北京交通大学学报

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毛军;郗艳红;白光;樊洪明;李湘蕾

. 2010, 34(1): 1-5.

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地铁隧道属于大长细比的通风受限空间,隧道火灾在一定条件下会出现回燃.地铁隧道1∶8缩尺比例的火灾模型实验表明,决定回燃是否产生的关键参数是燃料挥发份的质量分数,单隧道自然通风条件下的临界值为8.78;;利用燃料的可燃界限图所得到的质量分数的临界值为8.66;,与实验值接近.自然通风条件下的单隧道回燃和腔体回燃相似,但产生回燃的燃料挥发份质量分数的临界值不同.在确定隧道火灾回燃之前,借助于燃料的可燃界限图初步判断其挥发份质量分数临界值的范围,对现场真实火灾回燃的分析和控制有重要的参考价值.

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高速铁路隧道斜切式洞门研究

龚彦峰

. 2010, 34(1): 6-9.

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高速列车通过隧道时会在隧道内引起瞬变压力、在隧道出口形成微气压波.微气压波会对隧道出口的周边环境和周围建筑物造成危害,采用帽檐斜切式洞门可大大消减微气压波的影响.本文对斜切式洞门的结构型式、结构设计及斜切式洞门对微气压波的消减效果等进行了研究,可供类似工程参考.

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直线电机轮轨交通车站站台建筑限界研究

夏景辉;梁青槐

. 2010, 34(1): 10-13.

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直线电机轮轨交通车辆通常车厢底板高度低,车体尺寸小,与传统地铁车辆相比,具有车辆限界小的特点.目前地铁车站站台边缘与车体间空隙过大,导致乘客上下车时经常发生踏空受伤事件.本文针对广州地铁4号线直线电机轮轨交通系统,采用车线动力分析的方法,建立了直线电机轮轨车辆侧向动态偏移计算模型,在此基础上分析了不同线路状态、不同运行速度等条件下车辆各方向运动情况,计算了站台面高度处车体的横向最大侧移,并以该值作为车辆限界确定站台与车辆间空隙.研究表明:广州地铁4号线站台与车辆间隙还可以缩小20 mm.

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高速列车侧风效应的数值模拟

郗艳??毛军;李明高;张念;马小云

. 2010, 34(1): 14-19.

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在侧风作用下,高速列车的空气动力学性能发生显著改变.基于三维定常可压缩流动的N-S方程,采用SST k-ω两方程湍流模型和有限体积法,对某型高速列车以350 km/h的速度在25 m/s侧风环境中运行的流场结构和气动力进行了数值模拟计算,分析了不同风向角的侧风对列车全车,以及受电弓、转向架和风挡等局部区域的作用.结果表明:在侧风作用下,列车的周围包括转向架处均产生复杂的涡流,压力分布十分复杂,转向架对流场的影响不容忽视;随着风向角(0～90°)的增大,侧向力系数及倾覆力矩系数也增大,列车倾覆及脱轨的风险性

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特长隧道定点安全疏散问题研究

张念;毛军;谭忠盛;郗艳红

. 2010, 34(1): 20-24.

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针对特长铁路隧道火灾防灾救援中采用"定点"设置的问题,从人员安全疏散的观点出发,建立人员疏散模型.采用数值模拟的方法,对特长铁路隧道中设置定点的形式、长度,横通道的间距、数量,以及不同火灾场景下定点中人员安全疏散时间等问题进行了研究.给出了一般特长铁路隧道定点设置方案,为进一步优化设计施工,促进完善铁路特长隧道的火灾防灾救援和安全疏散规划管理提供了依据.

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沉管隧道浮运水动力学性能的数值分析

朱升;毛军;郗艳红;张念

. 2010, 34(1): 25-29.

