转向架曲线轨道运行的蛇行模式和分岔特征

1

作者 侍玉青 杨九河 罗冠炜 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期37-47,共11页

以曲线轨道运行的两轴转向架为研究对象,通过二维参数-变量分岔图,探讨其在非线性轮缘力作用下的蛇行模式和分岔特征。对比分析转向架系统在新轮期和磨耗期两种情况下的动力学特性,分析由磨耗引起的车轮踏面轮廓变化对转向架系统蛇行特... 以曲线轨道运行的两轴转向架为研究对象,通过二维参数-变量分岔图,探讨其在非线性轮缘力作用下的蛇行模式和分岔特征。对比分析转向架系统在新轮期和磨耗期两种情况下的动力学特性,分析由磨耗引起的车轮踏面轮廓变化对转向架系统蛇行特性的影响。揭示蛇行模式和分岔特征与车轮踏面等效锥度的关联关系。确定参数敏感度及合理匹配范围,为铁路车辆悬挂参数的综合设计和最优组合提供理论依据。研究结果表明:导轮和后轮与轨道的冲击均始于轮缘与外轨的冲击,无论是新轮期还是磨耗期,后轮与内轨和外轨的冲击均滞后于导轮,且导轮对轨道的冲击强度大于后轮,磨耗期,这种现象更为显著。车轮踏面轮廓变化对周期1蛇行模式的失稳速度产生的影响较大,其失稳速度主要由周期倍化分岔和Neimark-Sacker分岔引起。 展开更多

关键词 两轴转向架 蛇行运动 分岔 参数域

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稳定车-轨道耦合作用下轨排响应特性试验研究

2

作者 陈春俊 江浩 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2699-2706,共8页

稳定车作为一种大型轨道交通运维装备,对保障铁路线路运行安全至关重要,但是其不具备道床横向阻力的在线感知能力,难以实时智能控制作业参数。为探究稳定车作业时在线感知道床横向阻力的方法,在试验线路上开展轨排动力学试验,测量稳定车... 稳定车作为一种大型轨道交通运维装备,对保障铁路线路运行安全至关重要,但是其不具备道床横向阻力的在线感知能力,难以实时智能控制作业参数。为探究稳定车作业时在线感知道床横向阻力的方法,在试验线路上开展轨排动力学试验,测量稳定车-轨道耦合作用下的轨排横向载荷和轨排横向位移,并依据现有标准及现场原位试验法,测量标记轨枕处的道床横向阻力。根据实测的试验数据,采用函数模型拟合道床横向阻力与轨排横向载荷以及轨排横向位移的关系式。并进一步构建径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络,采用正交最小二乘学习算法训练网络参数,建立三者之间的非线性模型,对比函数拟合与RBF神经网络模型的准确性。结果表明:道床横向阻力测试中,随着测试轨枕承受横向载荷的增加,轨枕横向位移非线性增大。轨排动力学试验中,轨排横向载荷、轨排横向位移与道床横向阻力之间存在非线性关系。采用函数拟合得到的关系式一定程度上反映了道床横向阻力的非线性变化趋势,但拟合误差较大。采用RBF神经网络建立的模型,在测试集验证中精度更高。道床横向阻力的离线检测方法效率低下,基于RBF神经网络模型的车载感知方法可以提高检测效率。研究成果可为稳定车作业中实时在线感知道床横向阻力及智能控制作业参数提供理论支撑。 展开更多

