典型峡谷Ⅴ型地貌下桥址区风特性

为得到山区峡谷典型Ⅴ型地形下的桥梁抗风设计的关键风特性参数,通过“数值风洞试验”建立模型,以实桥为工程背景构建三维地形网格,基于3种典型湍流模型和流体壁面粗糙度对桥位的风场特性进行分析,选取最优湍流模型和流体壁面粗糙度对该地形桥位处的风场特性进行分析;围绕两个影响桥址区风特性的地形参数(山体高度和夹角),阐明Ⅴ型峡谷地形下风特性参数的变化规律,并与现行规范进行对比,推算桥面设计基准风速。结果表明:该Ⅴ型峡谷地形的最佳湍流模型和流体壁面粗糙度分别为RNG k-ε和20 m;随着山体高度及山体夹角两参数的变化,风速增加幅度分别为2.37%~12.56%和1.24%~6.98%;山体高度及山体夹角两变参数下,梯度风高度分别为700 m和800 m左右;实际湍流强度大于规范中四类地表规范值,在离地高度40 m范围内,湍流强度更接近于D类地表。实际Ⅴ型峡谷桥址区不能简单按规范归为C类或D类地形,在设计风参数计算时应综合考虑规范和经验公式,还可借助模拟手段来提高其准确性。

混合流下非机动车道基本需求宽度的设计

为弥补在非机动车道设计方面对电动自行车考虑不足的情况,有必要对由人力/电动自行车组成的饱和混合流下非机动车道基本需求宽度进行研究。以非机动车饱和混合流为研究对象,从非机动车的物理运动宽度组成出发,通过构建多重线性回归模型分析了非机动车物理运动宽度的影响因素,对分类自变量进行组合筛选;建立了不同组合类型下的非机动车速度与运行摆幅、路侧安全净距线性模型,得到性别为女性、年龄为老年和车型为电动自行车为最不利组合的结论;根据非机动车道的85%位运营速度确定最不利组合下的非机动车物理运动宽度,进而确定非机动车道基本需求宽度;针对非机动车道宽度合理性验证的准确性问题,从稳定性角度提出了运用速度熵来验证基本需求宽度合理性的方法,并以多条非机动车道路段为例进行了实测验证。研究结果表明:在隔离栏和划线下,非机动车单车道基本需求宽度分别为1.65、1.50 m;在绿化带、隔离栏和划线下,非机动车两车道基本需求宽度分别为2.90、2.80、2.65 m。在同一车道数和隔离方式下,车道宽度越宽,交通流速度熵越高;随着非机动车道宽度增加,以基本需求宽度为拐点,非机动车道的交通流速度熵变化幅度增大,稳定性更差。

宽速域乘波飞行器气动设计研究综述

乘波构型作为一种能突破升阻比屏障的高超声速气动构型,是宽域可重复使用飞行器的一种重要候选气动布局形式。改善乘波飞行器低速性能不佳问题并实现宽速域飞行,已成为当前研究的热点。由于乘波飞行器采用了先设计流场后构造外形的思路,基准流场会影响其性能。本文对基准流场求解方法进行分析对比,并介绍了组合式、变马赫数和涡升力类宽速域乘波飞行器的设计方法,比较了各类方法的优势和不足,最后从基准流场和设计方法两个角度对宽速域乘波飞行器的未来发展提出了一些建议。

用BASIC单片机制作的一种新颖的转速表

介绍了利用ＢＡＳＩＣ单片机独持的脉宽测量语句，设计制作一种新颖的转速表的技术。

高速铁路综合维修技术专业建设的基本特征、问题解析与实施策略

高速铁路综合维修技术是2020年开始招生的专业,是融合了铁路工务、电务、供电三个专业的新专业,为在课程资源融合、师资结构、实训资源配置、课程体系设置等专业建设方面进行更多探索,文章分析了高速铁路综合维修技术专业的基本特征,对专业建设过程中的问题进行了多角度解析,并有针对性地提出改进性实施策略:课程资源由选择到融合,教师培养由局部到整体,实训建设由个例到综合,安全规则由特殊到普遍。

中低速磁浮列车基础制动装置制动效率的影响因素

目的:为了更好地提高制动系统性能,对中低速磁浮列车基础制动装置制动效率的影响因素进行研究。方法:以中低速磁浮列车用无间隙调整机构的基础制动装置为研究对象,对制动输出效率影响因素进行理论分析和试验验证。结果及结论:空气压力越小,制动效率越低,闸瓦/闸片磨耗量越大,制动效率越低;当空气压力低于一定程度时,制动效率的降低更为明显;空气压力越小,闸瓦/闸片的磨耗对制动效率的影响越大,即同样的磨耗量下,制动力的离散性更大。在进行基础制动装置设计时,应合理选择弹簧参数、制动倍率、摩擦因数、闸瓦/闸片磨耗量等参数,尽量降低空气压力、闸瓦/闸片磨耗量对制动效率的影响;在进行制动系统设计时,应注意结合基础制动装置本身特性,合理设定各制动级位下的制动压力,尽量减小空气压力和闸瓦/闸片磨耗量对制动效率的影响。

