北京交通大学学报

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陈雷

. 2007, 31(1): 1-7.

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根据840D车轮辐板孔裂纹调查统计数据,运用跟踪观测试验、轮轨机械载荷和制动热负载下的应力及裂纹强度因子仿真计算等结果,对裂纹成因、扩展规律及容限尺寸进行了综合分析.指出坡道制动产生的长时、稳态热拉应力与轮轨机械波动应力的综合作用是导致裂纹形成和扩展的主要因素,车轮踏面磨耗、辐板孔位偏向轮辋均将降低裂纹形成和扩展寿命.

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450℃～20℃循环温度幅下车轮铸钢热疲劳破坏行为探讨

宋志坤;谢基龙;刘伟

. 2007, 31(1): 8-1.

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研究了一种铸钢车轮材料在450℃～20℃热循环下破坏行为.试样在经受热疲劳实验之后,利用光学显微镜和扫描电镜分别对试样表层、次表层和断口进行观察,综合得到试样的热疲劳破坏机理.研究发现,试样表面未出现明显的破坏,仅有一些腐蚀坑和微裂纹;次表层上主要分布着少量细小的氧化腐蚀坑,次表层和表层的失效非常吻合.试样断口上发现了一些二次裂纹和典型的局部脆性断裂特征,这表明尽管试样表面破坏尚不明显,但试样内部已经出现了开裂现象.实验还发现试样内部的一些夹杂物成为一种重要的热疲劳裂纹源,断口二次裂纹优先沿着试样内部的一

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高速客车制动盘材料SiCp/A356 细观热疲劳仿真

杨月;谢基龙;王文静

. 2007, 31(1): 11-13.

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采用三维有限元方法模拟高速客车制动盘的非连续SiC颗粒增强铝基复合材料体元的循环热应力应变场.并按球对称模型,对颗粒增强复合材料中热膨胀差(DCTE)热应力进行了弹塑性有限元分析.探讨了颗粒增强铝基复合材料发生晶界分离失效的形成机理.证明了温度达到最大时,界面结合处产生热压应力;而在温度冷却至室温时,产生热拉应力,而一般认为压应力对疲劳损伤没有影响,因此,可将循环热疲劳过程简化为某一恒温下的疲劳过程.

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Ti3SiC2的高速摩擦特性及摩擦氧化行为

管明林;翟洪祥;黄振莺;周炜;艾明星

. 2007, 31(1): 14-17.

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研究了高纯度多晶块体Ti3SiC2高速摩擦特性及摩擦氧化行为.实验在盘-块式高速摩擦试验机上进行,以低碳钢为对磨体,温度25℃,相对湿度23;～25;,滑动速度20～50 m/s,法向压强0.1～0.8 MPa.结果表明,摩擦系数随滑动速度的提高而减小,而在给定的滑动速度下随法向压强的增大先增大后减小,在40～50 m/s的滑动速度和0.8 MPa的法向压强下达到最小值0.17.摩擦系数的减小归因为Ti3SiC2表面摩擦氧化层的存在.该氧化层由Ti、Si和Fe的氧化物组成,具有显著的减摩作用.

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化学机械抛光中抛光垫作用分析

张朝辉;杜永平;常秋英;雒建斌

. 2007, 31(1): 18-21.

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化学机械抛光(chemical mechanical polishing/planarization,CMP)能够提供高级别的整体平面度和局部平面度而成为集成电路(integrated circuit,IC)中起重要作用的一门技术.抛光垫是CMP性能的主要影响因素.这里建立了一个初步的二维流动模型以考虑抛光垫的弹性、孔隙参数、粗糙度以及晶片形状等因素对抛光液流动性能的影响,并通过数值模拟得出了它们对压力分布和膜厚等的作用.结果表明:由于抛光垫的变形和多孔性,承载能力将有所下降,膜厚增大,从而有利于抛光液中

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道岔区轮轨间隙动态变化特性研究

任尊松;何小河

. 2007, 31(1): 22-26.

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轮轨间隙对车辆顺利通过道岔具有十分重要的作用.在车辆-道岔系统动力学模型基础上,利用道岔区钢轨空间布置和轮轨接触几何关系,分析了护轨对轮轨间隙的限制作用和对轮对冲击心轨的防护机理,研究了道岔区轮轨间隙动态变化特性,轮轨间隙与轮对横移量、轮轨横向冲击力、轮轨接触角之间的关系,以及轮轨间隙变化对车辆过岔运行安全性和道岔系统稳定性的影响特性.结果表明,轮轨间隙不仅与轨距和钢轨动态横移量有关,而且与轮对横移量密切相关,且当间隙过小时轮轨间将发生横向冲击振动;设置护轨有利于防止轮对冲击心轨,并使得轮对能够顺利通过岔

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机车新型闪烁灯光示警系统的性能实验研究

张乐乐;方卫宁;谭南林;戴明森

. 2007, 31(1): 27-30.

