层压溃,具有很好的缓冲吸能效果;在冲击过程中,瞬时吸能速率随着泡沫铝变形的加剧和结构强度的提高而增大,冲击中泡沫铝"三明治"结构出现粘结失效.

不同阻塞比下真空管道磁浮交通气动热特性

目前,高速铁路提速面临着轮轨粘着、空气阻力、气动噪声和横风失稳等挑战,将磁悬浮与封闭的低真空管道结合可以极大的突破地面轨道交通的速度极限。然而磁浮列车运行在管道内部,类似活塞运动,会使管道内部的流场更为复杂,气动热问题会更加显著。本文基于三维、定常、可压缩的雷诺平均Navier-Stokes方程和SST k-ω两方程湍流模型以及风洞模型中气流相对于列车运动的原理模拟了高速磁浮列车在管道中的运动。通过数值计算,探究了磁浮列车以1000 km/h速度运行在初始气压为0.1 atm的管道内,不同阻塞比对管道内气动热环境、列车气动力以及流场结构的影响。分析结果:随着阻塞比增加,总阻力增加,列车车身表面温升逐渐增大;在列车头部驻点处出现较高的温度,且头部的温度变化较大,列车尾部处于低温区,其表面的温度较低,列车表面的最低温度出现在尾部;在列车尾部出现了局部超音速区,产生较大的激波,该区域的气流温度会出现大幅降低,当气流通过激波后,温度又大幅上升。本文的分析结果可为真空管道磁浮交通在选取不同阻塞比时提供理论依据。

斜井跑车半刚性防护装置的设计与分析

文中根据煤矿斜矿井跑车防护装置的现状及其实际工况,依据材料与结构的能量吸收原理提出了基于半刚性结构的工作原理,设计了波形门结构挡车装置,应用正交试验方法与ANSYS/LS_DYNA软件对该挡车装置碰撞时的能量吸收进行了详细分析和结构参数优化,最终得到优化的波形门结构。

惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合特性的影响研究

根据动力学原理和Lagrange乘子约束,考虑惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合分析的影响,提出一种新的有限元分析模型,分析惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合特性的影响规律。计算结果表明,随着惯性载荷增大,齿面接触力也随之增大;惯性载荷对于啮合区宽度、齿面接触应力及最大应力位置均有影响。因此,惯性载荷对于螺旋锥齿轮动态啮合分析是必须考虑的因素。

由多户火灾引发群体性事件的思考

近年,由多户火灾引发的群体性事件日益成为当前影响社会稳定的突出问题,如何正确认识和妥善处置此类火灾事故,有效避免类似火灾诱发群体性事件的发生,已是当前公安机关消防机构面临和思考的紧迫课题之一。本文结合湖北省荆州市最近几年发生的几起多户火灾引起的群体性纠纷,探讨此类火灾后期处置的特点和难点,并提出应对举措,供同行商榷。