应用Test.Lab进行高速车体线路模态试验

针对高速列车的振动问题,通过线路模态试验进行车体结构模态参数研究,采用LMS test.lab振动噪声测试系统进行数据采集和分析后处理。基于环境激励模态试验方法及模态参数识别理论,运用PolyMax模态提取法,获取了车体的前三阶弹性模态参数和对应的模态振型,为车体结构优化设计提供依据。

智能网联测试场混合交通流仿真研究

智能网联汽车的出现为解决交通问题提供了新的技术手段。通过智能网联汽车与交通控制协同策略消除交通冲击波的生成和传播影响是提高交通效率与安全的有效手段之一。研究对混合流下的智能网联车辆速度控制与可变限速控制以及两者的协同控制模型与机制,通过搭建测试场数字孪生感知平台,获取测试场高环区域内的实时混合交通流数据,并构建协同控制模型框架与最优化求解办法,探究协同管控策略在测试场高环场景下对交通效率与安全的实际效果。通过仿真实验,对比交通效率、安全等核心指标,显示的协同控制策略对测试场交通流碰撞时间分布数据优化了50%以上,对当前场景的总行程时间优化超过20%,为智能网联车辆控制优化交通流提供解决思路。

高速艇在波浪下的砰击载荷模型试验研究

高速艇多采用滑行艇型,在波浪中高速航行时,其砰击载荷、运动和结构响应具有十分复杂的强非线性特征。目前尚无有效的数值方法评估高速艇的砰击载荷及其响应,因此多采用模型试验的方法进行测试。本文针对某高速滑行艇开展水池模型试验研究高速艇在波浪工况下的砰击载荷和响应特性;根据相似理论和水池参数确定模型主尺度和波浪工况;根据测试目的制定模型的结构方案,确定模型的参数测点布置方案,并制定高速艇模型试验方案;试验获得高速艇模型在波浪工况下高速航行时的系列砰击压力、加速度和船舯弯矩等试验数据,并对相关数据进行统计分析;通过研究航速、波高、波长等参数对高速艇砰击载荷和响应的影响,得到各工况下压力峰值沿船长的变化规律以及高速艇在波浪海况下的砰击载荷和结构响应特性。本试验研究对于高速艇的实船设计研发具有指导意义。

插值法在确定场地特征周期中的应用

特征周期是地震影响系数曲线中,反映地震震级、震中距和场地类别等因素下降起始点对应的周期值。特征周期一般根据项目所在地的设计地震分组和场地类别确定。文中以实际工程为例,着眼Ⅱ类与Ⅲ类场地分界线附近,依据规范要求,采用插值法准确地确定了特征周期。

MICP固化风积沙的波速试验测试

基于MICP方法,对风积沙进行固化试验,对沙质场地地基土进行加固,以提高地基土的力学特性。通过弯曲单元测试波在固化砂样中的传播速度,评价不同营养盐浓度、粒径级配和注浆批次对风积沙固化效果的影响,并用理论计算方式进行验证。研究结果表明:固化后的风积沙P波(纵波)大多分布在450~600 m/s, S波(横波)大多分布在350~500 m/s,与松散风积沙波速200 m/s相比,波速有了明显提高。营养盐浓度为0.75 mol/L时,风积沙固化效果较好。粒径级配控制在相对均匀的范围内(0.1~0.4 mm),砂样胶结程度更好,粒径过大或过小不利于加固。不同注浆批次对风积沙的固化效果影响较小。

高密度电阻率法在采空区注浆加固检测中的应用

高密度电阻率法[1]是基于直流电阻率法的基本原理,利用微机程制技术,集电剖面法和电测深法于一体,一次性列阵方式布极(二维),利用多道或分布式形式与多路转换器相连接,在多路转换器的程序控制下,通过测量主机可实现各类装置、不同排列极距的视电阻率值观测,从而实现在剖面上一次性布极获取多种装置类型[2]的地电断面分布信息,是目前技术最高,信息量最大,探测精度最高的工程地球物理探测方法。本文论述了高密度电阻率法在采空区注浆加固检测中的测线布置,电极排列,数据处理、图像解释等技术方法,通过实地波速测试、钻孔验证,证明了高密度电阻率法探测结果准确,为采空区加固检测提供了可信的基础数据。