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光信号示警受自然环境、气候、地段等的影响较小,尤其是在夜晚,示警效果高于声信号.新型闪烁示警灯光系统由头灯、一对具有闪烁功能的辅助照明灯组成"三角形"示警形状,并确定了灯碗散角、安装高度和间距等参数.通过实验,对灯光系统的性能进行研究,包括有效性验证、闪烁对司机眼疲劳的影响.结果表明,新型闪烁示警灯光系统的性能良好,兼顾了照明和示警的双重要求.

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大港电厂3号锅炉再热器管屏超温的数值诊断

何伯述;王丽俐;魏国强;王蕾;冯戈

. 2007, 31(1): 31-36.

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采用FLUENT商业软件对大港电厂3号锅炉再热器管屏金属出现的超温问题进行了数值诊断.研究了反切风的投入量及投入方式、炉膛风箱差压的大小、二次风下摆与否等因素对该锅炉燃用设计煤种时,对末级再热器入口(末级过热器出口)截面上的烟气速度分布和温度分布的影响.指出要有效地避免该锅炉再热器管屏出现超温现象,必须采取相应措施重构流场.根据影响流场的主要因素,设计了8个重构工况,几乎所有工况都对基准工况下的流场和温度场有修正作用,而尤以同时采用二次风反切并下摆、增大炉膛风箱差压等手段来重构后的工况,可以更好地修正此处

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大秦线全程制动条件下货车车轮温度及热应力场的数值模拟

彭莉;谢基龙;郑红霞

. 2007, 31(1): 37-40.

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采用轴对称模型和有限元方法,模拟了大秦线长大坡道循环制动条件下货车车轮温度和应力场,结果表明车轮高应力区出现在辐板上,现行制动条件下车轮强度满足使用要求.

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并联机器人机构综合方法比较研究

郭盛;方跃法

. 2007, 31(1): 41-45.

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总结了并联机器人机构综合的3种主要方法.以一种典型机构的综合过程作为分析范例,分析了应用3种不同机构综合方法在机构综合过程中的不同思想、数学表达和综合步骤.得出了它们之间的优点、缺点以及不同的应用特点.在此基础上,首次提出研究机构综合统一理论的思路.

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一种并联机构结构误差识别与修正的新算法

姜虹;蔡永琳;王小椿

. 2007, 31(1): 46-49.

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为了提高并联机床的运动精度,针对简化误差源模型(含42个误差量),基于并联机构位置正解的快速算法提出了一种结构误差识别的新算法.首先按理论并联机构设计参数,将一球杆仪的两个球铰分别固定在保持平行的动、静平台上,令球杆仪在动平台上的球铰中心相对于静平台上的球铰中心做球面螺旋线运动.然后在此前提下根据球杆仪球杆理论计算长度与实际长度之差构造m维矢量空间,依次让每一个待识别的结构参数有一个单位增量,重点修正与实测误差相关程度最高的结构参数.并通过从测量误差向量中分离出主修正向量后的残余误差向量方法提高修正效率.

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螺旋锥齿轮珩齿技术的研究与珩磨轮的优化设计

凌文锋;王小椿;姜虹

. 2007, 31(1): 50-54.

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提出了用于珩磨螺旋锥齿轮的非正交珩磨轮节锥面的设计方法,通过调整节锥面切点到珩磨轮轴线的距离,保证了节锥面之间的相对速度恰好沿着齿长方向.通过对诱导法曲率和珩磨轮上与齿面有效工作区对应点到珩磨轮面锥的距离的计算,保证了齿面上的有效工作区域全部落在啮合界限以内.构造了珩磨轮优化设计的目标函数,提出了基于珩磨轮齿数以及节锥面公法线和与珩磨轮及被珩磨齿轮的轴线平行的平面的夹角的珩磨轮双参数优化方法,并给出了计算实例.计算实例表明,本文给出的珩磨轮优化设计方法可以满足工业需求.

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地铁南京站下穿南京铁路站场施工过程的三维数值模拟及工程应用

李兆平;马天文

. 2007, 31(1): 55-58.

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受南京火车站铁路站场制约,南京地铁一号线南京站分为南北两个明挖区和铁路站场下方过站区.过站区为双线隧道,隧道跨度大、埋深浅、线间距小,采用矿山法施工难度和风险极大.为配合施工,采用FLAC三维数值分析软件,按实际的开挖顺序和施工工艺,对过站区开挖过程进行了模拟.得出过站区隧道施工引起的地层沉降和塑性区分布,数值计算结果表明过站区施工方案是合理可行的,计算结论为地层加固范围提供了依据,对过站区隧道施工有指导作用.施工实践也证明了依据数值计算结果所采取的施工辅助措施对确保地表线路安全和隧道施工安全效果明显.

