基于数值模拟的高速公路S型曲线积水规律分析

S型曲线由于特殊的线型几何特征形成了易积水的路面区域,对于积水规律的掌握有利于在设计和建造阶段提前预防和处理积水路段的危害。该文基于计算流体力学软件Fluent,结合计算流体力学分析中基于欧拉-拉格朗日方法的欧拉液膜模型EWF(Eulerian Wall Film),针对精细化处理的典型S型曲线双向多车道道路模型进行模拟计算。模拟包含了几何特征与降雨量等不同变量因素,得出了积水的水膜厚度以及流速分布规律。模拟结果表明:在降雨阶段,S型曲线横坡坡度0%~1%路段为积水路段,横坡坡度1%~2%路段为易积水路段,横坡坡度大于2%的路段积水情况受到降雨强度影响;在排水阶段,S型曲线横坡坡度0%~1%路段为排水困难路段,横坡坡度1%~2%路段为排水不畅路段,横坡坡度大于2%的路段排水顺畅,在排水时间结束时,路面在不同的几何条件和降雨条件下均能将积水排除至水膜厚度小于2 cm,横坡的大小与渐变影响了积水的横向分布与纵向分布,横向呈现中间高两边低、横断面上标高大的位置水膜厚度小和标高小的位置水膜厚度大的水膜厚度分布规律,总体呈现S型的分布规律;水膜流速在积水阶段呈现纵向上中间低两边高、水膜厚度大则水膜流速大的水膜厚度分布规律,在排水阶段则为纵向上中间高两边低的水膜流速分布规律。道路宽度影响了降雨落到路面的积水总量,进而对积水水膜厚度产生了影响;超高缓和率则主要使得积水路段、易积水路段增长,从而影响了积水分布的范围。

城市轨道交通S型曲线夹直线与长直线地段振动对比试验研究

夹直线在一定程度上可以保证线型连续和行车平顺,但过短的夹直线长度会导致振动叠加,影响旅客舒适度和列车运行的稳定性,增加运营维护成本。本文通过对城市轨道交通S型曲线夹直线与长直线地段振动对比试验研究,从时域、时频域、振动加速度级及地面Z振级等方面对获得的数据进行分析,解释了夹直线段振动叠加的产生机理,验证了车体垂向加速度峰值在缓直点处会出现峰值提前现象,并阐述了夹直线段的振动叠加现象对地面环境振动的影响。结论如下:车辆在通过S型曲线线形变化点时产生的冲击振动会通过钢轨以弹性波的形式向前传播,与车辆在夹直线段行驶产生的振动叠加;由于弹性波的形式传播的速度远高于车辆行驶速度,因此会导致夹直线段出现振动加速度峰值提前现象;S型曲线夹直线的垂向振动加速度的优势频率要高于长直线段,且更向高频分散;S型曲线夹直线产生的振动叠加现象不会对地面环境振动产生影响。

基于TRIZ的S型曲线进化法则应用研究综述

[目的/意义]旨在概述当前基于TRIZ的S型曲线进化法则在国内外的应用现状,阐明发展趋势,推动创新应用,促进技术系统发展。[方法/过程]结合WOS和CNKI的文献数据,阐述了基于TRIZ的S型曲线进化法则的起源及发展、应用领域、具体的应用方向、使用方法及其未来可拓展的应用内容。[结果/结论]基于TRIZ的S型曲线进化法则是一种模型定量化的方法,主要应用于工程技术领域进行技术成熟度评估、技术生命周期研究和技术进化趋势预测。未来,基于TRIZ的S型曲线进化法则仍然具有进一步改进和完善的潜力,依托于计算机技术的辅助提高实用价值。

数控系统中S型曲线加减速控制算法研究

为了解决数控系统中S型加减速算法解析式方法缺乏的问题,提出一种7段式S型曲线加减速控制算法。该算法将所有7段式S型曲线可能出现的情况归纳为11个一元多次方程,再利用求根公式得到加减速时间。自主研发一种多轴运动控制卡,验证了7段式S型曲线加减速控制算法的所有情况。验证结果表明:该算法简单有效、运行稳定,能够满足高速高精度数控要求。

基于S型曲线误差补偿模型优化蠕动泵微量灌装精度的研究

针对蠕动泵在微升级灌装过程中误差较大的问题,建立了电机驱动频率与目标容量的关系模型,并针对微升级灌装时出现的脉动和气泡的现象,提出了一种基于S型加减速曲线的误差补偿模型,并将该模型与无误差补偿的梯形加减速、抛物线加减速进行了仿真与实验验证。结果表明:灌装40µL时,相对精度分别提高了72%、57%;灌装100µL时,相对精度分别提高了73%、61%;灌装200µL时,相对精度分别提高了74%、62%,验证了所提方法的正确性和可行性。

