深中通道沉管隧道最终接头MGB滑轨摩擦系数试验研究

深中通道沉管隧道最终接头采用了水下推出式对接方式,推出过程中采用MGB滑轨作为底部滑行系统,为分析结构受力,建立了与施工现场荷载相同的试验结构,研究了深中通道沉管隧道最终接头MGB滑轨与防腐涂层在不同施工荷载和润滑状态下的摩擦系数,并与厂家提供的摩擦系数进行了对比。研究结果表明:MGB材料的摩擦系数随着荷载的增大而减小,干摩擦情况下的静摩擦系数范围为0.181~0.266,滑动摩擦系数范围为0.150~0.226,在水润滑条件下摩擦系数小于干摩擦,摩擦系数与接触界面有关,工程中建议根据实际荷载和摩擦界面情况对摩擦系数进行测试。

术中滑轨CT辅助在经皮骶髂关节螺钉治疗骨盆后环损伤中的应用

目的:比较术中滑轨CT联合C形臂X线机辅助与单纯使用C形臂X线机辅助透视下经皮骶髂关节螺钉治疗骨盆后环损伤临床疗效。方法:自2018年12月至2022年2月收治76例骨盆后环损伤患者,其中,C形臂联合滑轨CT辅助下行内固定治疗39例为CT组,男23例,女16例,年龄(44.98±7.33)岁;仅在C形臂透视下行内固定治疗37例为C形臂组,男24例,女13例,年龄(44.37±10.82)岁。合并有前环骨折患者42例,均采用经皮髂前下棘内置外固定架(internal fixation,INFIX)或耻骨上支螺钉固定骨盆前环。术后比较两组随访时间、置钉时间、并发症。比较两组Matta复位评价、Majeed疗效评价、CT分级及二次手术翻修率。结果:CT组置钉时间(32.63±7.33) min,短于C形臂组(52.95±10.64) min(t=-9.739,P<0.05)。CT组随访时间(11.97±1.86)个月,C形臂组(12.03±1.71)个月,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组术后并发症发生比较,差异无统计学意义(χ~2=0.159,P>0.05)。CT组Matta复位评价结果(Z=2.79,P<0.05)、Majeed疗效评价结果(Z=2.79,P<0.05)、CT分级(Z=2.83,P<0.05)均优于C形臂组。CT组二次手术翻修率低于C形臂组(χ~2=5.641,P<0.05)。结论:术中滑轨CT联合C形臂辅助下经皮骶髂关节螺钉置入手术与传统C形臂透视相比,具有手术时间短、准确度及安全性高、术后二次翻修率显著下降等特点,是重建骨盆骨折后环稳定性的有效方法之一。

基于销盘载流摩擦平台的电磁发射轨道表面防护

为避免电磁发射轨道表面转捩烧蚀损伤,对轨道表面防护工作进行了研究。首先,采用实验室自研的销盘试验机开展了极端工况载流摩擦实验;然后,利用COMSOL软件分析了实验过程瞬态温度场的特征;最后,考虑在盘试样表面采用耐高温的钼涂层,仿真对比了处理前后的温度场分布情况。研究表明:因失接触产生的高能电弧是影响滑动电接触瞬态温度场的主要因素之一,会对无处理的盘试样表面造成可达20μm深的烧蚀坑;进行钼涂层处理后的表面温度更高,处理前后的表面温差最高可达数百摄氏度,主要因为钼的热导率较低;在轨道表面处理选材时,要统筹考虑耐高温性能和导热性能。该研究成果对于延长轨道使用寿命具有重要意义。

基于滑模控制的虚拟编组列车追踪控制策略

[目的]现有的基于移动闭塞的列车控制系统中,相邻列车之间存在较大的安全裕度,在面对潮汐客流现象时,区段的运输效率同区段的实际运力需求无法匹配。虚拟编组列车能够提高线路的运力,同时能更好地适应不平衡的通勤客流。因此,需研究适用于虚拟编组列车的高精度追踪控制策略。[方法]针对虚拟编组列车运行控制问题,提出了一种基于滑模控制的虚拟编组运行控制策略。建立了列车动力学模型和虚拟编组列车运行控制模型;设计了非奇异终端滑模控制器,并对所设计的控制器进行了仿真测试。[结果及结论]在所提出的虚拟编组控制策略下,虚拟编组列车的位置跟踪误差和速度跟踪误差能够沿滑模面在有限时间内渐近收敛到零。在仿真验证的4列列车中,当首列列车运行状态发生改变时,虚拟编组中的其余列车会在很短的时间内跟踪期望的速度轨迹,验证了所提出的控制策略对虚拟编组列车追踪控制的有效性。

