4 m/s超高速电梯系统的主参数配置与计算

随着城市建筑高层化进程的加速,带动了超高速电梯的迅速发展。针对国内超高速电梯研发滞后的现状,以4 m/s超高速电梯为设计对象,合理选择电梯驱动主机,配置电梯主要参数,对电梯系统的主机功率、速度、主轴负荷、曳引条件、钢丝绳安全系数、导轨强度等关键参数进行计算分析。结果表明,4 m/s超高速电梯主要参数配置合理,满足设计要求,为国内超高速电梯研究提供了理论计算参考依据。

千万吨级主井高速大载重提升技术研究与应用

以千万吨级“双超”矿山——思山岭铁矿主井提升系统建设为背景,从主井提升系统方案、竖井提升运行安全间隙研究、大型化提升技术装备应用、大型主井井塔布置等方面综合论述了主井提升系统参数确定所开展的研究工作以及设计建设采用的新技术、新装备。思山岭铁矿主井提升系统的建设将对我国类似矿山竖井高速大载重提升系统的建设实施具有较强的标杆示范意义。

动车段高级修主要工艺及总平面布置研究

动车段是承担动车组高级修的场所,是保证动车组安全、高效运营的重要基础设施,动车组高级修工艺流程复杂,合理的工艺设计是实现检修功能、提升检修能力的重要因素。对动车段高级修主要工艺及总平面布置进行研究,首先探讨了动车组高级修工作量及设施规模确定方法,提出了工作量及设施规模计算公式;然后对动车组三、四、五级修主要工艺进行分析,并列举了动车组五级修工艺流程;最后结合工艺流程,对动车组高级修总平面布置进行研究,创新提出了四、五级修联合厂房布置方案,系统阐述了动车组高级修设施布置要点。

高速铁路动车组主断路器转换阀射流噪声模拟分析及其降噪措施

[目的]高速铁路动车组主断路器转换阀的射流噪声非常高,严重影响了旅客的乘坐舒适性,因此有必要研究有效的降噪措施。[方法]进行了转换阀射流噪声的现场试验,测得其噪声高达96 dB,且呈现明显的间歇性与脉冲性。采用大涡模拟方法建立了转换阀射流噪声仿真数学模型,选取四种不同形状的喷口,计算得到了这四种喷口的流场速度云图。将射流流场计算结果导入LMS.Virtual.Lab软件,采用声学边界元方法模拟计算这四种喷口的射流声场,并将计算得到的四种喷口1/3倍频程频谱的模拟值与试验实测值进行对比。选取了既有的四种工业消声器,以及研发的新型结构复合材料消声器,对转换阀的降噪效果进行测试。[结果及结论]转换阀因断开主断路器而产生射流噪声。转换阀射流噪声与排气口形状密切相关,射流噪声为中高频噪声。五种消声器均能显著降低转换阀射流噪声,新型结构复合材料消声器的降噪效果最好,其降噪量可达20 dB。

基于粗颗粒嵌锁点高铁级配碎石振动压实质量控制新方法

为解决基于干密度评估压实质量所存在的压实时间不定、评价指标单一等问题,提出了一种基于粗颗粒嵌锁点的高铁级配碎石(high-speed railway graded aggregate,简称HRGA)振动压实控制新方法。首先,结合力学指标动刚度Krb和修正地基系数K20完善振动压实评估体系,进一步提出了压实控制嵌锁点Tlp指标,并通过室内试验研究了Tlp前后级配碎石的力学性能及适用性;其次,通过振动压实试验建立了Tlp与HRGA的各项性能指标之间的关系,并结合灰色关联度分析(grey relation analysis,简称GRA)算法分析了Tlp的主控特征;最后,基于机器学习(machine learning,简称ML)方法提出了Tlp预测模型,结合三层次优选体系选择最佳Tlp预测模型,并利用SHapley Additive exPlanations(SHAP)可解释性方法对最佳ML模型进行了解释。结果表明:基于Tlp可确定最优振动时间,进而控制压实质量;基于GRA算法明确Tlp的主控特征为填料最大粒径dmax、级配参数b、级配参数m、扁平细长颗粒Qe和洛杉矶磨耗LAA;计算各Tlp预测模型的综合评价指标(comprehensive evaluation index,简称CEI)依次为改进粒子群优化的人工神经网络(artificial neural networks for improved particle swarm optimization,简称IPSO-ANN)模型>改进粒子群优化的支持向量回归(support vector regression for improved particle swarm optimization,简称IPSO-SVR)模型>改进粒子群优化的随机森林(random forest for improved particle swarm optimization,简称IPSO-RF)模型,IPSO-ANN模型最佳;基于SHAP方法得到总体重要性值f 排序为dmax(17.31)>b(13.93)>m(6.59)>Qe(2.17)>LAA(1.54),该结果与GRA算法的结果相印证,表明SHAP方法可提升ML模型的可理解性。该研究成果可为振动压实的质量评估提供新思路,也为振动压实智能化控制提供强有力的理论支撑。