中菲结构规范中关于风荷载计算对比研究

风荷载是结构设计的重要荷载之一,中国和菲律宾规范关于风荷载的规定有所不同,通过研究两国规范中关于风荷载规定的异同,可为相关项目进行结构设计提供指导。在风荷载计算方法、风荷载基本参数方面比较中菲两国规范的异同,并选取多、高层建筑作为实例,分别按中菲规范计算风压设计值,并进行对比。对比结果表明,中菲规范在风荷载的计算方法上基本相同,但在风荷载的基本参数上有所区别,不同高度的建筑物按中菲规范计算得到的风压设计值也有所不同。

基于状态影响因子的高速铁路电务安全指数优化

为提升高速铁路电务安全保障能力,解决原有电务安全指数单一、只能静态反映高速铁路电务安全态势及电务运营安全复杂的连续动态表征评价等问题,采用随机过程理论,选取高速铁路电务设备正常、故障和事故3种状态相关的基本时间域、状态转移概率和状态持续系数作为电务安全指数的影响因子,并基于马尔科夫状态转移和Logistic函数分析的方法对其进行特征量提取,构建高速铁路电务安全指数优化模型;选取某典型线路和某典型路局电务6大类型设备的故障和事故基础数据,验证高速铁路电务安全指数优化效果。结果表明:由优化模型计算得到的高速铁路电务安全指数通过了双边趋势检验分析,能准确拟合电务设备状态的变化及持续周期变动,且部分状态变化趋势通过了显著水平α=0.05 (置信度为95%)和α=0.01 (置信度为99%)的检验,变化趋势明显;优化后的电务安全指数能直观、动态且连续地反映高速铁路电务设备运行的安全态势。

湖南电网风区分布图的绘制与应用

运行经验表明,风灾故障对电网安全运行的威胁日趋严重,但在抗风设计、改造中所采用的典型气象区域风速分级标准较为笼统,缺少相关数据,不能有效地指导架空输电线路抗风灾工作。研究了湖南电网风灾故障分布特征,对湖南近30年气象数据进行了统计和对相关标准进行了修正,采取极值I型分布概率模型完成了湖南电网30年、50年和100年重现期最大风速统计,提出了湖南电网风区分级标准,完成了湖南电网风区分布图的绘制,得到了湖南风速分布情况。在此基础上,给出了湖南电网风区分布图的应用原则和建议,可为架空输电线路抗风灾设计、改造提供依据,给电网防风灾提供技术支撑。

峡谷复杂地形风场空间分布特性试验研究

山区峡谷地貌复杂,风场参数确定是桥梁设计面临的突出问题,而现有桥梁抗风规范缺乏对此类地形条件的描述;以某实桥作为工程背景,进行了桥址区峡谷地形风洞试验研究。根据试验数据分析了峡谷复杂地形下不同风向的平均风和脉动风特性,并基于气象站历史风速记录和规范风速标准,总结了以梯度风高度及基本风压推算桥址区基本风速的方法。试验结果表明:桥址峡谷地带,无明显峡谷风效应,平均风剖面分布不能依据统一形式描述;拟合得到桥址桥面高度处风速剖面指数α=0.20,地表类型归为C类;顺着峡谷中心来流,湍流强度值明显小于其它来流;与理论曲线相比,实测风速功率谱在低频段偏低而高频段略微偏高;随着风向角增大,水平脉动风速谱向高频段偏移。

脉动风速功率谱与随机Fourier幅值谱的关系研究

功率谱密度函数是随机过程在频域内的重要特征量,但由于其本质上是平稳过程的频域数值特征,致使其很难全面反映原始随机过程的概率信息,这就需要从更本源的意义上考察随机过程。本文试图从Fourier随机函数的角度反映随机过程,将经典的功率谱密度函数中具有物理意义的可测变量看作随机变量,利用功率谱与Fourier幅值谱的关系,定义了随机Fourier幅值谱;以Davenport谱为例,证实当地面粗糙度服从对数正态分布、10m高度基本风速服从极值Ⅰ型分布时,可通过功率谱构造具有物理意义的随机Fourier幅值谱。通过实测风速Fourier谱与随机Fourier幅值谱的比较,证明随机Fourier幅值谱的概念具有合理性。

基于2008—2015年实测数据的苏通大桥风速风向联合分布分析

为充分掌握苏通大桥桥址区基本风速,基于大桥结构健康监测系统(SHMS)运行7年(2008年1月至2015年3月)的实测数据开展了桥址区风速风向联合分布分析.利用安装在主梁跨中上游、跨中下游和南塔塔顶的3个风速仪采集的数据,以1个月作为基本抽样时间间隔,采用阶段极值法抽取极值样本.在进行Gumbel,Frechet和Weibull分布函数的参数估计后,根据风向频度函数得到桥址区风速风向联合分布,据此对桥址区10,50及100年重现期的极值风速进行了推算.结果表明,Weibull概型风速风向联合分布函数较Gumbel和Frechet概型更为合适,考虑风向影响的基本风速使结构抗风设计更加接近实际情况,而苏通大桥抗风设计时所采用的基本风速偏于保守.