关键词 稳定车 有砟轨道 道床横向阻力 动力学试验 径向基函数神经网络

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稳定车作业下道床横向阻力在线检测模型研究

3

作者 陈春俊 江浩 林梦 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期136-145,共10页

稳定车是一种大型轨道交通运维装备,通过稳定作业来提高有砟轨道的道床横向阻力,但是无法在线检测作业下的道床横向阻力。为探究稳定车作业下道床横向阻力的在线检测方法,在有砟轨道线路上开展现场试验,获取稳定作业参数及稳定装置横向... 稳定车是一种大型轨道交通运维装备,通过稳定作业来提高有砟轨道的道床横向阻力,但是无法在线检测作业下的道床横向阻力。为探究稳定车作业下道床横向阻力的在线检测方法,在有砟轨道线路上开展现场试验,获取稳定作业参数及稳定装置横向加速度的在线信号,作业前后离线检测道床横向阻力。采用与轨枕纵向间距等长度的空间窗截取在线信号,使得在线测试结果与作业后道床横向阻力离线测试结果相匹配。采用灰色关联度分析法评估稳定作业试验数据与作业后道床横向阻力的相关性,提取出稳定车作业下道床横向阻力的特征参数。根据试验数据集,确定RBF神经网络模型的结构,并采用PSO算法优化RBF神经网络模型的参数,进而对比PSO-RBF模型和RBF模型对于道床横向阻力的计算误差。结果表明:稳定车作业时,激振频率、走行速度、左下压力、右下压力、稳定装置横向加速度与作业后道床横向阻力之间的灰色关联度分别为0.68、0.64、0.70、0.70和0.71,在线特征参数可以反映出离线的道床横向阻力特性。在测试集验证中,相较于RBF模型,PSO-RBF模型的最大绝对误差降低54.12%,平均绝对误差降低47.30%,均方根误差降低44.21%,拟合优度由0.90提高到0.97,PSO算法的引入提高了道床横向阻力模型的计算精度。研究成果可为稳定车作业下道床横向阻力的在线检测提供理论依据,推进轨道交通运维技术的智能化发展。 展开更多

关键词 稳定车 道床横向阻力 RBF神经网络 粒子群优化 灰色关联度

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轨道不平顺激扰下机车传动齿轮振动特性研究 被引量：11

4

作者 陈春俊 张振 刘广 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第6期108-115,共8页

为研究轨道不平顺激扰下机车传动齿轮的振动特性,采用Simpack软件建立机车动力学模型以仿真获取轨道对轮对的反作用力矩,并建立机车齿轮传动系统的集中参数动力学模型。以齿轮时变啮合刚度为内部激励、轨道对轮对的反作用力矩为外部激励... 为研究轨道不平顺激扰下机车传动齿轮的振动特性,采用Simpack软件建立机车动力学模型以仿真获取轨道对轮对的反作用力矩,并建立机车齿轮传动系统的集中参数动力学模型。以齿轮时变啮合刚度为内部激励、轨道对轮对的反作用力矩为外部激励,仿真分析机车传动齿轮在变载荷下的振动特性。结果表明,轨道不平顺激扰下齿轮的低频位移响应与载荷波动趋势一致;故障齿轮的故障特征频率与啮合频率处均存在以载荷主频为间隔的边频带,健康齿轮的啮合频率处也存在该边频带,这将对故障的诊断造成干扰。并且当载荷主频与故障特征频率或啮合频率一致时系统会发生共振现象,将严重影响机车运行的平稳性和安全性。研究结论揭示了轨道不平顺激扰对机车齿轮传动系统的影响机理,可为机车齿轮动力学研究与机车齿轮箱故障诊断工作提供理论基础。 展开更多

关键词 振动特性 机车 轨道不平顺 时变啮合刚度 齿轮

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基于二维图像和CNN-BiGRU网络的滚动轴承故障模式识别 被引量：26

5

作者 张训杰 张敏 李贤均 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期194-201,207,共9页

为确保对滚动轴承故障诊断的有效性,结合卷积神经网络(CNN)在图像特征提取与分类识别的优势,利用格拉姆角场(GAF)将滚动轴承一维振动信号转换为二维图像数据,既保留了信号完整的信息,也保持着信号对于时间的依赖性。并由此提出基于卷积... 为确保对滚动轴承故障诊断的有效性,结合卷积神经网络(CNN)在图像特征提取与分类识别的优势,利用格拉姆角场(GAF)将滚动轴承一维振动信号转换为二维图像数据,既保留了信号完整的信息,也保持着信号对于时间的依赖性。并由此提出基于卷积神经网络与双向门控循环单元(BiGRU)的诊断模型。首先将二维图像作为模型的输入数据,通过卷积神经网络提取图像的空间特征,再由双向门控循环单元筛选其时间特征,最终由分类器完成模式识别。通过对滚动轴承不同故障程度以及不同故障位置的诊断试验,准确率分别达到99.63%以及99.28%,其效果均优于其他常用算法,证明了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障诊断 格拉姆角场(GAF) 二维图像 卷积神经网络(CNN) 双向门控循环单元(BiGRU)

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不同频率轨道激励下列车横向半主动控制研究 被引量：2

6

作者 王靖铭 宁静 +1 位作者 赵飞 陈春俊 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第8期116-120,共5页