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为了正确评估沉管隧道管段在水中浮运的水动力学特性,确定合理的水上施工参数,以广州生物岛沉管隧道为研究对象,在缩尺模型试验的基础上,采用CFD软件STAR-CCM+的改进型SST k-ω模型,对不同施工参数条件下的管段周围的流场进行了数值模拟,分析了管段所受水动力作用的特性.结果表明,干舷值的变化对阻力系数的影响最大可达35.9;;受水横流的作用,在拖速为0.6～1.2 m/s时,管段拖运方向的阻力系数随着拖速的增加而减小;波浪对阻力系数也有影响,拖速越大,影响越明显,当拖速从0.8 m/s增加到1.2 m

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沿应变路径准静态加载时混凝土的极限状态现象

王哲

. 2010, 34(1): 30-34.

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为了研究混凝土的力学行为,利用电液伺服系统实验机对立方体试块沿着应变空间中的偏平面压缩路径进行了三轴加载试验.试验结果表明:混凝土材料在应力空间中存在有一个极限状态曲面,当沿着应变路径进行加载时,应力状态点的运动轨迹最后总是汇集到该曲面上,极限状态曲面与应力空间中的破坏面重合.在平均应力p与广义剪应力q构成的直角坐标系中,p轴上存在两个临界值,把p轴划分成低压区、中压区和高压区.当应变路径起点对应的p在同一区内时,p-q曲线彼此相似,在不同区时曲线有一定差异.极限状态现象可能引导研究者建立起一种混凝土特有

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预应力CFRP加固混凝土柱抗震性能的数值分析

周长东;张蝶

. 2010, 34(1): 35-39.

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采用预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱,可以提高柱的抗震性能.本文采用有限元分析软件ANSYS,对预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验过程进行了数值模拟分析,提出了分析同类问题的有限元算法,研究了预应力大小对预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱抗震性能的影响,分析了预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱的破坏机理.分析结果表明:随着FRP片材预应力度的增加,被加固柱的滞回曲线趋于饱满,滞回环的外包面积增大,延性增加,其耗能能力和抗震性能显著提高.

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典型铁路工程边坡降雨侵蚀过程规律调查

雷军;匡星;白明洲;王连俊

. 2010, 34(1): 40-44.

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在我国水力侵蚀5大分区选取典型铁路边坡进行径流小区侵蚀或沟蚀侵蚀试验,通过试验数据结果分析各个典型铁路工程边坡的水力侵蚀过程和主要影响因素,给出了铁路工程边坡水力侵蚀入渗过程、产流过程、产沙过程和侵蚀模数的时间过程规律,以及各过程主要因素的影响规律.

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开挖边坡的三维有限元稳定分析

连镇营;李世春

. 2010, 34(1): 45-49.

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用强度折减有限元方法对开挖边坡进行了三维稳定性分析.计算结果表明:对于约束效应不明显的开挖边坡,边坡的初始破坏面在边坡的中部,随着折减系数的增大,边坡的破坏由边坡中部向两侧扩展,最终边坡在空间上形成匙状或贝壳状的立体土体破坏;当边坡的纵向长度与开挖深度的比值大于4时,边界约束条件对边坡稳定安全系数影响不大,可以近似地按平面应变问题进行分析;对于角部约束效应明显的开挖边坡,当边坡中部剖面发生破坏,边坡角部剖面几乎也同时达到破坏,其稳定安全系数是按平面问题分析结果的1.3倍多,类似的实际问题如果按二维平面应变

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某站场地基强夯振动影响范围研究

安惠泽;许兆义;冯瑞玲

. 2010, 34(1): 50-53.

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针对某站场地基采用6 000 kN·m夯击能强夯加固海漫滩填海区工程,现场测试了地表振动速度,在此基础上,分析研究了振动在水平方向的衰减规律、主振频率等,分析了拟建场地边立交桥在不同夯击能下的安全距离.结果表明:地表最大振动速度的衰减规律满足乘幂关系;强夯产生的振动的主振频率均处于10 Hz以下;以地表振动速度作为判别标准,测得该场地在6 000 kN·m夯击能下对立交桥的安全距离为30 m.

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常规三轴试验数据处理的电子表格法

陈立宏;唐松涛;张洪涛

. 2010, 34(1): 54-57.