基于S型曲线轨道的桥式起重机最优控制

针对桥式起重机荷载的残留摆动问题,提出一种基于S型曲线的轨道生成法实现残留摆动抑制。首先,导出桥式起重机的简易动力学模型。其次,基于该模型通过数值计算生成同时考虑了最短运输时间和残留摆动的最优S型曲线轨道。最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过使用此法可以实现在无测量摆角的传感器系统情况下准确迅速地操作起重机,从而大大地简化其结构和降低其安装成本。

数控系统S型曲线加减速快速规划研究

加减速控制是数控系统开发的关键技术之一,而一般S型加减速算法公式复杂,计算比较费时,因此,提出了改进的S型曲线加减速算法,根据S型曲线对称性和初、末速度不同的特点,对公式重新进行了推导,简化算法,可以快速规划出各个阶段的运行时间用MATLAB对本文所提出的算法进行了验证,可以得到平滑的速度和加速度轮廓,证明了本文算法的正确性和可行性与原有算法的运行时间进行对比分析,本文算法的执行时间大大降低.

基于S型曲线轨道的旋转起重机残留摆角抑制

旋转起重机被广泛地用于各种场合来运输沉重物体或有害材料,例如建筑工地,工厂,核设施以及港湾等。由于旋臂的旋转运动会使荷载产生一个二维摆角,因此针对此问题提出一种轨道生成的方式来同时实现旋臂的位置控制和荷载的残留消摆控制。首先,导出一个包含离心力项的起重机部分线性模型。其次,基于该模型通过数值计算生成预先考虑了残留摆角的S型曲线轨道。其中各个参数只需通过求解代数方程即可得到,降低了控制器设计的难度。同时该轨道可以应用于常用的工业控制器中从而降低了系统构建成本。最后,比较仿真和实验结果验证所提方法的有效性。通过使用此法可以实现在无测量摆角的传感器系统情况下准确地操作起重机,从而大大地简化其结构和降低其安装成本。

湖泊富营养化评价的S型曲线通用表示式

在适当设定富营养化指标的“本底”值情况下 ,当指标值用对应于“本底”值的相对值表示时 ,可采用 S型曲线描述湖泊富营养化发展程度 ,从而公式中的参数可视为与指标特性无关 ,采用遗传算法对公式中的参数优化 ,得到对多项指标通用的富营养化程度的指数计算公式 ,并用广义对比因子赋权新方法计算富营养化综合指数。该评价方法物理意义明确 ,计算简单 ,使用方便 。

考虑水流路径长度的S型曲线超高段纵坡研究

雨天公路S型曲线超高缓和路段易形成积水,影响行车安全。以力学为基础,运用有限差分,建立了超高渐变段的水流路径长度与纵坡的关系模型;考虑车辆发生滑水的危险状态,得到水流路径控制长度。以公路单路拱S型曲线为研究对象,对3组不同车道数和7种不同纵坡工况下的±2%超高渐变段的水流路径长度进行分析。结果表明:纵坡由0.5%增加到6%,水流路径长度平均增大2.83倍,纵坡越大,水流路径越长;当纵坡大于4%时,不同车道的水流路径都超过了限定值。以水流路径长度为控制指标,给出了不同车道数S型曲线平缓超高路段最大纵坡建议值。

全类型非对称七段式S型曲线加减速控制算法研究

为减小运动控制系统在启动、停止、加速和减速运动阶段的振动和冲击,提出全类型非对称七段式S型曲线加减速控制算法。通过分析最大加速度、最大减速度和最大速度的可达性,规划出17种速度曲线类型;考虑在给定轨迹段长约束下,保证系统能够从起点速度运动到终点速度,提出基于给定轨迹段长约束的起点速度和终点速度可达性校验;在给定轨迹段长度小于系统从起点速度运动到终点速度所需最短轨迹段长的情况下,采用盛金公式修正起点速度和终点速度,推导并优化S型曲线加减速控制算法流程。在自主开发多轴运动控制器卡上,验证所提出的全类型非对称七段式S型曲线加减速控制算法。实验结果表明:在保证最大加速度、最大减速度和最大速度不超限情况下,该算法可规划出17种速度曲线类型;在给定轨迹段长度较短系统无法从起点速度运动到终点速度的情形下,该算法解决了起点速度和终点速度的可达性校验及修正问题。