轨道不平顺激扰是影响高速列车横向振动最常见和最主要的因素,而目前对不同频率轨道激励下车辆横向振动以及其半主动悬挂控制算法实现的研究甚少。基于此,建立高速列车17自由度车辆横向振动仿真模型,运用经验模态分解基于频域采样的三... 轨道不平顺激扰是影响高速列车横向振动最常见和最主要的因素,而目前对不同频率轨道激励下车辆横向振动以及其半主动悬挂控制算法实现的研究甚少。基于此,建立高速列车17自由度车辆横向振动仿真模型,运用经验模态分解基于频域采样的三角级数法模拟的轨道谱信号,并重构得到不同频率的轨道激励,对不同频率轨道激励下车辆横向振动和横向半主动悬挂天棚阻尼控制算法进行研究。研究结果表明,影响车辆横向振动的轨道谱信号主要集中在0~10 Hz;在270 km/h的运行速度下,当天棚阻尼控制算法的比例系数k取7.5~8.5时,车辆横向平稳性得到较大改善,可为轨道谱优化与改进以及天棚阻尼控制算法实现提供理论指导。 展开更多

关键词 高速列车 轨道激励 天棚阻尼控制 横向平稳性

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基于多任务学习的轨道车辆轴承异常检测方法 被引量：5

7

作者 蒋雨良 曾大懿 +2 位作者 邹益胜 卢昌宏 张笑璐 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1267-1276,共10页

轨道车辆轴承温度现有异常检测方法的阈值判别指标受到路况、环境等多项外因干扰,并且基于异常检测目的的预测方法需要对轴承进行逐一建模,模型训练耗时且多模型维护困难。针对上述问题,提出一种基于多任务学习的轨道车辆轴承异常检测... 轨道车辆轴承温度现有异常检测方法的阈值判别指标受到路况、环境等多项外因干扰,并且基于异常检测目的的预测方法需要对轴承进行逐一建模,模型训练耗时且多模型维护困难。针对上述问题,提出一种基于多任务学习的轨道车辆轴承异常检测方法。首先考虑到数据分布在正常与异常时存在差异,把正常工况下的关联轴承温度作为模型输入构建轴承温度预测模型,当实际温度异常时预测值与实际值关联性呈现异常变化,因此该模型具有异常检测功能。其次,考虑到循环神经网络建模时进行递归运算消耗大量时间,引入多头自注意力机制,所构建的模型能够同时对一轴上的轴箱、齿轮箱、电机3类共9个轴承温度进行同时检测。最后,采用极大似然估计方法,将点预测转换为置信区间预测,解释了预测结果的意义。在正常和故障数据上分别对模型进行验证,结果证明本文所提方法具有准确的9个轴承和异常检测能力,并与单任务模型相比能大幅度减少建模时间。 展开更多

关键词 轨道车辆 异常检测 多任务学习 极大似然估计 自注意力机制

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考虑工人疲劳和学习效应的装备制造车间动态调度 被引量：1

8

作者 郭超 郝东辉 郭鹏 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期152-164,共13页

针对大型装备制造车间人机双资源调度中工人疲劳和学习效应集成优化难的问题,基于指数型疲劳表征和DeJong学习曲线,构建混合整数规划模型。根据双资源调度问题的编码特征,结合排序规则生成初始调度方案,结合移除和插入操作设计自适应大... 针对大型装备制造车间人机双资源调度中工人疲劳和学习效应集成优化难的问题,基于指数型疲劳表征和DeJong学习曲线,构建混合整数规划模型。根据双资源调度问题的编码特征,结合排序规则生成初始调度方案,结合移除和插入操作设计自适应大邻域搜索算法,以求解人机双资源分配、工件排序、动态调度等子问题。同时,围绕紧急插单、机器故障、工人离岗等扰动设计重调度策略,基于原有算法实现动态调度,并进行算法测试。结果表明,与求解器、规则、遗传算法等相比,所提算法找到了完工时间更短的调度方案,且在紧急插单、机器故障、工人离岗等动态调度场景下,也能够给出更好的结果。所研究的装备制造车间调度问题同时考虑了工人疲劳与学习效应,对应算法可为大型装备制造排产系统开发提供参考。 展开更多

关键词 计算机辅助制造 作业车间调度 工人疲劳 学习效应 自适应大邻域搜索 动态调度

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考虑状态维护策略与工时恶化作用下的单机调度研究

9

作者 裴霞 吴晓 +2 位作者 郭鹏 王昕 温昆 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第5期381-389,共9页

