基于机器学习的长编重联动车组碰撞能量管理方案优化

为有效缓解交通运输压力,采用动车组重联运行可以成倍提高载客量,然而一旦发生碰撞事故,巨大的碰撞能量将造成严重的乘员损伤和财产损失,长编重联动车组碰撞能量管理已成为重点研究对象。本文提出均匀耗散和集中耗散2种碰撞能量管理模式,以头车和中间车车端的吸能装置平台力和压缩行程为设计参数,基于KNN、MLS、RBF和RF的4种机器学习算法,开展长编重联动车组碰撞能量管理方案优化设计。研究结果表明:预测头车吸能量和中间车自身耗散能量方差的最优机器学习模型分别是MLS和RBF,相对误差均在4%以内;头车和中间车的吸能元件平台力是影响头车界面吸能量的主要参数,中间车吸能装置参数是影响中间车界面碰撞能量分布是否均匀的主要参数;集中耗散模式下头车和重联界面吸收了碰撞能量48.24%,中间车界面吸收了碰撞能量51.76%,该能量分配模式要求头车前端吸能装置具有更高的吸能量;均匀耗散模式下头车和重联界面吸收了22.75%的碰撞能量,中间车界面吸收了77.25%的碰撞能量,该能量分配模式会增大车间距导致列车长度增加;优化获得的2种碰撞能量管理方案都能在时速36 km/h对撞工况下保证长编重联动车组车体结构完整,且车体120 ms最大平均加速度分别为2.64g和2.36g。

基于CFD-DEM耦合模拟的CJ15湿法研磨介质碰撞能量分析

采用CFD-DEM耦合模拟的方法,以CJ15湿法研磨转子为研究对象,深入分析了在不同转子转速、研磨介质填充率、研磨介质直径三种影响因素对于研磨介质碰撞能量的影响,得出提高研磨介质的切向能量能够有效提高研磨效率、转子转速和填充率对研磨效率影响并不是一直保持线性关系的、得出转速1200r/min,填充率90%,研磨介质直径0.8mm是较优工艺参数,为实际工业生产提供了一定的理论指导。

对防护头盔碰撞能量吸收性能影响因素的分析

发生碰撞时,防护头盔为人体头部提供极为关键的防护,它可以有效减少头部和脑部受伤的风险,提高骑行安全性。防护头盔的安全防护机制是一个动态过程,是极其复杂的系统,受影响的因素非常多,厘清防护头盔在碰撞吸能过程中的力学响应机制,探索各影响因素的影响性质和程度,揭示未来定量分析的可能路径,帮助企业更加有效地设计和生产符合安全要求的头部防护产品。

球磨机的磨介碰撞能量及能量分布

磨介的碰撞能量是确定球磨机产量、产品粒度、粉磨效率、磨介及衬板磨损、磨机筒体与联接螺栓强度的关键参数.定义了3种碰撞能量,并用非线性优化方法对其进行了计算及分析.得到的最大质点碰撞能量和最大潜在碰撞能量均比最大降落高度状态下和理论适宜转速下相应的碰撞能量大,而与这些最大能量点对应的磨机转速比与以前方法所建议的转速比有所不同.最优操作参数下的单位时间的磨介总碰撞能量有显著提高,操作参数的可选范围更宽.

Rb蒸气中的5P_J+5P_J′→5S+5D_J″碰撞能量合并

研究了Rb(5PJ)+Rb(5PJ′)→Rb(5S)+Rb(5DJ″)的碰撞能量合并过程,一台单模半导体激光器共振激发Rb原子的5P1/2或5P3/2态,另一与泵浦激光束反向平行的单模激光束作为吸收线探测激发态原子密度及其空间分布,吸收线分别调至5P1/2→5D3/2和5P3/2→7S1/2跃迁,由激发态原子密度和谱线荧光比得到碰撞能量合并过程5PJ+5PJ′→5S+5DJ″的截面.两台激光器同时分别激发5P1/2和5P3/2态,通过对5DJ″→5PJ的荧光探测,得到5P3/2+5P1/2碰撞转移到5D5/2和5D3/2的截面分别为(1.12±0.50)×10-14和(1.01±0.45)×10-14cm2.