半正弦波冲击试验的测量不确定度评定

电工电子环境试验中,冲击试验是较为常见且重要的力学试验。冲击试验一般包含典型的半正弦波冲击、后峰锯齿波冲击、梯形波冲击。笔者结合GB/T 27418[1]和JJG 1174[2]的两个标准,利用有代表性气动冲击台进行实际测量,通过对半正弦波冲击试验的加速度、脉宽持续时间、速度变化量的测量进行测量不确定度评定,旨在提高其检测结果质量,也为改进试验方法提供进一步的参考。

基于锤击试验的钢轨扣件动刚度矩阵的测定

根据扣件与钢轨的相互作用和力系简化理论,定义扣件的动刚度矩阵,并基于锤击试验提出一个确定该矩阵的试验方法。首先把一段很短的钢轨按照现场情况安装在轨枕上,并视钢轨为刚体。然后用力锤在特定位置和方向激励钢轨,同时测量锤击力和钢轨特定位置的响应,得到相应的频率响应函数。接着根据动量定理和动量矩定理在频域中建立钢轨的运动方程。最后从这些方程中解出扣件的动刚度矩阵。运用所建立的方法,测试我国高速铁路无砟轨道常用的WJ-8B扣件的动刚度矩阵。结果表明:提出的方法简单易行,且结果具有很好的重复性;扣件各动刚度的绝对值总体上都随频率的增长呈现上升的趋势,但在扣件系统的特征频率上会出现低谷或峰值,表现出明显的模态特征;在多数频率,平动动刚度的绝对值要远大于转动动刚度,且以垂向动刚度最大。

构皮滩水电站高拱坝建基面卸荷岩体变形参数研究

乌江构皮滩水电站高拱坝建基面开挖成型后,在建基面上进行大量的声波测试,通过不同高程、不同部位的声波测试,根据波速沿坡距综合关系曲线确定卸荷深度,并分析波速分布的规律及特征。在卸荷带内进行35点原位变形试验,其加载路径和最大压力与拱坝作用于岩体的条件相似。通过35点变形试点的动静对比试验,建立卸荷岩体变形参数与波速之间的关系,利用大范围的声波测试结果评价卸荷带岩体变形参数。结合开挖前后波速和变形参数的变化规律,分析研究该高拱坝建基面卸荷岩体变形参数的弱化程度。试验结果表明,建基面卸荷深度为6m,卸荷带岩体平均波速降低7.0%,平均变形模量由29.1GPa降低至16.2GPa,平均降低43.6%。提出卸荷岩体的变形参数及取值方法。

煤岩强度离散性及三轴压缩试验研究

简述了煤的强度离散性原因。采用超声脉冲穿透法测量煤样波速并进行岩石力学试验,回归分析得出了煤岩试件声速与其力学参数之间的关系式,为尽可能避免因煤样离散性而带来的盲目试验提供了一条技术途径。采用MTS815岩石伺服试验系统进行了煤样三轴压缩试验。结果表明,与花岗岩等高强度岩石不同,由于煤的孔隙裂隙发育在围压作用下孔隙裂隙被压密闭合,煤的弹性模量随围压增大而增大,但并非线性关系;煤的轴向破坏应力及残余强度均随围压增大而增大。研究结论对于在破碎煤体中掘进的巷道的锚固机理研究有重要指导意义。

全长锚固锚杆早期锚固质量无损检测技术

借鉴桩基检测原理,通过理论分析和实验研究,证明了锚杆锚固体中固结波速确实会发生变化,其变化范围介于激发应力波在自由锚杆杆体中的传播速度和应力波在锚固介质中的传播速度之间,其值大小与锚杆、锚固介质及围岩的黏结强度有关.养护初期(<14 d),随着养护时间的增加,固结波速逐渐减小.当养护时间达到一定值(约14 d)后,随着养护时间的增加,固结波速逐渐增大,并最终趋于定值.同时给出了固结波速和锚固质量的定性关系.