为了解决单机调度问题,提高设备的可靠性和稳定性,根据连续故障检测和离散故障检测的特点,以最小化拖期成本和维护成本为目标,建立了考虑分段线性恶化和维护不可用时间的单机调度模型,基于系统可靠性理论研究考虑机器可靠性的单机调度问... 为了解决单机调度问题,提高设备的可靠性和稳定性,根据连续故障检测和离散故障检测的特点,以最小化拖期成本和维护成本为目标,建立了考虑分段线性恶化和维护不可用时间的单机调度模型,基于系统可靠性理论研究考虑机器可靠性的单机调度问题,采用决策条件统一化处理方法对维护策略进行对比,通过单因素和双因素调参分析确定相关参数变化对生产调度优化的影响。结果表明:模型求解时间与单位时间拖期成本的减少呈近似指数级增长,单位拖期成本越大,求解速度越快;单位时间拖期成本的变化不会引起维护成本的大幅度改变,成本函数不存在柔性周期维护中的跳跃节点,不能“自适应”调节;预防性维护时间与故障小修比值对离散检测下的维护决策有较大影响。采用决策条件统一化处理方法,可减少计算时间和检测成本,较好地解决了离散故障检测中易出现的过度维护或维护不足等问题,有助于降低运营成本,提高经济效益。 展开更多

关键词 生产管理 连续故障检测 离散故障检测 工时恶化 单机调度 整数规划

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钢轨打磨车专用EHA非线性反演控制

10

作者 王海波 何欢 +1 位作者 邹怀静 聂勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2439-2448,共10页

为提高钢轨打磨车打磨钢轨的平顺性及稳定性,提出以电动静液作动器(EHA)代替传统液压作动系统作为钢轨打磨车的专用执行器,考虑柱塞泵的总效率波动和液压缸动静摩擦差异大2个非线性因素,建立非线性数学模型;建立EHA的MATLAB、AMESim联... 为提高钢轨打磨车打磨钢轨的平顺性及稳定性,提出以电动静液作动器(EHA)代替传统液压作动系统作为钢轨打磨车的专用执行器,考虑柱塞泵的总效率波动和液压缸动静摩擦差异大2个非线性因素,建立非线性数学模型;建立EHA的MATLAB、AMESim联合仿真模型,对PID控制、滑模变结构控制、反演控制进行控制策略对比研究,仿真分析验证反演控制在响应快速性及稳定性方面具有良好的表现。搭建四象限平台对EHA进行反演控制负载试验,结果表明:其位移控制精度达0.21 mm,具有较好的控制性能。 展开更多

关键词 钢轨打磨车 电动静液作动器 非线性因素 联合仿真 反演控制

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定形态隧道压力波激扰下车内压力迭代学习控制

11

作者 陈春俊 曹宇啸 +1 位作者 何智颖 杨露 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期20-28,共9页

同一列车重复通过同一隧道时所产生隧道压力波激扰具有形态相似、变尺度变幅值的特性.针对现有控制策略未考虑这一定形态特性的问题,提出一种基于高阶反馈遗忘迭代学习的控制方法.首先,建立高速列车车内外气压传递数学模型,并利用实测... 同一列车重复通过同一隧道时所产生隧道压力波激扰具有形态相似、变尺度变幅值的特性.针对现有控制策略未考虑这一定形态特性的问题,提出一种基于高阶反馈遗忘迭代学习的控制方法.首先,建立高速列车车内外气压传递数学模型,并利用实测车内外压力数据进行修正与验证;其次,通过控制列车通风设备的阀门来减缓车内压力变化,提出阶反馈遗忘迭代学习控制算法,并设计变幅值和变尺度处理方法;最后,利用实测压力波生成一组定形态的随机压力波,并进行仿真分析.仿真结果表明:在重复定形态的隧道压力波激扰下,高阶反馈遗忘迭代学习控制算法能够使车内压力在第8个迭代周期后1 s变化率基本收敛到200 Pa/s以下,而且均方根误差也在第4个迭代周期后降低到15.0000%以下. 展开更多