基于S型曲线轨道的机械系统残留振动抑制

针对车床进给系统,起重机以及材料搬运系统等广泛应用于各种工业场合的机械系统中所存在的振动问题,提出一种基于S型曲线轨道生成法实现其残留振动的抑制。给出含有振动特性的机械系统的简易动力学模型,基于该模型通过理论分析得到可以抑制残留振动的S型曲线轨道的充分必要条件,数值仿真验证该条件的有效性,将上述条件应用于桥式起重机系统并通过实验结果进一步验证其有效性。该轨道可应用于常用的工业控制器中,从而降低其安装成本。

S型曲线的扫描回归方法

讨论S型曲线Y=k[1+bexp(-aX)]的最佳拟合问题,提出一种扫描回归的新方法,并利用实际数据说明,与普通回归相比,该扫描回归方法具有相关系数较大。

对“S型曲线”城市化理论的再讨论

S型曲线对城市化水平与速度关系的模拟,是该曲线应用的众多领域之一。文章以S型曲线的数学模型为基础,对S型曲线的阶段划分进行了细致的梳理,详尽讨论了作为S型曲线的推论存在的倒U型城市化速度曲线的特征;对S型曲线最为重要的假设条件——不变的城乡人口增长率差(URGD)进行了拓展,分析了在线性下降及倒U型URGD假定下S型曲线及城市化速度曲线所发生的变化;探讨了不同城市化水平起点与终点假定下S型曲线的形状差异,主要从乡城人口迁移的拉力与推力角度分析了S型曲线形成的原因。利用中国近60年的数据与S型曲线进行比照,发现中国的城市化进程大致呈现出S型曲线的特征,但城市化速度转折点推迟了5年左右,目前处于减速增长阶段。

S型曲线中间部分超高计算的研究

根据S型曲线在超高过渡计算时遇到的具体情况进行分析,提出了对"S型曲线"在两反向回旋线衔接处进行用斜脊式路拱设计的改进方法。

基于仿真的施工进度管理S型曲线研究

确定型施工进度管理S型曲线因与实际施工过程很难相符而在应用中受到一定限制。将系统仿真技术与S型曲线相结合,提出了基于仿真的施工进度管理S型曲线。首先论述了施工过程仿真的原理及仿真建模方法,构建CPM层工序模型和CYCLONE层单元模型,进行工程项目的网络进度计划分析。通过多次对施工系统仿真所得结果绘制出一组S型曲线簇,即非确定型S型曲线,并与实际施工进度进行比较分析,以当前施工进度为起点,对后续工程进行施工仿真,可以获得未完工程的施工工期及费用,由此进行施工进度实时预测与控制。实例证明,此种方法切实有效,值得推广。

计算裸地潜水蒸发量的反S型曲线模型

根据新疆阿克苏农田生态系统国家野外科学观测研究站1990-1996年裸地潜水蒸发及水面蒸发资料,提出了计算裸地潜水蒸发量的反S型曲线模型,同时采用迭代法对模型进行了非线性拟合,并建立了模型中参数与水面蒸发的定量关系。该模型结构合理,较全面地反映了潜水蒸发的变化规律,克服了当大气蒸发力较大时过高估计潜水蒸发量、潜水蒸发随水面蒸发的增大而线性增加的缺点,计算精度较高,可供相似地区参考使用。

自媒体环境下医患舆情S型曲线演化模型研究

以"生命周期理论"和"逻辑斯谛方程"为基本理论依据,构建医患关系网络舆情S型曲线演化模型;以"陕西榆林产妇坠亡案"为议题,借助SPSS序列2次编程法进行S型曲线拟合.分析不同时间段医患舆情热值的变化趋势,提出医患关系演化的4个阶段及其特征.最后从涉事方、政府和舆情演化阶段3个视角提出建议,为进一步研究医患关系及医患舆情预警提供支撑.

S型曲线加减速方法的研究

针对传统S型曲线加减速方法的不足,以三角函数为基础对加减速曲线的加速段和减速段的加加速度曲线进行构造,得到另一种S型加减速曲线模型,并给出了该曲线模型的加加速度、加速度、速度以及位移计算通式。

S型曲线在我国体育预测问题中的应用研究

根据全国2002~2009年全国俱乐部数据,比较直线趋势模型、二次曲线模型、三次曲线模型、对数曲线模型和S曲线模型在俱乐部发展数据预测拟合效果的优劣,为相关研究提供合适的预测模型。应用5种预测方法：对全国俱乐部总数、未来5年的总数预测并比较拟合值的绝对误差、平均相对误差绝对值、误差平方和。对全国健身俱乐部发展数量方面,S预测模型相对误差绝对值最小。S预测模型对全国健身俱乐部发展规模变化规律的分析有比较好的适应性和实用性,可以相关管理部门制定的发展政策提供了一定的理论依据,为《全民健身条例》的落实提供科学依据。