炮膛间距对枢轨初始接触状态的影响分析

电磁轨道炮炮膛间距直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,尤其是起始段炮膛间距变化对电枢烧蚀具有较大影响,将炮膛等效成呈一定角度张开的两条直线,利用角平分线相关特性开展炮膛间距测量,根据炮膛间距实测数据,结合工程实际分析起始段炮膛变化形态并建立对应形态下的枢轨初始接触模型,分析了炮膛装配精度对枢轨初始接触性能的影响,分析结果表明起始段炮膛间距是造成电枢静态受力不均、枢轨接触面积及接触力非对称分布的主要原因,通过不同炮膛变化形态的静态接触试验,进一步验证了理论分析结果。通过分析炮膛间距对枢轨初始接触的影响作用,为枢轨匹配性设计提供理论依据。

轮轨滑动磨损对应力和温度影响的研究

列车在启动、制动或通过曲线轨道、长大下坡道时,轮轨之间将出现滑动接触,这种现象在地铁中较为常见。滑动接触引起的磨损对接触区域应力和温度有着显著影响。根据数值计算方法和摩擦传热理论,建立轮轨接触磨损模型和摩擦传热模型,引入与磨损相关的接触应力,采用移动热源模拟轮轨之间的摩擦热,考虑温度对材料参数的影响,研究滑动磨损对应力和温度的影响。结果显示,随着滑动距离的增加,轮轨接触斑面积逐渐变大,接触应力从尖凸状变为扁平状,最大接触应力逐渐减小,接触应力分布趋于均匀。当磨损深度超过0.2 mm时,采用初始接触应力计算得到的轮轨节点温度值要显著高于采用与磨损相关的接触应力计算得到的温度值,并且随着滑动距离的增加,温度之间的差异逐渐变大。滑动接触时刻末,用初始接触应力计算的轮轨接触区域温度场中的最高温度比磨损相关的接触应力计算得到的最高温度分别高113.9℃和61.0℃。研究结果显示,磨损对应力和温度的影响较为显著,在计算应力和摩擦热时应充分考虑磨损对其的影响。

载荷对D2车轮钢滑动磨损表层微观组织和性能影响

目的研究滑动磨损条件下,载荷变化对D2车轮钢表层微观组织和磨损性能的影响。方法利用MRH-30(环块)滑动摩擦磨损试验机进行滑动磨损试验。使用金相显微镜(OM)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和场发射透射电镜(TEM)等设备,分析滑动磨损后表层微观组织、表面磨损形貌和硬度变化。结果不同载荷条件下,随着磨损时间的增加,轮轨试样磨损量逐渐增加。200 N载荷条件下,(环状)车轮试样的磨损量大于100 N车轮试样磨损量,但200 N钢轨(块状)试样的磨损量却低于100 N钢轨试样。滑动磨损后,在不同载荷条件下,车轮试样表面主要形成长条状白层和不连续的月牙状白层。在200 N载荷条件下,由于车轮试样的磨损量较高,其白层厚度和表面白层硬度都小于100 N载荷条件下的车轮试样。在200 N载荷条件下,车轮试样表面更易形成不连续的月牙状白层。由于轮轨试样表面存在微凸体,高载荷会加速车轮试样表面局部微凸体发生严重塑性变形,导致月牙状白层的形成。在白层内片状渗碳体发生明显溶解和铁素体晶粒显著细化。结论车轮表面白层对磨损性能有明显影响。滑动磨损过程中,高载荷条件下,月牙状白层和周边微观组织界面易形成裂纹,裂纹会逐渐沿着界面向内部扩展,导致不连续月牙状白层发生剥落,降低车轮试样表面的硬度,加速车轮试样磨损。另一方面,高载荷会加速无白层区域塑性变形,导致其形成棘轮失效,从而加速磨损。

水中墩台顶短滑道梁上钢梁节段架设技术

依托沪苏通长江公铁大桥辅助墩顶钢梁施工工程,提出水中墩台顶短滑道梁上钢梁节段架设技术,滑道长度显著短于梁段总长,避免了扩大支架范围、设置水中立柱,并通过设置配重水箱及拖拉、顶升设备,在墩顶3个整节段钢梁架设及悬臂端合龙施工过程中,大幅提升了滑道梁及设备利用率,实现了整体姿态和线形的灵活调整。在节段三桁上下弦变形不匹配的条件下通过采用合理的对接方案,可以在提高临时结构利用率、保障安全性的同时,实现节点高效精准对接。

