面向21世纪民航载运工具运用工程专业人才培养模式研究

针对现代民航载运工具及其运用技术的发展趋势,运用现代教育思想,兼收国内外高等教育改革的理论与实践成果,构建起面向21世纪民航载运工具运用工程专业人才培养的新的模式。

新型动力轻型飞机飞行性能仿真评估

为评估新型动力轻型飞机的飞行安全性,基于民用航空器适航审定理念和方法,选取飞行关键的阶段,应用MATLAB软件模拟该型飞机起飞地面滑跑和起飞爬升性能,计算滑跑距离和爬升率。结果表明混合动力型轻型飞机的起飞地面滑跑距离缩短了10%,爬升性能提高了22%,同时混合动力型飞机对起飞机场的高度和温度环境适应能力也明显提升。该方法可作为混合动力轻型飞机适航审定中验证符合中国民航CCAR-23-R4规章第23.2115条款“起飞性能”和第23.2120条款“爬升”要求的一种方法。

基于生命周期理论的工程翻新轮胎经济性模型及评价

在确定工程翻新轮胎生命周期系统基础上,构建了基于生命周期理论的工程翻新轮胎成本分析模型、利润分析模型、环境成本-环境利润分析模型,提出了经济评价指标;对生产阶段、运输阶段、使用阶段及再利用阶段(普通翻新、石墨烯增强翻新、机械粉碎、低温粉碎、燃烧分解、燃烧发电等)工程轮胎的成本-利润进行了分析与评价。结果表明:工程轮胎生产阶段的成本最高,运输阶段的成本最低;再利用工程轮胎的利润成本比以采用石墨烯增强体增强翻新方式的为最高,采用普通翻新方式的次之,采用燃烧发电方式的最低。

《交通运输工程学报》2004年征订通知

《交通运输工程学报》是由国家教育部主管、长安大学主办、国务院学位委员会交通运输工程学科评议组与西南交通大学共同协办的交通运输领域的学术理论刊物,两院院士沈志云教授任主编;主要刊载道路与铁道工程、载运工具运用工程、交通运输规划与管理、交通信息工程与控制等领域高水平的学术论文和重大工程实践项目;主要读者对象为国内外交通运输领域的科研人员。

考虑研磨子——车轮和轮轨作用的城际动车组车轮磨耗预测

针对站间距短、研磨子频繁作用的城际铁路,建立了集车辆系统动力学、研磨子―车轮接触和车轮磨耗等模型于一体的动车组车轮磨耗预测模型,车轮磨耗采用Archard模型计算,实现了研磨子―车轮和轮轨接触对车轮磨耗贡献的定量预测。以中国南方某城际线路上运行的某型城际动车组为例,模拟了动车组车轮LM廓形在一个车轮镟修周期内的演化,通过对比跟踪测试结果,确定研磨子所致车轮磨耗的磨耗系数取1.45×10^(-4),并完成了模型验证。上述城际铁路的模拟结果显示,该模型的车轮磨耗预测误差仅为5.00%。以0.30 MPa工作气压下的高硬度研磨子为例,发现其最佳工作模式为“工作20 s—停止工作25 s”的间歇式工作模式。为动车组研磨子系统的优化设计提供有效模拟工具。

两型高速动车组减振器载荷特性对比

在两型CR400复兴号高速动车组的一系垂向减振器、抗蛇行减振器和二系横向减振器上布置测力应变计,对两型高速动车组在京沪高速铁路上测试获得的减振器载荷信号进行了分析.通过数据处理和分析,给出了两型动车组三类减振器的载荷时间历程、频域幅值和载荷谱,分析了两型动车组对应减振器载荷的时域和频域特点.采用车辆系统动力学模型和数值方法,获得了轨道随机激励下这两种高速动车组的三类减振器载荷,再现了两型动车组减振器载荷的差异性.研究结果表明:在整个测试线路区段,被测试的两型动车组的一系垂向减振器载荷差异不明显,A型动车组的横向减振器载荷明显大于B型动车组的横向减振器载荷,A型动车组的抗蛇行减振器载荷小于B型动车组的抗蛇行减振器载荷.此外,合理的减振器模型和车辆系统动力学模型,能够再现两型动车组减振器载荷线路测试结果的一致性和差异性.