Rb(5P_J)+Rb(5P_J)→Rb(5S)+Rb(nl=5D,7S)碰撞能量合并

研究了Rb(5PJ)+Rb(5PJ)→Rb(nlJ′)+Rb(5S)碰撞能量合并过程,利用单模半导体激光器分别共振激发Rb原子的5P1/2或5P3/2态,利用另一与泵浦激光束反向平行的单模激光束作为吸收线探测激发态原子密度及其空间分布,吸收线分别调至5P1/2→5D3/2和5P3/2→7S1/2跃迁。由激发态原子密度和谱线荧光比得到碰撞能量合并过程的截面,对5P3/2激发,碰撞转移得到5D5/2,5D3/2和7S1/2的截面分别是(1.32±0.59)×10-14,(1.18±0.53)×10-14和(3.21±1.44)×10-15cm2;对5P1/2激发,碰撞转移到5D5/2和5D3/2的截面分别是(6.57±2.96)×10-15和(5.90±2.66)×10-15cm2。与其他的实验结果进行了比较。

激发态Cs(5D)原子间碰撞能量转移

用激光二步激发Cs原子至8S态,从谱线的波长及强度可以确定Cs原子的辐射及碰撞过程,5D态主要是由8S→7P→5D跃迁布居的.在1016-1017Cs密度范围内,测量了碰撞能量合并5D+5D→nL+6S(nL=9D,11S,7F)速率系数,因5D→6P(3.0-3.6μm)处于红外本实验不能探测,利用一个已经测量过的过程(即6P+5D→6S+7D)作相对测量,对于9D,11S和7F态,其平均速率系数分别为(8.4±4.2)×10-10,(7.3±3.6)×10-10和(9.7±4.8)×10-10cm3s-1.讨论了碰撞转移过程11S+6S 7F+6S对速率系数的影响.

钠分子高位2~1Ⅱ_g与C^1Ⅱ_u态之间的碰撞能量转移

通过双光子激发和探测后向受激辐射光谱的方法观察了钠分子高位单态2~1Π_g与C^1Π-x间的碰撞能量转移过程。理论上计算的C^1Π_x态的布居分布和由C^1Π_x→X^1∑_g^+跃迁产生的紫外受激辐射光谱,均与实验结果相符。还同时采用二台不同波长的染料激光器分别激发钠分子和钠原子,研究了不同激发态钠原子对钠分子高位激发态能量转移过程的影响。

Cs-K混合蒸气中Cs(8D)+K(4S)碰撞能量转移

在Cs-K混合蒸气中,两步激发Cs原子到8D态,观察了Cs(8D)+K(4S)→Cs(5D)+K(4P)碰撞能量合并逆过程(REP,reverse energy pooling)。应用双调制技术探测K(4P)原子发射的荧光,基态K原子密度用光学吸收方法测量。得到了REP速率系数,讨论了其它过程对速率系数的影响。

Rb(5P_J)+(Ne、N_2)碰撞能量转移

在气体样品池条件下,研究了Rb(5P_J)+(Ne、N_2)碰撞能量转移过程。对于5P_J与Ne的碰撞,电子态能量仅能转移为Ne原子的平动能。在与N_2的碰撞中,向分子振转态的转移是重要的。调频半导体激光器稍微调离共振线,激发Rb原子至Rb(5P_(3/2))态,在不同的Ne或N_2气压下,测量了5P_(1/2)→5S_(1/2)与5P_(3/2)→5S_(1/2)荧光强度比。利用速率方程分析,可以得到碰撞转移速率系数,对于Ne,5P_(3/2)→5P_(1/2)转移速率系数为1.53×10^(-12)cm^3s^(-1)。对于N_2,由5P_J+Ne和5P_J+N_2二种情况下5P_(1/2)与5P_(3/2)荧光的相对强度比,利用最小二乘法确定5P_(3/2)→5P_(1/2)转移速率系数为8.83×10^(11)cm^3s^(-1),5P_J态猝灭速率系数为1.25×10^(-10)cm^3s^(-1)。对实验结果进行了定性的讨论。

碰撞参量和碰撞能量对化学反应的影响

通过交叉分子束与高分辨、高稳定的激光光谱方法研究运动学限制的态 -态反应 :Ba( 1 S0 ) +HI( X1 Σ+ ,ν,J) Ba I( X2 Σ+ ,ν,J) +H( 2 S1 /2 ) ,并测得在 Ba与 HI的相对运动速度从 85 0到 1 30 0 m/s范围内产物 Ba I( ν=0 ,1 ,2 )振动态的转动分布 ,得到碰撞参量对平动速度的依赖关系 .如对 Ba I( ν=0 )振动态 ,碰撞参量极大值从 0 .4 60变为 0 .390 nm,碰撞参量的几率函数为截去头的高斯函数 ,较小的碰撞参量产生较高振动态和较低的转动态 .如相对运动速度为 94 0 m/s时 ,Ba I(ν=0 ,1 ,2 )的碰撞参量极大值分别为0 .4 60 ,0 .4 5 3和 0 .4 46nm.该态 -态反应截面随着碰撞能量的变化而变化 .当 Ba I与 HI的相对运动速度从85 0 m/s变化到 1 30 0 m/s时 ,反应截面先增大 ,达到极大值后逐步减小 ,在相对运动速度为 1 1 0 0 m/s时 ,反应截面有一极大值 .

