基于改进Faster R-CNN的高铁扣件弹条缺陷检测

针对复杂光照环境导致的高铁扣件弹条缺陷检测困难问题,提出一种基于改进Faster R-CNN的弹条缺陷检测方法。通过多层卷积神经网络提取缺陷特征图,提高网络对缺陷特征的关注程度,降低对复杂光照环境干扰的影响;设计区域候选网络生成候选区域,并根据候选区域进行池化,在特征图中提取相对应的具体缺陷位置;利用区域候选网络的全连接网络层计算获得缺陷的具体类别与精确位置,得到最终的检测结果。所提算法可充分抑制光照环境干扰影响,显著增强缺陷特征的表征能力;简化了图像预处理环节,降低了对原始图像成像质量的要求。实验结果表明,所提算法能够实现对高铁扣件弹条缺陷的有效检测。与现有算法相比,具有较高的精确度和较强的鲁棒性,运算效率也得到显著提升。

盐雾腐蚀对W1型弹条疲劳性能影响的试验研究

为研究WJ-7型弹条扣件系统中的W1型弹条在沿海腐蚀环境下的疲劳性能,采用人工模拟海洋大气环境对金属材料的加速腐蚀试验方法,通过15、30、45、60 d的中性盐雾腐蚀试验,探讨漆膜对弹条的保护作用,以及弹条腐蚀的发展趋势。再通过疲劳试验分析了不同周期盐雾腐蚀对弹条疲劳寿命的影响,探索了弹条扣压力、变形的变化规律,并对疲劳寿命进行可靠性分析。结果表明:在盐雾环境下,漆膜对W1型弹条有较好的保护作用,对于漆膜破损脱落的弹条:腐蚀15、30、45、60 d时的腐蚀率分别为1.64%、4.28%、5.52%、6.96%;疲劳寿命平均值分别为34 736、27 176、23 778、20 254周次;腐蚀周期越长,疲劳失效时会有越大的扣压力衰减和塑性变形。

弹条渗锌涂层耐蚀性研究

[目的]研究弹条渗锌层、渗锌+硅酸盐封闭层及渗锌+油性漆封闭层在中性盐雾和二氧化硫环境下的耐蚀性。[方法]借助磁阻法测厚仪和金相显微镜筛选出不同厚度和形貌的渗锌层,然后分别进行硅酸盐封闭和油性漆封闭处理,采用扫描电镜和能谱仪分别观察封闭层分布情况和分析化学成分,最后进行中性盐雾和二氧化硫试验。[结果]硅酸盐封闭层以渗透于间隙的方式分布于渗锌层表层,较薄;油性漆封闭层以一种较为均匀且连续的方式覆盖于渗锌层表层之上,较厚。经120 h中性盐雾和二氧化硫试验后,渗锌层和渗锌+硅酸盐封闭层都有红锈生成,但后者的红锈程度较低,而渗锌+油性漆封闭层未出现红锈。[结论]渗锌层在增加硅酸盐封闭或油性漆封闭后,耐蚀性得到提升,虽然渗锌+油性漆封闭层的耐蚀效果最优,但应结合工艺、环保、安全、成本、产品使用条件等方面更为合理地选取防腐方式。

基于车轨耦合和扣件精细模型的弹条疲劳分析

针对扣件弹条的疲劳断裂问题,利用数值仿真手段对弹条疲劳寿命进行分析。首先,建立车辆-轨道耦合动力分析模型,通过仿真得到轨底垂向位移时程曲线;然后,建立扣件精细分析模型,将轨底垂向位移时程曲线作为输入荷载,计算得到扣件弹条的应力和应变时程曲线;最后,结合疲劳分析方法和累积损伤理论,对弹条的疲劳寿命进行分析。研究结果表明:弹条小圆弧处疲劳寿命最低,最易发生损坏,与现场调查结果一致;弹条疲劳寿命与安装弹程密切相关,随着弹条安装弹程的增大,弹条疲劳寿命急剧降低;为了延长扣件使用寿命,线路运营中应避免弹条的安装弹程过高。

WJ-7型无砟轨道扣件扣压力损失的室温蠕变试验研究

为了探讨室温（常温）蠕变对无砟轨道扣件扣压力损失的影响,通过试验研究分析室温蠕变对WJ-7型扣件扣压力的损失。分别进行保持扣件变形不变与保持初始扣压力不变的2组（各5套扣件）试验,在组装好的扣件相应位置埋设压应力传感器以测量扣件扣压力,在保持一定扣压力情况下,用T形螺栓螺母位移的变化表示弹条的蠕变变形量,对比分析2种情况下扣件蠕变规律及其对扣压力的影响。试验表明：在初始扣压力为10 kN,分别保持扣件弹条变形不变和保持扣件扣压力不变情况下,弹条蠕变分别为1.45 mm和2.12 mm,若都转化成扣压力的损失,则分别为1.00 kN和1.46 kN,且二者蠕变都是前期快后期慢,但后者蠕变时间更长,且蠕变量更大；在无车辆荷载作用下,轨下垫板变形是弹条变形的1/50~1/80,对弹条蠕变变形的影响可以忽略。