基于k-ε湍流模型的结构物水流中跌落过程数值分析

为了深入研究结构物水流跌落轨迹以及水底散布问题,针对结构物水流跌落现象,建立了三维圆柱体水流中跌落模型,采用了可实现的k-ε湍流模型,运用VOF法、明渠模型、动网格与六自由度模型对圆柱体在水流中跌落进行模拟仿真。对结构物跌落过程的竖直和水平方向速度进行了定量分析,分析结果表明:在脱离空穴时圆柱体受水流的作用力最大。分别将结构物跌落现象和轨迹与跌落实验进行对比,通过误差分析进一步确认仿真数据与实验结果基本吻合,给出圆柱体水中跌落轨迹拟合方程,为结构物跌落运动学分析和水底散布打捞等提供一定的参考依据。

基于出行链的居民出行次数建模与仿真

基于出行链理论,对居民日出行情况进行建模与仿真.将出行者分为3类,分别建立学生出行次数logistic回归模型、老年人出行次数泊松分布模型及就业者NL(数状分对数)出行选择模型.结合城市宏观社会经济数据,对模型进行仿真求解,得到不同类别出行者的出行次数.以中国中部城市郑州市为例,对模型的实用性和准确性进行验证.结果表明,通过计算机建模仿真得到的居民日平均出行次数和现状调查结果基本一致.

轻型客车车身的翻滚安全性设计方法

为解决轻型客车车身的翻滚安全性设计难题,结合柳州五菱汽车有限责任公司自主开发的GL6460L轻型客车的车身设计,将FMVSS216法规要求移植到客车立柱的设计中,建立了轻型客车立柱的碰撞分析有限元模型,研究了不同截面形状、壁厚对立柱碰撞特性的影响规律,确定了适合GL6460L轻型客车的立柱参数,然后,按照ECE R66/00法规对车身段(门型框架)的摆锤试验要求,建立了GL6460L轻型客车门型框架的摆锤试验仿真模型,考察了门型框架的抗撞特性,最后,根据ECE R66/01法规对客车整车翻滚安全性的要求,考察了GL6460L轻型客车的整车翻滚安全性.结果表明,用本方法确定的立柱参数,既能够满足ECE R66/00法规对客车车身段的摆锤试验要求,又能满足ECE R66/01法规对客车整车的翻滚要求,从而为轻型客车车身的翻滚安全性设计提供了一种方法.

排气制动下汽车制动失效的坡长临界值计算

针对连续长下坡汽车主制动器失效的现象,研究了在排气制动下汽车下坡制动失效的坡长临界值问题。根据汽车主制动器制动毂温升模型,推导出在山区不同长纵坡路段,排气制动下汽车主制动器制动失效的坡长临界值,提出了在5%、6%坡道上.采取Ⅳ档排气制动时,维持40 km/h的安全稳定车速,主制动器制动失效的坡长临界值分别为3 072m和1929 m,为长下坡路段交通安全设施的设计提供了理论依据。

改进ASM工况与双怠速工况的汽油汽车排放分析

比较了改进ASM工况与双怠速工况汽油汽车排放的共性与差异。采用汽车排放远程检测系统获得汽油汽车在改进ASM工况下的排放;采用体积分数排放量和"Shannon熵"作为排放特征参数。改进ASM工况与双怠速工况排放的共性是转速越低,排放越大,差别是前者的燃烧紊乱程度高于后者。双怠速工况下获得的汽油汽车排放量不能反映改进ASM工况的排放状况。