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常规三轴试验是岩土工程中最为重要的试验之一.由于三轴试验数据较多,在处理过程中采用作图法,试验结果受人为因素的影响很大.本文采用Excel对试验结果进行记录和处理,通过Excel的线性拟合函数直接求得三轴试验的抗剪强度指标,并利用Excel内置的VBA语言编写程序绘制莫尔圆.该方法简单,直观,便于操作,对三轴试验的数据处理具有参考价值.

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后张预应力梁封端缝渗漏治理

黄建坤;石志飞

. 2010, 34(1): 58-63.

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由于后张预应力梁封端混凝土与梁体混凝土的浇注时间不同,形成封端缝,进而造成封端混凝土渗漏并引起锚具锈蚀和预应力的损失,严重影响行车安全.文中提出了一种能在12 cm(及以上)的狭窄伸缩缝环境下对封端缝渗漏进行治理的方案.首先改进了适用于该狭窄环境的基面清理工具,通过实验室模拟试验、材料性能测试和数值模拟,证实了本基面清理工具的实用性和本方案的可行性,进而将该方案成功的应用于神朔铁路大柳塔-府谷段6孔梁的现场渗漏治理.为检验治理效果,开发了一种集信号输出与数字采集于一体的渗漏检测仪样机,测试对比表明,样机具

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水泥改良土力学特性试验研究

王天亮;刘建坤;田亚护;Roman L.T.

. 2010, 34(1): 64-67.

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在大量动静三轴试验的基础上,研究了水泥改良土试样的应力-应变关系,掺和比及围压等影响因素,以及临界动应力、累计塑性应变、弹性应变及回弹模量的变化规律,同时,还研究了水泥土的回弹模量和动弹性应变与振动次数的变化规律.试验结果表明:水泥土的应力-应变曲线呈软化型,存在明显的应力峰值点;动应力存在一个临界值,土体的变形分为衰减型、破坏型及临界型;水泥土的临界动应力是素土的两倍以上,随掺和比的增加而增长,但增长趋势变缓.

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高应力下干砂与饱和砂单剪特性比较

郭佳奇;刘希亮;乔春生;徐冲

. 2010, 34(1): 68-72.

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在自行改造、加工的高应力单剪仪试验系统上,对饱和粗砂、干粗砂、饱和细砂、干细砂与钢材、混凝土界面的剪切特性进行了正交试验研究.经过对试验数据的回归分析发现,高应力单剪条件下的剪应力-剪切位移关系曲线段与双曲线模型较一致.干砂界面的初始剪切刚度和界面抗剪强度均大于同基底下饱和砂界面的值.通过对试验数据的方差分析知,相对于土性和基底材料两影响因素,砂的干湿状态对剪切特性的影响比较显著.

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青藏铁路低温冻土区片石路基的温度特征

严学斌;许兆义;魏静

. 2010, 34(1): 73-77.

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在青藏铁路五道梁低温冻土区进行了片石护道路基新结构和土护道路基结构的实体工程试验,以确定路基修筑对温度场的影响.对测试断面冻融循环的地温监测资料的分析表明,2004年片石路基左右路肩孔冻土上限处,年平均地温分别低于土护道路基相应位置0.12 ℃和0.14 ℃,2005年片石路基左右路肩孔分别低于土护道路基相应位置0.65 ℃和0.03 ℃,冻土上限以下地温均呈逐年下降趋势.片石护道和土护道路基冻土上限均存在不对称性,但随着时间发展,片石护道路基最大融化深度位置基本接近或超过天然地面,且冷生过程还在继续.该

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非饱和原状土的弹塑性损伤本构模型

金旭;赵成刚;刘艳;蔡国庆

. 2010, 34(1): 78-82.

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自然界所存在的原状土具有一定的结构性,与室内重塑土在加载过程中所表现出的力学特性(如变形和强度)具有明显的差异.本文以复合体损伤理论为基础,建立了适用于非饱和原状土的弹塑性损伤本构模型,并给出了损伤变量λ的演化规律.其主要思想是把土材料看作由相对完整的土和相对破碎土两部分混合而成,二者的力学性能不同,且在受力过程中,相对完整的土逐渐转化为相对破碎的土,故分别采用弹性和弹塑性模型描述.该模型所采用的参数(除结构性参数β、α以外)均可以直接通过实验确定.结果表明,该模型能够较好描述非饱和原状土的应力-应变特性

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强风作用下轻钢房屋的风致破坏机理及风灾防御

金玉芬;杨庆山;朱伟亮

. 2010, 34(1): 83-88.