关键词 高速列车 隧道压力波 迭代学习控制 重复定形态

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轮轨接触点位置变化对测力轮对测量影响及其补偿方法

12

作者 陈春俊 邓倩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期113-118,126,共7页

[目的]列车运行过程中,轮对存在随机振动,导致轮轨接触点位置发生变化,进而影响轮轨力的测量结果。为了解决该问题,提出一种测量补偿方法。[方法]介绍了轮轨接触点位置变化对测力轮的影响;介绍了轮轨接触点位置变化后,轮轨力测量的补偿... [目的]列车运行过程中,轮对存在随机振动,导致轮轨接触点位置发生变化,进而影响轮轨力的测量结果。为了解决该问题,提出一种测量补偿方法。[方法]介绍了轮轨接触点位置变化对测力轮的影响;介绍了轮轨接触点位置变化后,轮轨力测量的补偿方案;通过仿真分析,验证考虑轮轨接触点位置变化的轮轨力测量补偿方案的有效性。[结果及结论]添加美国五级轨道不平顺谱激励后,轮轨接触点位置最大偏移量为17.53 mm,垂向力最大相对误差达到了22.85%;采用所提测量补偿方法后,轮轨垂向力最大相对误差为8.02%,测量精度明显提高。叠加尖弯不平顺谱后,脱轨系数最大达到了1.016 8,超过允许限度;采用无偏移标定系数计算出的脱轨系数为0.347 7,采用所提补偿方法计算出的脱轨系数为0.962 2,说明该方法能够更准确地反映出列车的运行安全状态。 展开更多

关键词 地铁 测力轮对 轮轨接触点 轮轨力测量补偿方法

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随机误差对光伏组件安装设备行星轮系影响机理研究

13

作者 苏祺 王海波 钱华政 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期542-548,共7页

光伏组件安装设备作为新型特种设备,为减小系统振动、保证光伏组件稳定精确安装,针对动力传动系统中行星轮系双功率输入的微调工况,采用集中质量法,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙等非线性因素,建立平移-扭转非线性动力学模型,在此基础上... 光伏组件安装设备作为新型特种设备,为减小系统振动、保证光伏组件稳定精确安装,针对动力传动系统中行星轮系双功率输入的微调工况,采用集中质量法,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙等非线性因素,建立平移-扭转非线性动力学模型,在此基础上研究各轮齿的制造、安装误差对轮系的振动及均载特性影响。研究表明:当存在制造安装误差时,太阳轮浮动可自动定心适应误差影响,在行星架误差下太阳轮偏离理论原点最远;行星轮误差对系统响应影响最为显著,相较于其他部件误差产生的振动位移存在量级差异;所有行星轮均产生相同误差时系统的均载特性优于仅有单一行星轮误差。 展开更多

关键词 光伏组件 误差 数学模型 行星轮系 均载特性

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基于最优蠕滑率的列车制动滑模控制研究

14

作者 陈春俊 李润林 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第5期11-18,共8页

列车在制动过程中,由于轨面状态的变化会导致列车无法充分利用轮轨之间的黏着力,从而影响列车的制动性能。为保证列车在制动过程中的平稳安全运行,改善列车的制动性能,建立了列车制动单轴动力学模型,利用卡尔曼滤波算法来估计轮轨的黏... 列车在制动过程中,由于轨面状态的变化会导致列车无法充分利用轮轨之间的黏着力,从而影响列车的制动性能。为保证列车在制动过程中的平稳安全运行,改善列车的制动性能,建立了列车制动单轴动力学模型,利用卡尔曼滤波算法来估计轮轨的黏着系数,并采用一种自适应遗忘因子的递推最小二乘算法来估计列车的最优参考蠕滑率。在此基础上,提出了一种基于RBF神经网络的自适应滑模控制算法对列车的制动力矩进行控制,最后利用Matlab/Simulink进行建模仿真。结果表明,该控制算法不仅可以使列车实时运行在当前轨面的最大黏着系数点附近,充分利用轮轨黏着力进行最优制动控制,还能减小传统滑模控制的抖振问题,实现了列车的最优黏着制动控制。 展开更多

关键词 制动控制 黏着力 卡尔曼滤波 最小二乘法 自适应滑模控制

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1D CNN和LSTM高速列车横向稳定性状态识别研究 被引量：9