基于运动控制卡的汽油机节气门瞬态控制器

应用ADT-830运动控制卡和步进电机,研制了汽油机瞬态工况试验研究所用的节气门瞬态控制器。介绍了控制器的总体方案、硬件组成以及基于VC++6.0的软件开发。控制器具有开发速度快、容易扩展功能,具有可视化程序界面、实时动画显示节气门状态等特点。实用证明该控制器能够精确控制节气门旋转的角速度与角加速度,其性能满足实际应用的要求。

以学科建设促专业发展

论述汽车运用工程专业并入交通运输专业后的定位与挑战 ,以及汽车运用工程专业自身发展规律 ,最后讨论了交通运输专业目前的建设工作。

基于键图的车辆磁流变座椅建模与控制

分析和建立了人体-座椅的五自由度运动的物理模型以及磁流变阻尼器的修正Bouc-Wen模型,进而提出了车辆磁流变座椅的功率键合图模型,在20-Sim中给出了键合图模型的具体实现。基于此键图模型设计了比例-积分-微分(PID)控制算法。仿真结果表明:该键图模型能够较准确描述整个系统的动态特性,对人体座椅的半主动控制研究具有参考作用。

新型闸片结构关键部件应力及寿命分析

制动系统为CRH动车组列车中最为关键的系统之一,而目前国内高铁上安装的闸片大多数采用进口形式,成本较高.本文在保证互换性与实用性的基础上,设计出新型闸片结构.以该种新型闸片结构为例,利用ABAQUS有限元分析软件在最恶劣情况下进行仿真分析,得到关键连接部件的Mises应力,通过等寿命疲劳转换,得到该闸片关键部件的疲劳寿命.结果表明:该新型闸片结构满足相关标准规定的强度与疲劳寿命要求,故可做进一步装车试验,推进闸片国产化进程.

RAT系统作动筒阻尼孔的设计与仿真技术

冲压空气涡轮(Ramjet air turbine,RAT)在紧急情况下释放能够为飞机提供所需的电能和液压动力,从而保证飞机安全。RAT系统能否在规定时间内顺利释放是保证飞机安全的关键,其释放速度主要靠作动筒的阻尼孔来控制,但是目前国内在RAT作动筒阻尼孔的设计方面缺乏研究。为此,利用仿真技术,开展了RAT系统作动筒阻尼孔的设计研究。首先根据RAT作动筒的结构和工作原理,使用AMESim建立了RAT作动筒模型,并验证了模型的正确性。AMESim是一种基于物理模型的建模仿真平台,其中包含液压元件设计库、动力传动库等,在液压系统的建模仿真方面应用十分广泛。然后通过仿真试验,研究了阻尼孔的设计对RAT释放时间的影响规律及程度。最后,针对支线飞机和小型飞机的RAT释放时间要求(0.6~0.8 s),对阻尼孔进行了最优设计,从而为RAT系统作动筒阻尼孔的设计工作提供支持。

高速列车制动系统故障识别与诊断维护

针对高速列车制动系统故障预警与定位的问题,提出了一种制动系统"三层"故障诊断框架。首先,运用"黑盒"理论将制动系统隔离,提出了制动系统服役性能演化评价的"三特征"分析方法,建立了系统级的故障预警模型。其次,构建了制动系统故障状态矩阵空间,实现了故障索引与被测信号间的映射关系,完成了制动系统的故障表征。针对制动系统故障识别中的可观测性与可分辨性,进一步提出了基于符号有向图(Signed Directed Graph,SDG)方法的故障监测传感器配置与优化方法,建立了子系统级的故障定位模型。最后,为了进一步了解故障原因、部位和剩余使用寿命,基于加速退化/寿命试验方法建立部件级的故障诊断及预测模型。具体介绍了3个层次的研究方法和应用实例,验证了方法的可行性,为高速列车制动系统故障诊断与维护提供了思路。文中所提方法也可适用于其他轨道交通诊断与维护。