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轻钢房屋凭借其质量轻、工业化程度高和施工速度快等特点而广泛应用于低矮工业建筑中,但由于其对风荷载比较敏感,在强风条件下常常发生轻钢房屋的风致损坏事故并导致巨额经济损失.本文通过对灾后的调研,分析了轻钢房屋在强风条件下的风致破坏模式,用数值模拟分析了轻钢房屋的风致破坏特点,探讨了轻钢房屋风致破坏的机理,从工程施工角度分析了轻钢房屋的风致破坏原因并提出了相应的风灾防御建议.

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大跨屋盖结构风致动力响应高阶主导模态的识别

李玉学;杨庆山;田玉基

. 2010, 34(1): 89-94.

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高阶模态的贡献在大跨屋盖结构风振响应分析中不能忽略.从模态空间分布和风荷载空间分布相关性强弱与模态对结构响应贡献程度的相互关系出发,提出了通过低阶主要贡献模态间接寻找风荷载强相关高阶模态的思想.在此基础上,通过对高阶模态响应方差矩阵的简化处理得到其等效矩阵.根据等效矩阵中对角线元素构造了高阶模态的模态参与系数,实现对高阶主导模态的识别,有效考虑了高阶模态的贡献.最后,通过对2008年北京奥运会网球中心屋盖结构的风振响应分析对所提出方法的有效性进行了验证.

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地震波基线漂移的处理方法

李吉涛;杨庆山

. 2010, 34(1): 95-99.

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由于受到采集仪器低频噪声、环境背景信号、人为处理误差及初始加速度等的影响,由地震加速度记录积分得到的地震波位移时程曲线会出现严重的零线漂移现象.因此,在结构地震响应的时程分析中,加速度记录需要进行校正.作者在Wilson校正处理方法基础上,提出了一种新的地震波基线漂移的处理方法,改善了加速度记录的积分性质,保证了由加速度积分得到的速度和位移时程终点均为零,并保持了地震波加速度的峰值、持时、频谱等特性.通过在实际工程的应用,验证了该校正方法的合理性.

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适用于遗产建筑的结构健康监测系统

王娟;杨娜;杨庆山

. 2010, 34(1): 100-104.

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遗产建筑具有极其宝贵的历史、文化、艺术和科学研究价值,结构安全是保证其价值存在的重要基础.结构健康监测系统目前广泛应用于土木工程的重大或复杂结构,以辅助对结构安全状况进行判断.文中分析了适用于遗产建筑的结构健康监测系统的构架、基本技术及国内外应用情况.通过在某藏式古建筑上的监测试验,验证了遗产建筑的结构健康监测系统,并对其在遗产建筑上应用的特殊性及存在的问题进行了讨论.

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高分辨率遥感影像分割提取构筑物评估

谭衢霖;沈伟;高姣姣

. 2010, 34(1): 105-108.

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面向对象的影像分析已成为针对高分辨率遥感影像信息提取和行业应用的一种先进方法.该方法的实用效果,基础和关键在于对影像中所关注地物目标的影像分割提取效果.针对高分辨率遥感影像地面构筑物的提取,采用经验性符合统计比较法,把自动分割结果与人工分割提取的地面构筑物区域轮廓相对符合程度分为3个等级:良好、可以接受和不可接受,对当前应用广泛的两种多尺度影像分割方法进行了地面构筑物分割提取效果评估.

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MODIS可见近红外波段定标与真实性检验

巩慧;田国良;余涛;高海亮;顾行发;张玉香

. 2010, 34(1): 109-113.