15

作者 王晓东 宁静 陈春俊 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第11期25-30,共6页

高速列车横向稳定性对列车的行车安全有重大影响,针对列车高速运行时出现的小幅蛇行和蛇行失稳问题,提出基于1D CNN和LSTM的识别方法。以高速列车构架横向加速度信号为研究对象,通过1D CNN自适应地对信号进行特征提取,避免手动提取特征... 高速列车横向稳定性对列车的行车安全有重大影响,针对列车高速运行时出现的小幅蛇行和蛇行失稳问题,提出基于1D CNN和LSTM的识别方法。以高速列车构架横向加速度信号为研究对象,通过1D CNN自适应地对信号进行特征提取,避免手动提取特征的局限性,经1D CNN提取的特征信号作为LSTM的输入,充分利用LSTM学习加速度信号时间维度上的信息,最后通过全连接层输出识别结果。实验结果表明:基于1D CNN和LSTM的方法能准确识别小幅蛇行、蛇行失稳和正常状态,3种状态的识别率均为100%。 展开更多

关键词 高速列车 横向稳定性 小幅蛇行 状态识别 1D CNN LSTM

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欠驱动起重机的神经网络直接鲁棒自适应控制 被引量：8

16

作者 程文明 张道裕 +1 位作者 谌庆荣 翟守才 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期120-128,144,共10页

针对存在参数不确定性和外界随机扰动的欠驱动桥门式起重机防摇摆跟踪控制问题,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的直接鲁棒自适应控制器。首先利用第二类拉格朗日方程建立双摆桥门式起重机系统动力学微分方程,并针对无扰动工况设... 针对存在参数不确定性和外界随机扰动的欠驱动桥门式起重机防摇摆跟踪控制问题,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的直接鲁棒自适应控制器。首先利用第二类拉格朗日方程建立双摆桥门式起重机系统动力学微分方程,并针对无扰动工况设计理想控制器;随后引入RBF神经网络拟合理想控制输出,在考虑扰动项影响的情况下设计神经网络权值更新律,并证明系统的Lyapunov稳定性;最后进行仿真验证。文中所提控制器仅需要小车实时位置与速度信息作为控制输入,无需系统参数信息,控制精度取决于RBF神经网络的拟合精度。仿真结果表明,文中提出的控制器具有良好的轨迹跟踪性能与防摆效果,且鲁棒性较强。 展开更多

关键词 桥门式起重机 防摇摆控制 神经网络 自适应控制 鲁棒控制 轨迹跟踪 LYAPUNOV理论

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仿粒突箱鲀的起重机箱梁风荷载减载设计方法 被引量：3

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作者 王玉璞 程文明 +2 位作者 杜润 王书标 邓勇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期664-671,共8页

风荷载是起重机大车运行时的重要载荷,主梁作为起重机的主要挡风构件,针对主梁的减载设计可以有效地降低起重机运行能耗,本文以粒突箱鲀的结构为启发,探究起重机箱梁风荷载的仿生减载设计方法.首先运用灰度转换、二值图像转换及边缘检... 风荷载是起重机大车运行时的重要载荷,主梁作为起重机的主要挡风构件,针对主梁的减载设计可以有效地降低起重机运行能耗,本文以粒突箱鲀的结构为启发,探究起重机箱梁风荷载的仿生减载设计方法.首先运用灰度转换、二值图像转换及边缘检测方法提取箱鲀鱼嘴特征廓线,获得以箱梁特征高度为设计变量的仿生设计模型,然后通过箱梁迎风面附着轻质材料的方式实现传统起重机箱梁的仿生设计,并运用计算流体力学软件(FLUENT)对仿生设计进行评估.研究结果表明:以某40 t集装箱起重机箱梁为例,采用聚苯乙烯泡沫作为轻质贴附材料的仿生箱梁较传统箱梁结构风阻减小65.77%,而仿生贴附结构仅使箱梁增重2.28%;仿生箱梁的流线外型减轻了由迎风面处边界层分离带来的流场扰动,降低了结构的气动力脉动值,提高了起重机在风场中运行的平稳性. 展开更多

关键词 仿生学 粒突箱鲀 起重机 风荷载 减载设计

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基于EEMD-Hilbert和FWA-SVM的滚动轴承故障诊断方法 被引量：10

18

作者 张敏 蔡振宇 包珊珊 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期633-639,662,共8页

