基于多视角信息融合的公路桥梁车辆荷载时空位置识别

针对现有方法在复杂交通场景下难以准确获取桥上车辆荷载时空分布的问题,提出了一种基于多视角信息融合的车辆荷载时空位置识别方法.首先,开发了vadYOLO-StrongSORT模型,可在单视角下同时检测和跟踪车辆;然后,在图像标定和跨视角车辆匹配基础上,采用自适应加权最小二乘法进行多视角信息融合以修正车辆轨迹;最后,结合车辆轨迹和车轴配置,重构车轴荷载的时空位置分布.通过模型试验评估了所提方法在典型交通场景下的性能.结果表明:相较于基于单视角的车辆位置识别方法,多视角信息融合方法在跟踪稳定性、定位精度和抗遮挡性能上有显著提升;变道场景下,所提方法的最高平均定位误差低于2.0 cm,明显优于单视角方法的17.0 cm;多车遮挡场景下,所提方法的车辆捕获率可达100%,而单视角方法最高仅为72.5%;同时,与其他检测跟踪模型相比,vadYOLO-StrongSORT在试验中取得了最高的识别精度.

基于深度学习的列车车轴缺陷超声检测

针对列车车轴超声检测中缺陷(特别是微小缺陷)检出率和检测效率低的问题,提出了一种基于深度学习的列车车轴缺陷超声检测方法,在YOLO v5s网络的基础上,改进特征提取层结构并加入SE注意力机制,采用实际车轴检测数据、CIVA仿真数据和GAN生成式数据构建了数据集,并进行了验证试验。试验结果表明,通过增加仿真数据和GAN生成式数据样本,所提方法在提高实际车轴超声检测缺陷检出率的同时,可有效检出微小车轴缺陷,其检出率可达99.25%,具有较高的应用价值和前景。

超声滚压载荷对25CrMo4车轴钢表面强化特征的影响规律

为了提高列车车轴的使用寿命,研究分析了不同强化处理后试样的表面形貌及其粗糙度、表层组织结构、表面硬度及其深度和表面残余应力,探索了滚压处理和不同载荷超声滚压处理对25CrMo4车轴钢表面强化特征的影响规律。结果表明:与磨削试样相比,滚压和超声滚压处理均改善了试样的表面粗糙度,其中低载荷超声滚压试样的表面粗糙度最低,达到了0.2μm;高载荷超声滚压试样的表层获得的塑性变形层最深;高载荷超声滚压试样的表面硬度值最大,达到了370 HV0.1,并形成了深度为150μm左右的硬化层;滚压试样和超声滚压试样表面均产生了较高的残余压应力。滚压和超声滚压处理使25CrMo4车轴钢表面硬度及硬化层深度的增加、产生较高的残余压应力和表面粗糙度的降低均会对其疲劳性能的提高产生有利的影响,特别是超声滚压处理的效果更佳。但过高的载荷会使车轴钢的表面粗糙度升高,从而对其疲劳性能的提高产生不利的影响。

光照、磷和AMF对白车轴草生长的影响

外来植物成功入侵受非生物因素与生物因素的共同调控。本研究以典型入侵植物白车轴草(Trifolium repens L.)为研究对象,通过三因素两水平正交实验,探究光照(L)、磷(P)和丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)及其交互作用对其生长的影响。结果显示:(1)高光照、高磷和接种AMF均显著提高白车轴草的生物量及生长速率,且接种AMF对生物量的促进作用随着光照的增加而增强,低磷条件下AMF对总生物量和相对生长速率的促进效应更明显;(2)高光照降低比叶面积;高磷和接种AMF显著增加叶片数和总叶面积,在高光强下尤为明显;(3)高光照可显著提高根表面积、根直径和根质量分数,但降低细根占比和比根长。高磷显著降低根质量分数。不接种AMF时,高磷增加根表面积与根直径,降低细根长占比;但接种AMF后,高磷则降低根表面积与根直径,增加细根长占比。AMF显著降低根质量分数和比根长。研究结果表明,三种因素对白车轴草的生长具有显著影响,且磷和AMF对其生长及地上性状的影响与光照强度相关,AMF对其地下性状的影响与磷浓度相关。