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提高卫星遥感数据的质量,进而实现定量化应用,其基本前提和关键在于传感器的绝对辐射定标.为检验Terra卫星MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)传感器的星上定标系数的准确性和可靠性,2007-05在北京遥感综合实验场网内蒙二连浩特实验场,采用反射率基辐射定标方法对MODIS可见-近红外波段开展定标与真实性检验.结果表明,场地定标系数和MODIS的星上系数非常吻合,相对差异小于6;,证明场地反射率基辐射定标方法定标和MODIS星上定标得到的定

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GE构架的铸造模拟分析及工艺改进

张励忠;宾仕博

. 2010, 34(1): 114-119.

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GE构架为机车上的一个关键零件,服役时承受重载和频繁的冲击载荷作用.因而要求该件组织致密,不允许有缩孔,缩松和气孔等缺陷.本文先运用Pro/e软件对GE构架进行实物造型,然后利用MAGMAsoft软件对铸件充型和凝固过程进行模拟,预测铸件可能发生缩孔、缩松缺陷的位置,最后针对模拟结果进行铸造工艺优化改进并进行生产实验.实验结果表明,工艺改进后得到的铸件热节缺陷几乎消失了,缩松或缩孔缺陷也相应地减少.

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840D货车车轮CL60钢在300 ℃下的低周疲劳特性

宋志坤;谢基龙;李强;郭少中

. 2010, 34(1): 120-122.

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以货车车轮CL60钢为研究对象,进行了300 ℃下的高温低周疲劳实验.研究发现:在循环初期,试样承受的拉压应力幅基本对称;循环末期,拉应力急剧降低,试样产生了失稳断裂;终了时的循环应力-应变曲线反映出了典型的瞬断特征.因此,有必要从断口处进一步研究其微观断裂机理.

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麻醉靶控输注工作站系统的研制

刘如九;刘玉琳

. 2010, 34(1): 123-127.

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为弥补现有的独立输液泵式TCI系统在输注功能与监控方面的不足,设计开发了新型靶控输注工作站系统,它由上层的工作站与下层的多个输液泵构成.工作站采用嵌入式系统,硬件配高性能CPU与大尺寸的触摸液晶屏.依靠工作站端软件,系统支持十余种药物的基于药代动力学模型的靶控输注、带有输注曲线画面的实时监控、预测监控、病例查询及丰富的人工操作等功能.软件采用先开发后移植的开发过程,以面向对象的分析设计方法,采用多线程程序设计,提高了系统运行的效率和可靠性.

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SiC颗粒增强铝基复合材料细观损伤的温度效应

杨智勇;韩建民;李卫京;陈跃;王金华

. 2010, 34(1): 128-131.

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SiC颗粒增强铝基复合材料的宏观力学行为与其微观损伤机理密切相关,随温度的升高,材料力学性能明显下降,SiCp/A356复合材料表现出不同的细观损伤机理.文中对真空双搅拌方法制备的质量分数为20;的SiC颗粒增强铝基复合材料在室温和高温下的细观损伤机制进行了研究,在试样断口上,通过扫描电镜观察到了不同的裂纹萌生和扩展机制,根据不同温度下表现出的不同失效方法,归纳出了复合材料细观损伤的温度效应曲线.研究表明,在室温下复合材料的裂纹萌生以基体撕裂和颗粒断裂为主,高温下其裂纹萌生机制以颗粒脱离和基体撕裂为主.

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Al_2O_3基陶瓷材料与硬质合金摩擦的应力分析

姚淑卿;邢书明;邓建新;鲍培玮;吴夏玲

. 2010, 34(1): 132-136.

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利用ANSYS有限元分析软件对5种Al_2O_3基陶瓷材料(纯Al_2O_3、Al_2O_3/TiC、Al_2O_3/(W,Ti)C、Al_2O_3/Ti(C,N)和Al_2O_3/SiCw)在MRH-3环块磨损试验机上与硬质合金摩擦进行模拟仿真,得到摩擦磨损过程中的应力及分布,并与室温下的磨损实验结果相比较,同时还探讨了不同添加剂的Al_2O_3基陶瓷的磨损机理.结果表明:不同成分的Al_2O_3基陶瓷材料在摩擦磨损过程中最大主应力位于摩擦副接触区中心,最大剪应力位于摩擦副接触区边缘;载荷对主应力和剪应

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参数估计的数值解析法

宋占勋;谢基龙;周素霞;杨月

. 2010, 34(1): 137-139.