共轴高速直升机/发动机交联控制方法研究

针对常规的旋翼总距前馈方法难以有效实现共轴高速直升机/发动机快速交联控制的问题,本文提出并设计了适用于共轴高速直升机/发动机的新型交联控制方法。首先,基于共轴高速直升机/发动机综合仿真平台,揭示不同运行工况下,共轴双旋翼、推力桨操纵输入、发动机燃油输入变化规律;其次,在此基础上,提出了综合考虑共轴双旋翼、推力桨桨距的增益自调节交联控制方法,并针对不同的运行工况,开展了数值仿真验证。结果表明,在中等、高速度飞行时,相比于常规的旋翼总距前馈,新型交联控制方法可使动力涡轮转速的超调与下垂量减小36%与70%,可使直升机/发动机快速交联控制品质更优,进一步提升直升机/发动机综合系统的控制品质。

总相位滞后角-延时关系下的电子机械制动主控制器控制方法

电子机械制动(electromechanical brake,EMB)的主控制器延时受到多种因素的影响,影响因素与延时控制之间存在复杂的交互作用,导致对其延时控制具有较高难度。为此,提出了一种电子机械制动主控制器延时控制方法。综合考虑电机堵转转矩、电机摩擦、传动机构和制动机构等因素对电子机械制动的影响,分析制动系统的延时与滞后角的相互关系。计算主控制器延时与电子机械制动的总相位滞后角量化关系,通过状态观测器获取其估计值,利用电机转子的转动惯量、摩擦力矩、传动和制动方程获取EMB的制动状态,结合主控制器估计增益参数,实现延时的主动控制。实验结果表明,所提方法应用下主控制器的延时控制耗时较短,电子机械制动距离和滑移率得以明显降低,说明该方法能够有效地保障电子机械制动的稳定性。

某型涡扇发动机主调性能试验器转速闭环控制系统研究

为了解决人工手动测试无法再现某型涡扇发动机高压转子转速(n2)的摆动故障,导致主燃油调节器维修效率低、维修质量差等问题,提出一种基于主燃油调节器性能试验器的自动控制算法。根据发动机台架试车数据与理论分析提出一种分段模糊自适应PID控制算法,利用模糊控制理论建立n2转速控制模型,实现n2从起动到最大状态的稳定工作,并筛选出引起转速摆动故障的主燃油调节器。试验结果表明,该控制系统能够在主燃油调节器性能试验器上进行n2闭环控制,从慢车到最大状态稳定工作时的n2转速与发动机台架试车数据基本一致,并且算法稳定性优于经典PID算法,能够在进行航空燃油燃烧的试车台试验之前,挑选出引起转速摆动故障的主燃油调节器。

PREP工艺参数对GH3536高温合金粉末性能的影响

采用等离子旋转电极雾化法(Plasma Rotating Electrode Process,PREP)制备GH3536合金粉末,探究电极棒旋转速度和电流强度对粉末粒度及其物性能的影响。结果表明,粉末平均粒径随着旋转速度的提高而减小,当旋转速度为16000 r·min^(-1)时,粉末的D50粒径最小为27μm。在棒料转速一定时,随着主弧电流强度的增加,粉末的平均直径逐渐增大,当电流强度由1300 A提高至1500 A时,粉末D50粒度从33μm增加至42μm。此外,棒料旋转速度和主弧电流的增加能够改善GH3536粉末的流动性与松装密度。经过综合考虑,旋转速度14000 r·min^(-1)、电流1300 A、进给速度0.8 mm·s^(-1)工艺的参数组合最为适宜。