基于ANN下拖拉机发动机扭矩预测模型的研究

拖拉机的传动系统结构较为复杂,是拖拉机的重要组成部分之一。拖拉机在农业作业过程中的轴扭矩(AT)实时数据是实现变速器优化的重要依据之一。为此,以拖拉机参数(发动机扭矩、发动机转速、燃油消耗率、行驶速度、耕作深度和滑移率)及土壤理化性质参数(SMC和CI)为输入,基于人工神经网络(ANN)估计拖拉机的轴扭矩(AT),并与传统的多元线性回归模型(MLP)进行对比分析。田间试验结果表明:基于ANN的模型在预测拖拉机AT数据时表现出更好的性能,可为提升拖拉机发动机管理系统提供技术参考与借鉴。

汽车车轴管疲劳寿命偏低原因分析与改进

通过化学分析、力学性能检测、光学显微镜、扫描电镜等实验方式,对SAE1527汽车车轴管疲劳试验断裂试样进行失效分析。结果显示,SAE1527车轴管疲劳寿命偏低的主要原因是热处理工艺不合理,形成了网状铁素体及贝氏体组织,进而造成了屈服强度偏低。提出在生产过程中,要保证产品的淬火温度及冷却速度改进措施,避免形成贝氏体和铁素体不良组织,提高了材料疲劳寿命。

车轴轴颈缺陷原因分析实践

研究和分析IDC35e材质A型和B型车轴轴颈缺陷产生的原因。通过对典型缺陷的截面和断口进行取样,并利用Axio Imager A2m金相显微镜进行了组织观察和断口分析。研究结果:从缺陷形貌、氧化质点、脱碳层和附近组织特征来看,该缺陷具有典型的表面折叠缺陷特征,该缺陷只在轴颈处产生,轮轴、轴身未见缺陷,判断该缺陷非轴坯自带缺陷,而是在车轴锻造过程产生的锻造折叠。

市政路桥过渡段不均匀沉降影响因素及其预防维护措施分析

在市政路桥建设中,路基和桥梁过渡段的沉降变形是影响市政路桥行车安全的重要因素。市政路桥过渡段路基不均匀沉降将会增加行车风险,缩短路桥寿命,增加市政工程的成本,影响道路的使用效率等不良后果。从路基刚度、行车速度、行车轴重等方面分析路桥过渡段不均匀沉降影响因素。提出控制路基刚度、控制行车速度、控制行车轴重、加固路桥过渡段等预防维护措施,从而减少路桥过渡段路基不均匀沉降质量通病,保障行车安全。

机车车轴除漆清洗工艺研究及优化

针对目前采用化学试剂进行车轴除漆清洗的工艺现状问题,文章对主流的HXD1系列机车C6修车轴表面油漆清洗工艺进行研究,寻找新的适用于车轴除漆清洗的工艺方法以解决目前工艺的缺点。通过采用调研及现场试验等手段对激光清洗工艺及高压水射流清洗工艺进行研究及应用,并对试验数据及效果进行统计对比分析,得出采用高压水射流清洗工艺方法对车轴除漆清洗的效果及效率较好,从而对HXD1系列机车车轴除漆进行工艺优化。

高速动车组轮对压装参数对车轴结构设计的影响研究

通过有限元仿真分析的方法对比分析轮对压装过盈量、突悬量对轮对疲劳性能的影响,分析轮对压装参数对车轴结构强度的影响规律。结果表明:提高轮对压装的突悬量,有利于提高轮对部位的疲劳强度,但轴身的疲劳强度略有下降。随着过盈量的不断增大,轴身的疲劳强度有所下降,轮对部位的疲劳强度有所提高。整体而言,压装工艺参数对轮对疲劳强度的敏感程度高于轴身。车轴结构设计时需结合压装工艺参数综合权衡并考虑轮对和轴身的强度匹配关系,通过优化设计可以较好调整压装工艺参数数值,进而达到轮对和轴身强度优化匹配的目的。