钢轨扣件弹条扣压力对轮轨系统垂向动力学响应的影响分析

为深入探讨钢轨扣件弹条扣压力对轮轨系统垂向动力学响应的影响,在经典车辆-轨道垂向耦合动力学模型的基础上细化了扣件的建模,建立了能够考虑钢轨扣件弹条扣压力和轨下胶垫初始压缩量的垂向动力学模型。针对轨下胶垫和弹条的实际受力情况,模型中采用具有单向作用特性的力元来模拟轨下胶垫和弹条的受力特性。通过数值仿真,将该模型与传统模型进行了对比,并分析了弹条扣压力衰减和扣压力失效对轮轨系统垂向动力学响应的影响。分析结果表明,弹条扣压力衰减主要导致胶垫支反力减小,而扣压力失效则会导致失效扣件处的钢轨垂向加速度显著增大。对于连续多个扣件发生扣压力失效的情况,钢轨垂向加速度、钢轨上拱位移和轮对垂向加速度等动力学指标随失效扣件个数的增加而增大,而失效扣件个数的增加对轮轨垂向力、轮载作用下的钢轨垂向位移和胶垫支反力的变化影响很小。

钢轨扣件扣压力检测装置专用夹具优化设计分析

针对W型弹条扣件设计专用快速装夹夹具,用以实现对钢轨W型弹条扣件扣压力在线快速检测。分别运用Solidworks Cosmosxpress和Ansys Workbench软件对钢轨W型弹条扣件检测装置的专用夹具的设计进行分析,针对分析出的应力强度和整体形变进行对比总结,利用2种软件的各自优点完成对夹具零件的优化设计,使得专用夹具在加工制造前,具有良好的结构和力学性能。

苗期刈割伤害对春小麦影响的盆栽实验研究

盆栽实验研究了春小麦在苗期(三叶期)受到不同强度刈割伤害(模拟动物的采食)后的补偿作用.结果表明,在保持田间持水量60%和90%两种水分梯度下,春小麦苗期的刈割伤害均可刺激生长,出现生物产量和经济产量的超越补偿,而且受到重度刈割伤害春小麦(E、F)的补偿作用大于受到轻度刈割伤害春小麦(B、D)的补偿作用.

苗期刈割伤害对春小麦生长及产量的影响

通过1996年大田试验研究了黄土高原半干旱区春小麦苗期(三叶一心期)受到不同强度刈割伤害(模拟动物的采食)后的补偿作用.结果表明,在大田试验条件下,受轻度刈割(刈割一半叶面积,H0,H1)春小麦的补偿效应大于受重度刈割(刈割全部叶面积T0,T1)春小麦的补偿效应,且都低于未受刈割处理(对照,CK0,CK1),即 CK0>H0>T0;CK1>H1>T1.刈割处理后,灌溉一次水(CK1,H1,T1)虽可增强其补偿能力,促进小麦的生长,但仍为低补偿.

基于逆向工程的高速铁路用ω弹条三维建模研究

针对具有复杂空间中心曲线的高速铁路用ω弹条的几何建模,提出了一种基于逆向工程技术的建模方法.首先借助三坐标测量机获取ω弹条表面的点云,然后由同一垂直断面上的三点拟合截面圆,再将系列圆心依次相连为实体中心线,最后采用SOLDWORKS软件的曲线投影技术,实现∞弹条的逆向三维几何建模.给出了点云的误差控制方法,最优点云点数的有效利用率为96%,成圆率97%,满足逆向建模要求,为具有统一截面圆的零件逆向建模提供参考.利用得到的中心曲线,进行曲线拟合,得到曲线分段多项式数学表达,为后续优化设计提供高效参数化建模解决办法.