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隧道掌子面地质信息数字编录识别技术研究

叶英;王梦恕

. 2007, 31(1): 59-62.

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研究隧道掌子面地质信息数字编录识别技术是为了发展隧道掌子面地质编录法,它主要是利用数字图像处理技术代替地质素描图,利用图像处理的模式识别技术代替专业人员对岩体节理、裂隙、层理等微构造发育情况的分析认识.本文结合隧道工程的实际情况研究了隧道围岩可视化分析预报技术和岩体结构图像模式识别技术.通过两项技术的研究,实现了对隧道开挖后围岩地质情况的超前地质预报和围岩分类信息的进一步细化认识.

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列车进入隧道时产生涡流的数值模拟

骆建军;王梦恕;高波

. 2007, 31(1): 63-68.

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给出了列车穿越隧道时在隧道入口形成涡流场的数值模拟过程.控制方程为三维黏性、可压缩、等熵、非定常流的N-S(Navier-Stokes)方程,空间离散采用了中心有限体积法格式,时间采用预处理二阶精度多步后差分格式进行离散,对列车与隧道之间的相对移动采用移动网格技术处理.计算结果与国外的试验结果基本一致.研究结果表明,在整个涡流的形成过程中,可以将这个过程分为连续的4个阶段,即涡的形成、发展、传播及破坏阶段.研究结果还表明,涡受到列车头部形状的影响要比受到列车速度的影响要大;喷射流速度与列车速度有关系.

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一种基于视点的大规模地形生成算法

许承东;李强;赵向领

. 2007, 31(1): 69-72.

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采用视点相关的LOD技术提出一种简洁有效的方法,实现大规模地形场景的实时显示;把视野区域分为两种:基于地面车辆的视野区域和基于飞行器的视野区域,并提出相应的算法,达到地形实时显示速度与地形大小无关.算法中还提供了对视野区内背对观察者的场景进行剔除的方法和一种有效的网格评价算法.计算表明,该算法可以有效减少网格,提高场景显示速率.

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改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究

谭衢霖;沈伟;刘正军

. 2007, 31(1): 73-76.

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雷达(SAR)信号相位的稳定性对于成像处理后图像的方位向分辨率的高低有至关重要的影响.由于飞行平台运动误差或湍流大气中微波传播的影响会直接导致信号相位的波动,机载SAR的方位聚焦一直是SAR成像研究中的重要内容.这里介绍一种基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的高分辨率机载SAR成像处理方法,利用这种方法,对真实的机载SAR信号实验数据进行成像处理.试验表明:在缺乏机载平台运动补偿系统提供飞机运动状况信息的情况下,该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而可获得方位向分辨率明显提高的机载SAR图像.

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土石坝心墙沥青混凝土三轴蠕变试验研究

李志强;张鸿儒;安明喆;侯永峰;白顺果

. 2007, 31(1): 77-80.

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沥青混凝土作为粘弹性材料,在外力作用下将产生很大的蠕变.土石坝沥青混凝土心墙在自重或外力作用下也将产生较大的蠕变,这将直接影响沥青混凝土心墙的受力形式与内应力的大小.基于三轴蠕变试验,对三峡工程茅坪溪土石坝心墙沥青混凝土材料的蠕变特性进行了研究.试验结果表明,用本文的三轴蠕变试验方法进行的试验,可较好的反映心墙工作状态下真实的蠕变状态.另外,用粘弹性的Burgers模型来描述该心墙沥青混凝土材料的蠕变特性,试验曲线和理论曲线能够很好的吻合.

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200 MPa级活性粉末混凝土抗弯性能试验研究

张明波;阎贵平;闫光杰;安明喆

. 2007, 31(1): 81-84.

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对几种常用钢纤维含量的200 MPa级活性粉末混凝土(RPC200)的抗弯性能进行了试验研究.根据试验得到的荷载-挠度全曲线,分析了钢纤维在RPC200梁中的抗弯工作机理,给出钢纤维含量对抗折强度的影响规律.采用国内钢纤维混凝土实验方法,计算出弯曲韧性指数和承载能力变化系数,以此衡量RPC200的抗弯韧性,给出了钢纤维含量对RPC200韧性指数和承载力变化系数的影响规律.按照我国现行的CECS13:89钢纤维混凝土实验方法,计算了RPC200的抗折弹性模量.结果表明,钢纤维含量对RPC200弯曲性能的影响

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连续梁桥上无缝线路纵向附加力的变化规律

陈鹏;高亮;冯雅薇;许兆义

. 2007, 31(1): 85-88.