铁路车轴微动磨损对微动裂纹扩展的影响研究

仿真计算了磨损/未磨损情况下不同深度微动裂纹尖端的等效应力强度因子ΔK_(eq),并从接触状态和应力分布两个角度阐述了影响机理。对于铁路车轴,考虑微动磨损时计算的ΔK_(eq)更大,微动磨损促进了微动裂纹的扩展。当微动裂纹深度不大于2mm时,磨损/未磨损情况下计算的ΔK_(eq)相对误差大于7%。由于微动磨损,车轴轮座配合边缘及附近的区域出现了张开区,释放了过盈配合导致的压应力。此外,微动磨损在车轴轮座内部引入的应力集中增加了配合面下方的应力场。这两方面的共同作用促进了微动裂纹向车轴深度方向扩展。微动磨损对裂纹扩展的影响不能忽略,建议在车轴微动裂纹剩余寿命的评估中考虑微动磨损的影响。

Ni含量对动车组车轴钢组织和性能的影响

以我国自主设计研发的复兴号动车组车轴用国产钢为研究对象,设计不同Ni含量的车轴,对比分析不同Ni含量车轴钢的力学性能、金相组织和截面硬度。结果表明:车轴中高Ni含量的成分设计对车轴强度与冲击韧性均有较大提升,尤其是对低温冲击作用明显;从金相组织来看,车轴钢淬透性明显提升。基于轴坯中高Ni合金化成分设计开发出400 km/h动车组车轴样件,各项理化性能均优于标准要求。

某型机车车轴圆周表面滚压加工工艺开发

该型机车是我公司为国外特别设计并执行ГОСТ标准的新型内燃机车,其车轴与国内常见内燃机车车轴滚压技术要求不同。要求同时满足滚压硬化表面硬度的增加量不小于20%和有较高硬度的金属层深度不小于0.02d。对此,本文针对该车轴进行工艺分析及开发,基于公司内现有设备及工具、工装,通过工艺试验的验证,使得产品最终满足图纸要求。

保护气氛电渣重熔对DZ2高速车轴钢成分及夹杂物的影响

对DZ2高速车轴钢铸坯进行氩气保护气氛电渣重熔并轧制成车轴坯成分分析和检测轴坯、氢氧含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌,并与铸坯直接轧制成的车轴坯进行比较。结果表明:电渣重熔后,轴坯纵横向上的成分较均匀(0.25%~0.27%C),但平均Si和Al含量分别从锭头的0.25%和0.018%降至锭尾的0.23%和0.015%;钢中氢和氧含量分别由铸坯的0.85×10^(-6)和9×10^(-6)增至电渣锭的1.52×10^(-6)和10×10^(-6)。电渣重熔轴坯中的夹杂物主要是小球状的钙铝酸盐,其尺寸在10μm以上的很少,5~10μm的数密度为0.068个/mm^(2),1~5μm的为0.04个/mm^(2)。保护气氛电渣重熔不仅可以去除钢中的大型夹杂物,还可以使小尺寸夹杂物的数量显著降低。

重载铁路货车轴载作用下嵌入式轨道受力变形分析

为研究嵌入式轨道在重载铁路中的适用性,采用有限元法,建立嵌入式轨道有限元模型,从钢轨应力、钢轨位移、轨道板位移的角度分析货车轴载对嵌入式轨道结构受力及变形的影响,并针对现有嵌入式轨道结构进行优化研究。研究结果表明:货车轴载对嵌入式轨道轨头应力、轨底应力、钢轨横向及竖向位移影响显著,其中,轨头应力、钢轨横向位移均超过限值要求,但其对轨道板位移影响较小;采用75 kg/m钢轨替换60 kg/m钢轨后,轨头应力显著减小,但钢轨横向位移仍然超过限值要求;在此基础上,随着填充材料弹性模量的增大,钢轨应力及位移均显著减小,且均在规范限值内,填充材料弹性模量建议取为400 MPa。

时速400 km高疲劳性能高铁车轴钢研发

基于时速400 km高铁对车轴高疲劳性能的要求,分析了车轴超高疲劳性能的机理,细小的碳化物尺寸及马氏体板条尺寸是高疲劳性能的关键,确定了马氏体板条束宽度、析出相的分布等组织参量为影响高铁车轴钢屈服强度的关键控制单元,设计了高铁车轴钢的目标组织,通过高通量计算确定了时速400 km高铁车轴钢的最优合金成分。研发的时速400 km高铁车轴,经850~950℃淬火、620℃高温回火时具有较好的强韧性匹配,抗拉强度>880 MPa,-40℃冲击功达180 J。该工艺处理车轴的晶粒度和碳化物尺寸细小,晶粒细化至9.0级,高周及超高周疲劳性能均达标。车轴经整体热处理后小尺寸试样超高周疲劳试验稳定为3级,108循环周次下疲劳极限为517 MPa,疲劳极限高。通过车轴微缩样品预测了车轴整体疲劳性能,预测值与实际值一致性好,车轴整体在320 MPa试验力下通过10^(7)周次疲劳考核。