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对目前参数估计的方法进行了总结与对比.针对不完整数据参数估计时的情况,分析了目前关于参数估计方法存在的问题.利用Matlab求解非线性方程,提出了一种高精度数值解析法.利用少量的实验数据便可求出一组参数的解,然后排列组合试验所得到的数据,可以求出多组参数的解,求解多组参数的平均值,从而得到参数的精确解.并以两种工程中常用的拟合函数正态分布和威布尔分布为例,列出了数值解析法的具体求解步骤,通过与极大似然法的比较,验证了本文方法的可行性.

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字符特征的可分性量化分析

程卫东;王天杨

. 2010, 34(1): 140-144.

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选择字符识别的特征时要进行特征的可分性量化分析.文中分析了5种在汽车号牌识别中用到的字符特征提取方法,进行了可分性测度量化计算.采用主成分分析法对特征降维处理,可以简化可分性测度的计算,使结果更加直观清晰.测度图谱的表示方法,能较好地对字符特征进行确定及取舍.采用其中3种特征的组合,即有较好的可识别性,又可降低计算工作量.

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前门"铛铛车"车轮断面减振降噪优化设计

刘晓芳;何庆复;柳拥军

. 2010, 34(1): 145-148.

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以北京前门投入运营的"铛铛车"车轮为研究对象,从降低"铛铛车"在运行中产生的轮轨接触噪声的目的出发,将最优化理论运用于"铛铛车"车轮断面外形设计,建立了以车轮断面外形几何参数为设计变量、车轮结构振动辐射噪声最小为目标函数、承载强度为约束的数学模型,编制了相应的算法,得到了车轮断面外形几何参数的最优解,结果表明优化后车轮的声功率水平比原始车轮减小了30;,降低了车轮的振动噪声.

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五坐标数控铣削加工刀具扫描体的求解

黄泽华;王小椿;蔡永林

. 2010, 34(1): 149-153.

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建立了一种通用的刀具模型.在通用刀具模型的基础上,提出了一种求解五坐标数控铣削加工刀具扫描体的新方法.首先利用包络理论计算刀具扫描包络面在每个刀位点处的特征线方程,然后沿着特征线进行离散化获得一系列数据点,再用这些数据点构建B样条曲线组,此时特征线组和B样条曲线组所围成的空间网格即为最终的刀具扫描体.最后通过实例验证了本文所涉及到的刀具扫描体求解的正确性.

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快速进给铣刀五坐标端铣加工刀位计算

樊文刚;王小椿

. 2010, 34(1): 154-157.

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对快速进给铣刀五坐标端铣加工的基本原理进行了研究,指出使用快速进给铣刀进行端铣加工时,刀触点的法矢量不再像环形刀一样通过刀片的几何中心,由此求出了刀具有效切削半径.然后将快速进给铣刀刀具模型简化为半径等于有效切削半径的端铣刀,得到了后跟角的计算公式,并深入研究了后跟角的临界情况,严格推导出了由刀触点生成刀位点的计算公式.此外,对快速进给铣刀端铣加工中的误差进行了研究,得到了走刀步长与直线逼近误差的关系式.

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数控系统小线段高速加工中的"拐点问题"

叶伟;王小椿

. 2010, 34(1): 158-160.

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在数控系统的连续小线段高速插补中,由于线段终点速度不为零及插补的离散特征,线段最后插补点与终点不能自然重合,若强行把终点作为最后插补点,可能带来速度冲击.为解决这一问题,本文提出了一种全新的处理方法,在确保没有速度冲击的前提下,允许插补点不通过线段终点,简化了插补算法.该方法产生的最大轮廓误差仅取决于最大加速度及插补周期,在实际系统中进行误差控制十分方便.

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2010年, 第34卷, 第1期　刊出日期：2010-02-15

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