海面溢油可视化关键技术研究

针对海上溢油可视化及海上溢油交互中存在的问题进行了相关研究,针对传统海上溢油方法中存在盲区问题,提出了基于纹理投影技术的动态海面溢油可视化技术;为实现基于物理方法的海上围油栏建模,提出了基于质点弹簧模型的海上围油拦运动建模技术;为实现更加真实的海上溢油作业交互模拟,提出了基于多边形裁剪海上动态溢油交互技术。实现了基于GPU的海面溢油实时可视化方法,证明文章提出方法的正确性和可靠性。

春小麦对刈割伤害的补偿作用研究

通过 1 995年大田试验研究了黄土高原半干旱区春小麦受刈割伤害 (模拟动物采食 )后的补偿作用。结果表明 ,在大田实验条件下 ,刈割处理一般会使小麦生长受阻且减产 ,即不足补偿。在刈割一半叶片的处理中 ,拔节期的减产效应重于苗期的减产效应 ;在苗期处理中 ,重度伤害 (刈割全部叶片的减产效应大于轻度刈割 (刈割一半叶片 )的减产效应 ,而拔节期刈割前三位叶片的处理不仅未造成减产 ,还出现产量的超越补偿 ,是由于此时小麦早期生长的叶片已经开始变黄 (该年为 60多年未遇的特大旱年 ) ,刈割处理适时地去除了小麦的消耗器官 ,减少了生长冗余部分和改变了源

动态织物与复杂模型的快速碰撞检测方法

柔性物体因为自身的物理机械性能非常复杂,并且材料的多样性、结构的复杂性、形状的不规则性都给柔性物体的造型和运动仿真带来了很大的困难。该文中,选择常见的柔性物体织物为研究对象,以质点-弹簧模型为织物结构模型,提出了一种利用OpenGL的选择模式,快速获得织物模型上所有质点到多面体模型最短距离,从而实现织物与复杂模型之间碰撞检测的方法,该方法充分利用了图形卡硬件的管道渲染功能,可以应用于织物对任意三维多面体模型间的距离测定及碰撞检测,具有较高的通用性。

优化设计在煤矿用坑道钻机液压卡盘研究中的应用

将现代设计方法中的优化设计技术应用于ZK-150型钻机液压卡盘的研究。对液压卡盘关键零件碟形弹簧进行针对性的研究,编制了计算机辅助优化程序。通过优化设计,使设计质量得到很大提高,对于提高整机性能起到了保障作用。

65Mn弹簧卡断裂失效分析

采用断口分析、金相检查、能谱分析和氢含量检测等方法，对65Mn弹簧卡在使用过程中发生的断裂原因进行了分析判断。结果表明：弹簧卡失效断裂原因为镀锌处理造成了较大氢致内应力以及晶界被弱化而引起的氢脆断裂。

钢轨焊缝不平顺对扣件弹条动应力的影响分析

建立弹条Ⅱ型扣件有限元模型,开展了不同波深、不同波长焊缝不平顺条件下弹条动应力分析。研究结果表明:扣件安装到位后其力学性能指标符合铺设安装规范要求,弹条后弯肢内侧表层出现轻微局部塑性屈服,建立的扣件有限元模型能较准确模拟弹条应力状态;有焊缝不平顺时弹条动应力幅值较平顺线路显著增大,会加快弹条疲劳伤损;弹条动应力幅值和轮对通过瞬间突变应力幅值均随焊缝不平顺波深增大而线性增大,随不平顺波长减小先缓慢增加,波长小于0.2 m以后急剧增大。

连接器卡圈结构的改进

主要对卡圈结构的连接器的失效模式和机理进行了分析,并对如何提高卡圈结构的连接器的可靠性提出了多项改进方案。

弹条Ⅱ型扣件组装配置方式分析

《弹条Ⅱ型扣件第1部分:组装与配置》(TB/T 3065.1—2002)对60 kg/m钢轨配套Ⅲa型轨枕时不同轨距下弹条Ⅱ型扣件组装配置方式有详细规定,但未规定其他工况如60 kg/m钢轨配套Ⅱ型轨枕、75 kg/m钢轨配套Ⅱ型轨枕、75 kg/m钢轨配套Ⅲa型轨枕等条件下弹条Ⅱ型扣件的组装配置方式。本文对影响轨距的轨枕形式、钢轨尺寸、轨底坡等关键因素进行了分析,通过计算得出了60 kg/m钢轨配套Ⅱ型枕、Ⅲa型枕和新Ⅱ型枕时不同轨距下弹条Ⅱ型扣件的组装配置方式,以及75 kg/m钢轨配套Ⅱ型枕、Ⅲa型枕和新Ⅱ型枕时不同轨距下弹条Ⅱ型扣件的组装配置方式,并对TB/T 3065.1—2002中弹条Ⅱ型扣件轨距挡板和挡板座配置表中轨距调整量-2 mm时的配置方式提出了修改建议。

薄铍铜弹性夹片级进模设计

分析了薄铍铜夹片结构特点及成形工艺,设计了排样图,介绍了模具结构特点。

弹条扣压件的优化设计与研究

本文论证了适于弹条强度校核的理论为畸变能强度理论；论述了弹条设计时应力水平的选择，弹条局部区域表层出现塑性屈服，由于应变硬化现象，弹条强度提高；弹条的微小残余变形造成扣压力损失不大，但可提高弹条的疲劳寿命；本文提出了弹条优化设计的衡量指标与优化设计方法。