高速铁路连续梁拱拱肋低位拼装技术应用

以某高速铁路(90+180+90)m连续梁拱桥为工程实例,结合现场施工环境对拱肋拼装施工技术进行了分析。对竖转法、分段低位拼装整体提升和异位拼装顶推滑移法进行方案比选,确定采用分段低位拼装整体提升方法进行施工,通过对主梁混凝土在拱肋拼装阶段的受力进行检算,满足质量、安全及工期的要求,对以后同类型桥梁施工具有指导意义。

船舶动力推进系统加速性能优化策略

针对船舶动力推进系统存在的加速速率慢的问题,提出一种加速性能优化策略。首先,分析船舶动力推进系统的结构组成,根据全回转推进器的输出功率、船舶侧推力和力矩以及推进器动作时船舶扭矩的变化,构建船舶动力推进系统的数字模型。利用调速器调节转速,以恒定增加率提升主机转速,利用传动系统将主机转速和扭矩传送至定距螺旋桨,推进船舶加速。最后,利用变频器超前控制方法,优化船舶动力推进系统的加速性能。实验表明,该方法可以优化船舶动力推进系统的加速性能,使船舶快速达到加速目标,降低船舶的燃油消耗率。

储能型舰船消磁主电源系统研究综述

舰船的固定磁场主要通过消磁主电源输出的脉冲电流实现退磁,其消磁效果将直接影响舰船的磁隐身水平。通过梳理不同类型储能型消磁主电源系统的组成结构,综述其工作原理和优缺点,展望了大型舰船储能型消磁主电源系统的技术发展趋势,提出了锂电池储能式和高速电机储能式消磁主电源系统的拓扑结构,总结了多消磁主电源的解耦补偿和消磁电流同步控制技术等关键技术问题,可为大型舰船储能型消磁主电源系统的设计提供参考。

沿海风口木麻黄基干林带防风效能研究

福建省沙地木麻黄基干防护林带是沿海地区抵御风沙的生态屏障,在改善沿海地区的生态环境中发挥了重要作用。通过建立的生态定位监测站,利用长期观测的年序列数据针对沿海风口木麻黄基干林带不同季节、风向的防风效能进行统计分析,结果表明:春季、秋季和冬季主风向以NNE、NE和ENE为主,夏季以SSW、SW为主,主风向上风速等级高频率也大。主风向在不同季节垂直方向上,随着高度增加,风速增加,防风效能降低;林带内垂直于林带的风向,防风效能最小,而随着角度的减少,防风效能逐渐增大;水平方向上,林带后1 H防风效能最大,垂直于林带的风向防风效能最大,随着角度的减少,防风效能逐渐减小,林带后5~20 H随着距离的增加防风效能下降,但趋势变缓。

单线客运专线铁路速度目标值研究

单线客运专线铁路作为一种新型铁路,相关设计规范尚未发布,关于其速度目标值的研究也少有开展。以西青茶铁路、银巴支线为研究背景,首先,论证建设单线客运专线铁路的合理性;其次,结合设计实践、运营经验以及我国铁路技术装备发展水平和趋势等,采用定性与定量分析相结合的方法进行研究,提出该类型铁路适宜的速度目标值为160~200 km/h;再次,为改善理论达速比及平均旅行速度等运营指标,结合客流特征提出适用的“追踪+成对”运输组织方案;最后,通过与高速铁路、城际铁路、市域铁路进行技术特征及参数对比分析,对单线客运专线铁路的适应性进行阐述。研究成果可为类似项目决策和设计提供参考,并为制订相关设计规范提供借鉴。