坝陵河大桥桥位风速观测及设计基准风速的计算

架设在峡谷上的大跨度桥梁,由于桥位处地形复杂,离谷底较高,设计基准风速一般无法通过抗风规范查得,需要进行专门的分析或测试。针对坝陵河大桥的设计基准风速问题,分别通过附近气象台站的数据和专门架设的观测塔的观测数据,通过分析得到了桥位处的设计基准风速。对类似地貌大桥建设设计基准风速的取得具有一定的参考意义。

基于长期实测数据的西北地区风力发电场风速风向联合概率分布分析

为更准确地研究风力发电结构在风荷载下的结构响应,基于甘肃气象局提供的1981-2017年甘肃六地风速风向实测数据,对各地区的风速风向联合概率进行分析.抽取每天的最大极值风速及其对应风向为极值样本,统计分析得到各地区风速风向联合分布.将Gumbel,Frechet和Weibull分布函数线性化的基础上,利用最小二乘法拟合各分布函数参数,根据参数拟合结果推算各地区10,50和100年重现期的极值风速,并和各地区最大基本风速规范建议值进行对比.研究结果表明,考虑风速风向概率影响的基本风速更加符合实际情况,最大基本风速规范建议值偏于保守.

高速列车的自适应速度及位置控制

探讨高速列车在外界阻力扰动下的自动驾驶控制问题,针对系统参数及外界阻力的不确定性,提出了相应的控制方法并给出了稳定性理论证明。利用列车调度优化环节生成的实时速度及位移数据对算法进行了模拟实验,理论分析和仿真结果均验证了文中方法能有效克服列车所受阻力的影响实现高精度的位置和速度跟踪控制。

山区峡谷桥梁设计基准风速的确定方法

为向山区桥梁设计提供重要参数,以某大跨度悬索桥为工程背景,在缺少桥址风速数据的情况下,利用桥位附近气象站资料,用气象学分析法计算出桥位处逐年最大风速;分别用极值Ⅰ型法和虚拟气象站法计算出桥位100年一遇最大风速;比较2种方法的计算结果,并偏安全地取较大值作为桥址基本风速;最后,通过地形修正,以得出桥梁设计基准风速.结果表明:气象学分析法比虚拟气象站法计算的桥梁设计基准风速小;在缺少桥位风速的情况下,宜采用虚拟气象站法计算出的桥梁设计基准风速.

杭州湾大桥观光塔风速风向联合分布

采用概率相关系数(PPCC)最大化原则和极大似然法,根据杭州湾中心岛屿玉盘山气象站的实测风速资料,分析不同风向的最优分布类型,探讨最优分布类型与概率曲线相关系数随形状参数变化规律之间的关系,并用风速风向联合分布推算设计基本风速。研究结果表明:在3种极值分布中的PPCC随形状参数递减的分布为最优,具体哪种分布的PPCC递减则依赖于具体风速样本,因此在以后的风速概率拟合中可以先由PPCC的规律确定分布类型,然后仅求解此分布的有效最优参数;16个风向中的最优分布除正西方向是极值Ⅱ型外,其他都是极值Ⅲ型;用联合分布推算的基本风速比传统的非联合分布的结果略低,传统的方法得到的基本风速偏保守,用联合分布推算基本风速更加科学。

国内JB/T 4710—2005和美国UBC-97标准中基本风参数的转换

阐述了国内标准JB/T 4710—2005和美国标准UBC-97中关于基本风速和风压的定义;分析了两种标准体系下该参数的差异;提出了一种转换方法,国内标准体系中的基本风速和风压值,经过转换便可更合理地采用UBC-97标准的计算方法对国内项目中的塔器进行风弯矩的求解。

螺旋钻机主参数的优化研究

在对螺旋钻机基本结构和工作原理简介的基础上,通过理论和实验上的研究,拟对其转速、螺旋钻杆轴直径、螺旋钻杆的螺距和功率等主要参数进行优化分析,以对螺旋钻机的设计研究及进一步改进提供参考。

风速统计特性研究探讨

结合上海地区两个气象站的实测数据，在对上海地区的风特性进行分析研究的基础上，提出了风速统计特性研究的一种改进方法。