中碳车轴钢动态冲击韧脆转变温度及其影响因素研究

本文研究了中碳车轴钢动态冲击韧脆转变规律,评估了不同强度车轴钢的韧脆转变行为。采用夏比冲击实验获得了车轴钢不同温度下的冲击功,采用Boamann函数拟合了钢的韧脆转变规律曲线,获得了钢的韧脆转变温度,讨论分析了影响车轴钢韧脆转变温度的主要因素。结果表明:车轴钢的韧脆转变温度随温度升高呈上升趋势;铁素体含量的增加、C元素的降低及晶粒的细化、马氏体/贝氏体回火组织均使车轴钢韧脆转变温度降低。

铁路车轴表面强化技术研究与应用

车轴是列车转向架的核心部件之一,引发车轴失效的表面损伤形式主要包括腐蚀、微动磨损和外物致损。表面强化可改善车轴表面完整性,进而抑制裂纹萌生和延缓裂纹扩展,以提高车轴疲劳强度并延长剩余寿命。车轴表面强化技术主要包括滚压、喷丸及表面感应淬火。首先,概述了国内外普速和高速列车车轴表面强化技术的基本原理:滚压和喷丸等物理强化方式使车轴表面塑性变形硬化并引入残余压应力,表面感应淬火通过马氏体相变提高车轴表面强度并引入残余压应力。然后,重点综述了上述3种表面强化技术的研究进展及其在当前车轴制造过程中的应用,其中,深度滚压是车轴表面强化的主要方式,表面感应淬火主要应用于部分高铁车轴上,而喷丸在车轴上的应用尚少。最后,从经济性和安全性的角度对比了车轴表面强化技术的优劣:喷丸强化深度有限,不足以提高车轴剩余寿命;中碳钢车轴表面淬火方案在淬硬层深度和残余应力大小方面均优于合金钢车轴滚压方案。基于损伤容限设计的评价为未来车轴表面强化技术的研究和应用提供了借鉴。

丛枝菌根真菌接种对白车轴草耐盐性的影响

丛枝菌根真菌(AMF)可与植物共生形成复杂的菌丝网络,影响植物生长及抗逆能力。目前关于AMF对白车轴草耐盐性的影响尚存争议,本研究采用盆栽试验,研究在盐胁迫条件下(NaCl浓度为150 mmol·L^(-1)),接种AMF对拉丁诺白车轴草耐盐性的影响。结果表明,在盐胁迫条件下,与对照相比,白车轴草的生长与生理指标均受到抑制。盐胁迫下接种AMF后,白车轴草株高、干重、PSⅡ最大光能转换效率和相对含水量均有增加,丙二醛(MDA)含量以及相对电导率有所降低,渗透调节物质均有提高,其中可溶性糖(SS)和游离脯氨酸(Pro)含量分别提高了32.03%和9.42%。说明盐胁迫抑制白车轴草的生长,接种AMF增强了白车轴草抗逆适应能力,促进白车轴草的生长,增加渗透调节物质含量,提高白车轴草耐盐胁迫的能力。

磁场对车轴钢在NaCl溶液中腐蚀速率及阳极电流密度的影响

采用极化曲线和恒电位极化的方法,研究了磁场对车轴钢在自然充气的NaCl溶液中的腐蚀速率和阳极电流密度的影响。结果表明:磁场对较短浸泡周期内试样的腐蚀速率有显著的加速作用,而在较长时间浸泡周期内,磁场的影响减弱;磁场导致试样的自腐蚀电位正移,使得阳极极化曲线起始段的电流密度降低;在阳极极化曲线线性区间进行恒电位极化时,在较低电位下极化一段时间后电流密度能达到稳态,而在较高的电位下极化时电流密度先急增然后线性下降,外加磁场后阳极电流密度出现小幅增加,表明在该电位下极化时电极反应速率并非由带电离子离开电极表面的传质过程控制。