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通过建立连续梁桥上无缝线路附加纵向力的计算模型,对连续梁桥上无缝线路纵向附加力进行了计算.分析了不同的线路纵向阻力、固定支座布置位置、跨长、跨数及联数对纵向附加力的影响,并对相应的变化规律进行了总结.研究结果表明,为了降低连续桥上无缝线路纵向附加力,应采用小阻力扣件以降低线路纵向阻力;若条件允许,连续梁的跨长不宜过大,且固定支座应尽量靠中布置,以降低纵向附加力;连续梁联数对于纵向附加力的影响有一定限度,当联数达到一定数量时,纵向附加力值将趋于恒定.

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桥上无碴轨道无缝道岔力学特性分析

孙大新;高亮;刘衍峰

. 2007, 31(1): 89-92.

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采用有限单元方法,建立了桥上无碴轨道、无缝道岔伸缩力的计算模型,分析了轨温变化幅度、扣件阻力、限位值、间隔铁数量等轨道结构参数对无缝道岔受力及变形的影响.研究表明,桥上无碴轨道无缝道岔的温度力和位移受轨温变化幅度的影响很大,扣件阻力对结构受力也有很大的影响,而限位器、间隔铁阻力参数变化对结构的影响要居次要地位.

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张力结构的施工计算

李波;杨庆山;谭锋

. 2007, 31(1): 93-96.

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大跨张力结构应用越来越普遍,但其施工控制问题很关键而且是个难题.因为张力结构与传统结构不同,需要在施工过程中施加预应力才能使结构具有刚度,并构成一定的形状才能成为结构来承担荷载.因此,需要进行施工模拟分析以确定施工方案及施工过程中结构的状态.这里采用逆分析方法进行模拟分析,计算张力结构的施工过程,可得出施工张拉控制值和施工中各阶段构件的内力、位移、坐标等值.采用计算所得的施工张拉控制值,施工中可一次张拉到位,不需过多调整.通过算例验证了逆分析方法的有效性.

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生物滤池废水处理过程数学模型的求解和验证

赵宗升;陈智均;赵云霞

. 2007, 31(1): 97-10.

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利用基于定层数、定密度和变层厚的差分解法,求解多组分、多物种生物滤池模型(CMMDMB),并用试验实例检验了模型(CMMDMB)对生物滤池内生物膜厚度和微生物组分结构以及滤池处理的模拟效果.检验的结果表明,模型(CMMDMB)能有效地模拟生物滤池的运行效果.

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污泥中的重金属特性分析和生态风险评价

任福民;周玉松;牛牧晨;许兆义

. 2007, 31(1): 102-105.

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选取上海某城市污水厂污泥进行重金属的总量测定及形态分析,确定超标重金属的含量和存在形态.结果表明,锌、铬、镍、铜4种重金属均存在不同程度的超标.在此基础上开展重金属潜在的生态风险评价,证明上述4种重金属元素存在较高的生态风险性,在控制、处理和资源化污泥利用中应引起足够的重视.

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SBR中不同基质对好氧颗粒污泥的性状影响研究

孙飞云;杨成永;李久义

. 2007, 31(1): 106-110.

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研究了不同的碳源基质(乙酸钠、葡萄糖、蛋白胨、淀粉)对序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor SBR)反应器中形成的好氧颗粒污泥的外观形态和特性的影响.不同单一基质条件下的SBR反应器中均可形成好氧颗粒污泥.好氧颗粒污泥的培养在其它条件维持一定时,其外观特征和性状决定于碳源基质,基质中碳氮比(C/N)值对好氧颗粒污泥的外观形态、稳定性能和活性有较大的影响.蛋白胨为基质条件下培养出的好氧颗粒污泥具有最佳的稳定性能,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand COD)

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弯曲型梯度压电悬臂梁受外加电场作用时的解析解

夏文婧;韩嵘

. 2007, 31(1): 111-114.

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研究了弯曲型梯度功能压电悬臂梁的弯曲特性.基于弹性力学理论,得到了弯曲型梯度功能压电悬臂梁在受电场作用时关于力和电场的解析解.研究表明,当受外加电压作用时,弯曲型梯度压电悬臂梁中存在非零的应力.

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多目标优化在路面养护决策中的应用

魏建军;孔永健;关彦斌

. 2007, 31(1): 115-118.

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路面养护决策时需要将道路使用者不同的效益换算为费用进行寿命周期费用分析,这样的换算过程不仅不合理,而且还存在很大的任意性和不确定性.文中通过建立路网中某一路段在分析期内所需投入养护资金最小和所获取用户效益最大的多个目标的优化模型,对项目在整个分析期的养护计划和养护资金需求的问题进行了研究.模型求解时利用多目标优化中Pareto最优解和非劣解(noninferior solutions)的概念,并利用遗传算法,求得优化模型解.通过对实例计算分析,验证了模型的有效性.

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2007年, 第31卷, 第1期　刊出日期：2007-02-15

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