为有效提取非平稳特性的滚动轴承振动信号特征,提高故障诊断效率,提出一种采用集合经验模态分解(empirical mode decomposition,EEMD)、Hilbert 变换的特征提取方法,并利用烟花算法优化支持向量机(supportvector machine,SVM)分类参数... 为有效提取非平稳特性的滚动轴承振动信号特征,提高故障诊断效率,提出一种采用集合经验模态分解(empirical mode decomposition,EEMD)、Hilbert 变换的特征提取方法,并利用烟花算法优化支持向量机(supportvector machine,SVM)分类参数的滚动轴承故障诊断方法.通过 EEMD 方法将目标信号分解成若干个模态函数,采取 Hilbert 变换获取模态函数的瞬时频率,并对模态函数及其瞬时频率进行统计特征提取,从而实现特征的有效降维.结果表明:信号经过 EEMD-Hilbert 处理后特征能有效提取,将训练集和测试集各 600 组数据代入烟花算法优化 SVM 模型得到测试集正确率为 99.63%;比传统的遗传算法和粒子群算法优化模型分别提高 0.4%和0.2%左右;同时收敛时间更短,验证了该算法模型的可行性与有效性. 展开更多

关键词 集合经验模态分解 HILBERT变换 烟花算法 支持向量机

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载重车辆-伸缩缝耦合系统的垂向振动数值模拟方法 被引量：3

19

作者 张露 李冰 +1 位作者 王少华 李怀仙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1032-1039,共8页

为研究车辆对大位移伸缩缝振动特性的影响,考虑轮胎载重车辆过大位移桥梁伸缩缝时的真实激励特性,提出了一种载重车辆-伸缩缝耦合系统垂向动力学模型,同时引入新型快速积分法对数值模型进行求解.以ZL1600模数式大位移伸缩缝为研究对象,... 为研究车辆对大位移伸缩缝振动特性的影响,考虑轮胎载重车辆过大位移桥梁伸缩缝时的真实激励特性,提出了一种载重车辆-伸缩缝耦合系统垂向动力学模型,同时引入新型快速积分法对数值模型进行求解.以ZL1600模数式大位移伸缩缝为研究对象,通过仿真结果与试验测试结果的对比验证模型有效性,并基于此模型分析了轮胎载重车辆对大位移伸缩缝的冲击效应.研究结果表明:中梁测点垂向速度的动力学模型仿真结果能较好地匹配试验测试结果,仿真得到中梁测点最大下沉位移的偏差均小于10.0%,表明该模型具有较高的计算精度;车辆轮胎力的最大冲击系数出现在车轮驶上伸缩缝后方桥面时,需要考虑对此处结构进行加强;车辆轮胎对伸缩缝中梁和后方桥面的冲击系数均随车速的增大而增大,最大冲击系数分别为0.67和0.82,均超过了国内现行规范的推荐值0.45,应得到重视. 展开更多

关键词 车辆 伸缩缝 数值模拟 试验验证 耦合振动

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不同间隔比下串列双梯形柱绕流特性的数值模拟 被引量：2

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作者 程文明 李杭飞 +2 位作者 杜润 王玉璞 王书标 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期61-68,共8页

基于计算流体软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型,对雷诺数Re=6.6×105下不同间隔比的串列双梯形柱绕流特性进行仿真分析;选取间隔比S*在0.5~6之间的7种不同取值,对双梯形柱气动特性系数、涡量图和流线图进行阐述。结果表明:... 基于计算流体软件Fluent,采用Realizable k-ε湍流模型,对雷诺数Re=6.6×105下不同间隔比的串列双梯形柱绕流特性进行仿真分析;选取间隔比S*在0.5~6之间的7种不同取值,对双梯形柱气动特性系数、涡量图和流线图进行阐述。结果表明:串列梯形柱绕流特性与串列圆柱和矩形柱相似,在不同间隔比下存在3种绕流模式,即模式Ⅰ(屏蔽区)、模式Ⅱ(再附区)和模式Ⅲ(撞击区);各模式间存在临界间隔比S*cr,在间隔比S*<1处双梯形柱间产生屏蔽区,1<S*<3时上游梯形柱尾迹在下游梯形柱上下表面产生再附,S*>3时双梯形柱形成各自的涡旋脱落轨迹,下游尾迹涡旋随间隔比的增加由单列交替脱落(模式Ⅰ)过渡为双列脱落(模式Ⅱ、模式Ⅲ);受上游梯形柱尾迹影响,模式Ⅰ下结构稳定性和气动特性参数较其他模式更好。 展开更多

关键词 串列梯形柱 间隔比 雷诺数 绕流特性 涡旋脱落 结构稳定性

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