内置软管的管道水锤波速理论计算公式

内置软管或软条是水锤模型实验中降低水锤波速的有效措施之一,然而目前没有相应的理论计算公式,具体波速只能通过实验测定。本文应用弹性力学理论,导出内置软管的水平管道水锤波速公式,并通过理论分析和与模型实验以及有限元计算的对比,验证了计算公式的可靠性,最后对影响水锤波速的因素进行了敏感性分析,结果表明软管的弹性模量和尺寸等参数对水锤波速的影响较大,而软管泊松比、初始水压力和软管内充气压强的影响相对较小,并且软管弹性模量越小、外径越大则管道水锤波速越小。在尺寸相同的条件下,内置含钢线软管是降低水锤波速的最优方案。

基于嵌入式系统STM32的超声波介质传输速度测试系统的设计

基于嵌入式系统STM32的超声波介质传输速度测试系统由微控制器(STM32F103ZET6)、测温系统、超声波发射电路、超声波接收电路、显示系统等部分组成;先产生40kHz的方波信号,再通过信号调整电路送到超声波发射探头;再通过对超声波接收探头采集到的回波信号进行整形并送入MCU控制器进行处理得到所需数据,并通过显示模块显示超声波的传输速度;通过数字式温度传感器(18B20)采集环境(传输介质)的温度,并通过STM32F103ZET6控制器对采集温度传感器的信号进行处理分析,得到环境温度(传输介质),并通过显示模块显示传输介质温度;测试结果表明:在40Hz超声波的条件下,测量了在空气和水2种介质温度在(10℃,60℃)范围内的传播速度,测量相对误差小于1.25%,达到了超声波介质传输速度测试系统的设计目的。

干湿交替中砂岩强度与波速关系的试验研究

库水周期性干湿循环作用使得库岸边坡消落带岩土体的强度发生劣化,当劣化发展到一定程度的时候就可能会引起岸坡失稳.不同类型的岩土体遇水后,其强度劣化程度因岩土体的岩性不同而不同.本文以两种不同矿物成份的砂岩为研究对象,进行室内超声波测试、单轴抗压试验,探讨干湿循环作用下其强度劣化情况以及强度与纵波波速之间的相关关系.试验结果表明:干湿循环作用下砂岩的纵波波速与单轴抗压强度有很好的对应关系.Ⅰ号砂岩遇水后,波速与强度均有相应的大幅度衰减,多次干湿循环之后,波速与强度趋于平稳;Ⅱ号砂岩在经历多次干湿循环之后,波速与强度均未发生显著的劣化.

高速列车进入隧道产生压缩波的实验研究

高速列车进出隧道时会产生一系列空气动力学效应,引起噪声及车厢内压力的变化.实验测试是研究这一问题的有效方法之一.利用高速列车空气动力学模型实验系统对高速列车在进入隧道过程中瞬变压力的传播规律进行研究,并分析了列车速度以及阻塞比对测试结果的影响,得出的结论对以后的研究具有一定的参考和借鉴.

三体船模型试验砰击载荷预报与分析(英文)

高速三体船是一个近些年发展起来的新船型,具有宽阔的甲板和双片体结构,良好的耐波性以及穿浪减阻能力。由于片体与主体之间的波浪非线性载荷缺乏精确的理论预报,对三体船展开物理实验来研究波浪载荷及砰击效应很具有必要性。文章在耐波性水池进行了三体船船体梁波浪弯矩的模型试验,结果表明三体船复杂的波浪载荷特性应当引起设计者的充分关注。

强夯黄土地基抗液化性状的试验研究

通过野外剪切波速测试、室内动三轴试验和微结构扫描对强夯黄土地基进行了对比分析。结果表明 ,强夯有利于提高黄土地基的抗液化性能 ,但不能完全消除黄土地基的液化 。

基于ABAQUS的子午线轮胎驻波临界速度研究

利用ABAQUS有限元分析软件对195/60R15型子午线轮胎进行了驻波临界速度数值模拟,确定了轮胎驻波临界速度的表征方法,并利用高速摄像机测试系统进行了试验验证,试验结果与仿真结果吻合良好,并得出提高轮胎胎压和减小轮胎负荷可有效提高轮胎驻波发生的临界速度的结论.

短波增阻模型试验及其对船舶在典型海况中失速的影响研究(英文)

船舶失速系数fw是EEDI框架下提出的新概念,是涉及船舶在波浪中航行的综合指标,也是其当前研究的热点问题。为了深入分析短波增阻对船舶失速系数fw的影响,文章对一条80 000吨级散货船在顶浪中开展波浪增阻试验来研究短波成份对在船舶典型海况中增阻以及失速系数fw的影响。根据试验结果的分析表明,短波增阻成份占到船舶在典型海况下增阻的50%以上,从而对船舶失速系数fw预报结果也产生了较大影响。而短波增阻的测量和计算均较复杂,急需针对短波增阻开展深入的模型试验和计算方法研究。