缀饰态理论在碰撞能量转移过程中的应用

利用缀饰态理论研究了由分子和原子组成的混合共振系统中分子和原子之间的碰撞能量转移过程 结果发现 :在单模强激光场作用下 ,该混合共振系统由于发生了碰撞能量转移 ,而使得粒子在相应能级上产生重新布居 ,并在一定条件下呈现出量子干涉增强效应 ,导致了不同缀饰态能级之间出现交叠区 这一结果与现有实验报导相符 。

Rb（7^2D）态与基态K原子的碰撞能量转移

Ｋ－Ｒｂ混合蒸汽中，使用Ｒｂ光谱灯和染料激光器，将基态Ｒｂ原子二步激发到７２Ｄ态，用荧光法测量了过程Ｒｂ（７２Ｄ）＋Ｋ（４Ｓ）→Ｒｂ（５Ｓ）＋Ｋ（７Ｓ，５Ｄ）的碰撞转移截面。Ｋ７Ｓ，５Ｄ对Ｒｂ７２Ｄ的荧光比中，含Ｋ７Ｓ５Ｄ碰撞转移的影响。第二个实验可以消除这个影响。利用Ｋ光谱灯和染料激光器产生Ｋ７Ｓ或５Ｄ态，探测Ｋ７Ｓ（５Ｄ）对５Ｄ（７Ｓ）的荧光比。Ｒｂ７Ｄ→Ｋ７Ｓ，５Ｄ碰撞转移截面（１０－１５ｃｍ２单位）分别是２５．８±１０．３和１．５±０．６。

轨道车辆碰撞能量吸收装置原理及结构设计(待续)

介绍了轨道车辆碰撞能量吸收装置的设计原理 ,分析了英国铁路 (BR)防撞车和欧洲铁路研究组织 (ORE)防撞车的结构设计情况 。

美国铁路客运车辆和城轨车辆碰撞能量管理设计对车钩系统的要求

介绍了美国铁路客运车辆和城轨车辆碰撞能量管理设计对车钩系统的要求,以及车钩系统释放载荷与车体结构压缩载荷的关系。

激光感生碰撞能量转移末态几率

引入两个中间态 ,采用四能级准分子理论模型 ,分析具有两组偶极 -偶极碰撞势的激光感生碰撞能量转移过程 ,使用Magnus -light近似即矩阵整体对角化法 ,从而考虑了末态对初态的影响 ,得出了激光感生碰撞能量转移的终态几率表达式 .该表达式适合描述弱场和强场LICET现象 .准分子能级漂移来源于碰撞漂移和强场漂移 ,碰撞漂移存在于谱的中心和谱的准稳态翼上 ,强场漂移存在于谱的准稳态翼 .从而得到不存在由三能级理论预言的谱中心位置有强场漂移的结论 ,与报道的大部分强场实验研究结果相一致 .

头盔标准ECE R22-2002和GB 811-2010的吸收碰撞能量性能试验对比研究

GB 811和ECE R22在评估头盔吸收碰撞能量的性能方面结果一致。头盔吸收碰撞能量性能与碰撞位置和碰撞次数有关,碰撞次数增加,峰值加速度和作用时间均显著增加。碰撞点的曲率半径与该点吸收碰撞能量的能力正相关。

空间站对接碰撞能量计算的简化分析

空间站建造和运营过程中对接的新变化是大吨位和大偏心,必须计算各种构型对接碰撞需要缓冲的能量,周边式对接机构碰撞情况复杂,能量计算困难。针对任意两航天器碰撞式对接,建立三维等效模型计算碰撞能量,根据空间站构型将三维模型简化成二维模型,避开求解常微分方程,直观、方便、快速地计算对接碰撞产生的能量,并对空间站"I"、"L"以及"T"字构型时的对接碰撞能量进行分析,用于对接机构的性能设计。

Rb_2分子激发态与基态原子碰撞能量转移

脉冲激光667nm线激发Rb2基态到低激发态B1Πu态,研究Rb2(B1Πu)+Rb→Rb2(X1Σ+g)+Rb(5PJ)的碰撞转移过程.测量不同Rb密度下B1Πu的时间分辨荧光强度,它是一指数衰减函数,取其光强对数描绘得到B1Πu的有效寿命τ3为23.5ns(温度为545K时的寿命).从描绘出的有效寿命倒数与Rb原子的粒子数密度的关系直线的斜率得出B1Πu态总的碰撞猝灭截面为σ3=(4.33±0.14)×10-15cm2.测量Rb2的B1Πu→X1Σ+g在不同Rb密度下的时间分辨和时间积分荧光强度,得到Rb2(B1Πu)+Rb→Rb2(X1Σ+g)+Rb(5P1/2)的碰撞截面σ31=(2.86±0.13)×10-16cm2,Rb2(B1Πu)+Rb→Rb2(X1Σ+g)+Rb(5P3/2)的碰撞截面为σ32=(8.30±0.38)×10-16cm2.