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大型焊接构架制造过程的变形测量与分析

振动．测试与诊断 2018年第1期38卷 67-72页

作者：曲宝章孙可心霍东尧朱建宁卢碧红大连交通大学机械工程学院大连116028

为了全面了解焊接和退火工艺对机车转向架构架制造过程变形的影响程度,提出了以试件的3D平均偏差、标准偏差和四角高差作为评价指标,用光学摄影测量系统对大型构架整体定位,用三维激光扫描仪对构架进行快速数据采集,用Geomagic-studio... 详细信息

为了全面了解焊接和退火工艺对机车转向架构架制造过程变形的影响程度,提出了以试件的3D平均偏差、标准偏差和四角高差作为评价指标,用光学摄影测量系统对大型构架整体定位,用三维激光扫描仪对构架进行快速数据采集,用Geomagic-studio快速处理点云数据,以构架设计模型作为参考基准、用Geomagic-qualify进行焊接和退火工序变形的分析与评价的系统化方法。研究结果表明,三维激光扫描仪和Geomagic软件相结合的方法可以实现对大型结构件制造过程变形进行全方位的快速精确测量与分析,为该类产品制造质量的监控提供了新手段。数据分析表明,焊接工艺是影响构架变形的主要因素,而退火工艺对构架变形的3D平均偏差改善量小于0.58mm。该结论为缩短退火时间、降低能耗与生产成本提供了科学依据。

关键词：变形测量转向架构架 Geomagic 激光扫描仪

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地震作用下车辆脱轨安全性研究

地震作用下车辆脱轨安全性研究

作者：可心萌西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路系统运营的安全性一直是当今铁路研究领域的重点课题,本文在总结和借鉴国内外学者研究成果的基础上,建立了地震作用下车辆系统动力学方程和模型,通过仿真计算的方法对地震作用下车辆脱轨安全性展开了研究。由于地震作用下... 详细信息

高速铁路系统运营的安全性一直是当今铁路研究领域的重点课题,本文在总结和借鉴国内外学者研究成果的基础上,建立了地震作用下车辆系统动力学方程和模型,通过仿真计算的方法对地震作用下车辆脱轨安全性展开了研究。由于地震作用下高速列车的脱轨问题属于动态脱轨行为,适用于准静态的传统脱轨评价指标很难进行准确评判,所以本文首先建立了适合评价地震作用下车辆脱轨安全性的指标,即轮轨横向相对位移的脱轨评判准则。本文以车辆动力学理论模型为基础,使用MIDAS和ADAMS软件建立了地震作用下桥梁子系统和车轨子系统的计算模型。通过将地震波规格化处理后输入到桥梁子系统模型中,计算出地震作用下车辆系统的动力学响应情况。通过典型工况的仿真计算可以看出,与传统车辆脱轨安全性指标相比,轮轨横向相对位移的脱轨评判准则更为宽松,可以作为极端恶劣工况下车辆脱轨安全性评判的参考准则。通过分析车辆行车速度和地震波峰值加速度分别对车辆安全性的影响,发现传统的车辆脱轨安全性指标随着行车速度的提高和地震波峰值加速度的增大,均明显恶化;而轮轨相对横向位移指标与行车速度无明显关系,只随地震波峰值加速度的增大而增大,且地震波横向峰值加速度超过2m/s2后出现了急速增长的趋势。最后,本文以车辆安全评价指标为基础,建立了较为完整的地震作用下车辆脱轨的安全域。通过安全域可以看出,在不同地震波峰值加速度和行车速度下轮轴横向力和轮重减载率最容易超标,其次是脱轨系数,而轮轨垂向力指标相对最难超标。

关键词：动态脱轨动力学仿真脱轨安全性地震安全域

完整街道理念下城市活力街廊空间模式研究——以平山村为例

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完整街道理念下城市活力街廊空间模式研究——以平山村为例

作者：刘可心哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着机动车交通的普遍化,城市逐渐沦为“车的城市”,城市中的街道大多主要为车服务。在“以车为本”的街道规划设计思想下,城市街道变成了车通过的通道,丧失了街道作为城市重要交往空间的功能,忽略了人的需求。由此,带来了各种城市问题... 详细信息

随着机动车交通的普遍化,城市逐渐沦为“车的城市”,城市中的街道大多主要为车服务。在“以车为本”的街道规划设计思想下,城市街道变成了车通过的通道,丧失了街道作为城市重要交往空间的功能,忽略了人的需求。由此,带来了各种城市问题,人们行走的舒适感、安全性也受到严重威胁。近来,人们对健康生活方式的追求提高,需要更加适宜人行走、骑行的街道,同时成为方便安全的交往空间,带动街区活力。在这种背景下,本文从完整街道的理念入手,引入城市活力街廊的概念,探寻以人为本的空间模式,以“城市活力街廊”为研究对象,“空间模式”为研究内容。活力街廊是完整街道的空间基础。阐述了活力街廊及其空间模式、设计目标与原则、设计要素三部分内容。人的活动是产生街道活力的直接因素。最后提出完整街道的内涵、特点及设计目标、空间要素,叙述什么是完整街道以及实施完整街道的重要性和设计手段。在实例调研中,确定选取对象的原则,即活力街廊,有各种交通方式的生活性街道。以深圳市平山村两条中心街廊为例,将街廊A、B按照活动空间大小分为不同空间类型,街廊A有四种空间类型,街廊B有三种空间类型。重点研究了街道空间使用和使用者的活动。街道空间使用包括人、车、非机动车道路空间使用现状、街廊空间特征、街廊空间环境,活动包括流动性活动和停留活动。本文从空间特征角度出发,对街廊A、B及两条街廊交叉点的空间环境提出了提升建议。从调研成果归纳街廊A、B的空间特征、行为规律与需求、优化原则,从侧界面、底界面、空间整体提出对空间要素的改进建议和优化方案。本文针对包含不同交通方式的生活性街廊分析不同的空间类型,调研空间和活动,总结不同的空间类型下如何组织人、车、非机动车使用空间,空间环境设施的布置安排,以期为未来从完整街道入手的生活性街廊空间的研究提供借鉴和参考。