内膛精度对轨道炮电枢发射过程影响分析

电磁轨道炮炮膛装配精度直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,为分析炮膛装配精度对电枢动态发射的影响,基于炮膛间距实测数值,提取炮膛间距典型变化形态,并建立典型形态下电枢内弹道发射动力学模型,理论分析了炮膛尺寸变化在发射过程中对电枢受力、振动等的影响,并通过真实工况下的动态发射试验和枢轨静态滑动接触试验对理论分析结论进行验证。研究结果表明,膛间距的随机变化可导致发射过程中电枢和轨道处于非对称接触状态,在膛间距变小时,枢轨接触区域会经历由小变大的过程,这一过程有利于增大枢轨接触区域,当膛间距增大时,枢轨接触区域逐渐减小,造成局部面积通过电流过大,当内膛装配精度误差超过0.2 mm以上时,由此引起的内膛间距波动可导致发射过程中电枢受力不均,同时对电枢产生横向附加振动,这是导致电枢膛内高速运动而解体的主要原因之一。通过分析炮膛装配精度对电枢发射过程的影响,研究结果可以有效指导枢轨匹配性设计,对促进电磁炮未来工程化应用意义显著。

深中通道最终接头推出段支撑滑轨研究及应用

深中通道沉管隧道部分的整体预制水下推出式最终接头为世界范围内首次应用,最终接头推出段将通过布置在最终接头扩大段内的支撑滑轨实现水下推出完成沉管隧道合龙。该滑轨作为始终与最终接头推出段接触的辅助安装设施,它的使用效果直接影响最终接头推出段能否成功实施。为此,创新研发了一种分段式超高平整度低摩擦系数最终接头推出段支撑滑轨,解决了常规滑轨方案在承受复杂可变荷载时适应性差、滑轨结构不能有效固定滑轨顶部滑板、滑轨钢结构表面平整度不足及整体调平困难等设计及工艺难题。通过物理模型试验验证了滑轨在各个施工阶段的可靠性,最终该滑轨在最终接头推出段水下推出阶段得到了成功应用,为整体预制水下推出式最终接头推出段的首次成功实施提供了有力保障。该滑轨结构可为类似大型结构出运工程提供借鉴和参考。

高速道岔组装式滑床台板传力特征及服役性能研究

为探明高速铁路道岔基本轨轨底疲劳伤损原因,开展组装式滑床台板传力特征及服役性能研究。建立转辙器基本轨受力分析模型,研究两点与平面扣压式滑床台板条件下基本轨轨底应力特征,结合基本轨轨底材质疲劳试验与转辙器组装疲劳试验,评估两点与平面扣压式滑床台板对基本轨服役性能的影响。结果表明:两点扣压式滑床台板使得基本轨轨底形成应力集中,且扣压点对应的轨底下表面以受拉为主;130~190 kN疲劳荷载条件下,两点扣压式滑床台板可使得基本轨轨底最大应力达611.2 MPa,已经超出基本轨轨底疲劳极限,而平面扣压式滑床台板对应的基本轨轨底最大应力为237.5 MPa,相对两点扣压结构降低50%~60%;转辙器结构组装状态对基本轨服役性能影响显著,基本轨轨底应力与尖轨-滑床台接触状态密切相关。

基于滑模和径向基函数神经网络的城市轨道交通列车速度跟踪控制算法

[目的]针对城市轨道交通列车运行控制系统中传统ATO(列车自动运行)速度控制算法在速度跟踪控制方面存在的控制精度不高和抗扰动性差的问题,提出了一种新的速度控制算法来提高控制精度。[方法]首先,建立了列车运行的单质点动力学方程,针对牵引和制动系统在执行指令时存在的时滞现象设计了时延补偿模块;其次,在控制器设计部分采集速度和位置误差建立滑模切换函数,并通过微分方程推导建立滑模控制器;最后,为了抑制滑模控制器固有的抖振现象,将其输出的切换控制量采用径向基神经网络进行目标训练从而优化控制器。[结果及结论]基于徐州地铁3号线二期改造列车参数在Matlab软件上进行仿真试验,其仿真结果证明该算法保证了列车在运行过程中,控制器输出的速度可以更高效精确地跟踪给定的推荐速度曲线。

无座力炮动不平衡冲量测试方法研究

针对无座力炮动不平衡冲量的测试存在操作过程繁琐且不易满足测量精度要求的问题,设计一种新的测试装置。通过低阻尼滑轨和高精度传感器测试出无座力炮发射时的速度、位移,根据动量原理算出无座力炮的动不平衡冲量。试验验证结果表明:该测试系统平均测试误差为0.48%,可成功应用于无座力炮动不平衡冲量测试。

海洋模块钻机滑轨变形改造技术研究

海洋模块钻机滑轨会因各种原因引起局部或整体变形,导致钻井设备模块(DES)无法滑移,严重影响后期的钻完井作业。根据滑轨变形情况及成因,以降低施工难度、节约成本为原则,分析并选择适当的局部矫正或整体替换方案,实施后达到滑轨的使用要求,并为后续海洋模块钻机滑轨改造提供参考。