桥梁主梁颤振临界风速预测的瞬时功率平衡算法

桥梁跨度的持续增大导致其风致振动问题尤为突出,其中颤振失稳作为一种发散性振动是大跨度桥梁抗风研究的关键内容。基于颤振临界状态瞬时功率平衡的思路,采用非线性优化提出一种大跨度桥梁颤振临界风速预测的算法。针对弯扭耦合的两自由度运动系统,二维桥梁断面的风致自激力和结构力对系统的能量贡献依赖于折算频率、风速以及竖向与扭转运动的幅值比和相位差。由此根据颤振临界状态瞬时功率平衡的原则,将颤振临界状态的预测转变为瞬时功率平衡目标函数最小值的求解问题。采用薄平板断面进行颤振临界状态分析,通过与节段模型风洞试验和经典二维颤振分析方法结果对比,验证基于瞬时功率平衡颤振分析方法的可行性和准确性。相较于以受力平衡为主要特点的传统分析方法,所提方法更加清晰且量化地呈现出颤振过程多种气动力分量之间的贡献关系,能够精准描述桥梁断面颤振发生时的系统状态,实现结构颤振临界状态的合理评估。

综采面回采速度对基本顶初次断裂失稳的影响规律

工作面推进速度会影响顶板岩层的应力分布状态与断裂结构,进而影响顶板系统的稳定以及工作面矿压。首先,采用理论分析和现场实测的方法,分别建立了顶板力学模型和采场支架力学模型;其次,分析了推进速度对基本顶初次断裂极限跨距、三铰拱结构中临界滑落失稳系数和临界回转失稳系数的影响,揭示了推进速度对工作面支架阻力的影响规律;最后,结合神东矿区部分综采工作面来压步距和支架工作阻力,验证本模型的可靠性。研究结果表明:在仅考虑厚跨比影响下,当厚跨比为0.67时,固支梁最大位移的位置由两端顶部向中部底端转变;当厚跨比由0.67减少至0.50时,固支梁最大位移由2.04 mm迅速增加至3.29 mm,基本顶易发生断裂失稳;随着推进速度增加,临界滑落失稳系数呈对数降低,而基本顶初次断裂极限跨距和临界回转失稳系数均呈对数增加;滑落失稳对支架产生的附加静载随推进速度增加而减小,表明增加推进速度可有效减少滑落失稳对支架产生的附加静载,从而减少工作面初次来压时压架事故的发生概率。

长大干线高速磁浮无线通信系统工程方案研究

针对时速600 km长大干线高速磁浮的运营特点及其对无线通信的需求,提出“38 GHz毫米波+数字移动无线通讯(Digital Mobile Radio,DMR)”的无线通信系统工程方案。采用38 GHz毫米波实现磁浮列车定位数据等实时安全数据的承载;采用DMR实现调度、客运和运维等语音通信;并且根据系统业务需求,38 GHz毫米波也可承载车载乘客信息系统、车载视频等大带宽业务。该方案既满足牵引供电及运控系统业务对实时性和可靠性的要求,又能在尽可能节省投资和考虑产业支撑的情况下,满足长大干线运营所需的调度、客运等语音通信需求。

基于煤量检测与变频一体机的煤流自适应智能调速

针对煤矿主煤流运输系统运输距离长、功率消耗高、长期匀速运行输送带及设备损耗的实际问题,设计了采用煤量检测与变频一体机的煤流自适应智能调速系统,介绍了系统组成原理、架构设计、功能模块组成、智能调速控制原理,并在某矿井下进行了试验。结果表明,该系统具有一定的节能效果,尤其是在轻载和空载条件下其节能效果非常明显。

旋转式能量回收装置转速测量方法研究

海水淡化旋转式能量回收装置的转子转速最能直接体现装置的运转状态,但转子被外筒体完全包裹,转子转速无法直接测量。为此,对旋转式能量回收装置振动频率与转子转频进行了分析,提出了一种基于振动信号的旋转式能量回收装置转子转速测量方法。首先,通过实验采集了不同流量下装置的振动和转速数据,并且对装置振动频率与转子转频进行了分析,发现了装置振动主要频率与转子8倍转频有良好的对应关系,建立了振动主频与转子转频的关系式;然后,在此基础上研究了从振动信号中获取转频信息的信号处理与转频计算方法,包括使用小波变换消除振动信号中的基线漂移,利用包络法进行了信号解调以凸显转频信息,为了准确地计算旋转式能量回收装置转子的转速,通过振动能量估计了转频的范围;最后,为了对该转速测量方法的准确性进行验证,在实验平台上对其进行了实验。研究结果表明:在装置平稳运转状态下,该方法测量转速最大误差率为2.55%,在非平稳运转状态下的最大误差率为4.58%,能够满足在线、准确地测量旋转式能量回收装置转子转速的要求。