繁忙干线京哈铁路42号道岔自动横移走行插铺施工技术

本文以新建北京至唐山铁路京唐京哈联络线42号道岔插铺工程为例,针对既有线42号道岔插铺施工,还未有大量成熟的案例与经验,由于现场环境及42号道岔体积大、长度大、施工难度大,对人员组织、施工步序衔接、施工安全及质量有着严格的要求,因此本次通过对42号道岔插铺施工技术的分析为后续铁路道岔插铺提供了强有力的经验积累。

聚乙烯/聚氯乙烯绝缘电缆的特性及二次敷设技术优化

为了保证电力系统二次电缆的敷设效率与敷设质量,研究二次电缆敷设方法,改善电缆敷设施工周期长且容易出现质量问题的缺陷。采用穿管敷设方法,选取电缆盘驱动装置、电缆敷设滑轨装置、新型电缆固定抱箍装置作为电缆敷设装置,满足敷设路径最短及允许弯曲半径要求,依据从高至低的电压等级,从强电至弱电的敷设顺序,完成二次电缆的敷设工作。以某110 kV变电站作为二次电缆敷设的应用工程,选取40%含量的纳米填料制备的聚氯乙烯复合材料,作为二次电缆绝缘层材料。结果表明,电缆走向清晰,可追溯性强,电缆重叠次序良好,提高了二次电缆敷设质量。

基于触摸屏的滑轨往复式拍打器控制

给出一种直线式滑轨往复式拍打器控制设计,该系统由Arduino控制器、电机、电机驱动模块、滑轨和红外探测模块组成。Arduino控制器负责接收来自触摸屏界面的指令,通过控制电机驱动模块L298N控制电机转动,执行拍打器的拍打功能。通过控制TB6600模块控制42步进电机带动滑轨传动平台,实现传动平台上拍打器的往复移动。用户可以通过触摸屏界面自定义按摩的功能,如位置、时长等,整个系统使用两个12 V可充电电池供电,使其成为一个移动式拍打器。

城轨列车塞拉门下摆臂状态仿真分析

塞拉门是目前城轨列车车门系统中的主流类型,大部分塞拉门具有下摆臂结构,该结构对门扇的顺畅运动和良好的密封性能起着至关重要的作用。然而,当前运营单位针对下摆臂结构的检修多集中于尺寸测量和功能检查方面,而对下摆臂状态的关注较少,行业内已出现多起因缺乏针对下摆臂状态的检修而导致下摆臂滚轮掉落至轨行区的案例,因此对下摆臂状态进行仿真分析意义重大。文章根据塞拉门系统正线受力和密封方式,对2种不同结构的下摆臂进行对比分析,并基于几何特征建立固体力学和应力寿命的有限元模型。仿真结果表明,带有防脱销结构的下摆臂组件在相同受力情况下,使用寿命约是无防脱销结构的2.78倍。由此提出以下改进措施,对于客流量较少的列车可以仅在大修时更换下摆臂组件,而对于状态欠佳的下摆臂,可以在半个架修周期内单独更换滚轮组件,以确保列车运行的安全性和可靠性。

水下滑翔机投放回收方法综述

水下滑翔机投放回收技术是水下滑翔机展开海洋研究和军事活动的关键技术之一,是水下滑翔机在水下自动化领域的一项重要研究课题。通过对不同载体的收放装置开发及优化以提高水下滑翔机的工作效率成为水下滑翔机投放回收技术的重点研究对象。本文首先阐述了水下滑翔机的出现和发展历史,其次对国内外现有的水下滑翔机收放技术进行详细介绍。最后对提及的水下滑翔机收放方式的优缺点、成本及工作范围进行总结和建议,旨在助力水下滑翔机收放技术的发展。

快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真

轨道交通列车的防滑控制性能过差会影响列车的制动性能和稳定性能,为了提高轨道交通列车的安全性,以分段制动的方式控制轨道交通列车的滑动状态,提出快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真方法。通过分析轮轨间粘着力和滑移变化曲线建立轨道交通列车的纵向运行学模型,并以上述模型为基础,将轨道交通列车的整体制动过程分割成多组制动区段,通过将单位制动区段与滑模控制器结合,实现轨道交通列车的分段制动防滑控制。仿真结果表明,无论是在轨道粘着条件始终维持在较低水平的工况条件下,还是在轨道粘着条件发生突变的工况条件下,所提方法控制下的实际行驶速度均与目标行驶速度吻合,验证了上述方法具有较好的控制效果。