关键词：完整街道城市活力街廊空间模式空间使用活动规律

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天线车电动架撤机构组设计与分析

天线车电动架撤机构组设计与分析

作者：王可心燕山大学

学位级别：硕士

天线车作为一种可以随时随地布置的移动天线载体平台,具备快速展收和高机动性特点,在现代军事战场上具有很强机动侦测、生存能力,从而发挥着重要作用。目前,天线车架撤机构一直采用液压动力系统驱动,存在技术不稳定、维护不方便等诸多问... 详细信息

天线车作为一种可以随时随地布置的移动天线载体平台,具备快速展收和高机动性特点,在现代军事战场上具有很强机动侦测、生存能力,从而发挥着重要作用。目前,天线车架撤机构一直采用液压动力系统驱动,存在技术不稳定、维护不方便等诸多问题;近年来电驱技术已取得了快速发展,为天线架撤机构更新与改造提供了条件。本课题在现有天线车技术基础上,对天线车架撤机构进行了电动的改造与创新设计,并对主要单元机构展开系统理论研究。对一类天线雷达或火箭发射机动载体平台技术升级提供理论基础支持。主要研究内容如下:首先,基于天线车支撑腿的展收比和空间要求,提出了一种新型的基于平行四杆机构与卸载机构串联的支撑腿展收机构。并完成了机构的运动学研究与仿真分析;在保留主体构型不变,提出了齿轮齿条驱动方案和低矮曲柄滑块驱动单元方案;对展收方案进行运动学推导和仿真分析,得到支撑腿质心位置的位移,速度和加速度的变化规律。基于牛顿欧拉方程,建立了天线车支撑腿展收机构的受力平衡方程,得到机构各个关节位置约束力和约束力矩、关节的驱动力;完成了平行四杆展收机构、齿轮齿条驱动机构和低矮曲柄滑块驱动机构的动力选型;基于Adams对展收运动仿真,得到了机构转动关节约束力、约束力矩和驱动力的变化规律;通过ANSYS对关键部件静力学进行仿真验证。在保留天线举升系统双举升机构布局、各项性能要求不变条件下,提出了一种滚柱丝杠链条串联增程机构电动缸单元替换方案,有效解决了大承载、长行程和快速展收问题;完成滚柱丝杠链条增程缸的机构运动学分析,获得电动缸伸缩距离与天线转动角度函数关系;基于ANSYS有限元仿真软件并对该方案关键部件进行刚度仿真与强度校核。最后,提出了电驱联动多锁定机构方案,利用十字联轴器弥补长距离联动的位移误差;完成了驱动力计算和选型、强度、刚度校核。

关键词：天线车架撤机构展收机构平行四杆机构举升机构锁定机构

铁路货车基础制动装置传动效率及闸瓦偏磨规律研究

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铁路货车基础制动装置传动效率及闸瓦偏磨规律研究

作者：孙可心大连交通大学

学位级别：硕士

随着铁路货运重载化发展,我国新造通用货车实现了由60t级向70t级全面升级换代。70t级货车的应用大幅提升了铁路货物运输能力,但在实际运用中发现货车基础制动装置存在传动效率低和闸瓦偏磨的现象。传动效率低和闸瓦偏磨都会导致刹车距... 详细信息

随着铁路货运重载化发展,我国新造通用货车实现了由60t级向70t级全面升级换代。70t级货车的应用大幅提升了铁路货物运输能力,但在实际运用中发现货车基础制动装置存在传动效率低和闸瓦偏磨的现象。传动效率低和闸瓦偏磨都会导致刹车距离变长,进而威胁车辆运行安全。针对这两类问题,现场试验观测较为困难且试验成本高,本论文采用解析法进行理论分析找出问题根源;解析法相对现场试验在模型方面存在较多简化,无法真实反映此类含间隙机构零部件之间接触与碰撞,故采用多体动力学仿真技术进行虚拟试验,对解析法结果进行补充与修正。主要研究内容和成果包括:首先,分析基础制动装置的结构及制动原理,运用解析法求出闸瓦压力的理论解,进而求解传动效率并分析效率损失的主要因素。研究结果表明:空、重车传动效率理论解分别为0.569和0.710,传动效率损失的主要因素为转向架各杆件连接处摩擦阻力、制动缸缓解簧抗力及其内部摩擦阻力。其次,分析制动过程中闸瓦位置与姿态的变化,抽象出闸瓦制动单元瞬时受力模型,运用解析法求解出闸瓦上下端压力之比与闸瓦上下端磨耗量的数值关系,进而分析闸瓦偏磨形成机理。研究结果表明:制动力方向、滑槽倾角导致了闸瓦的初期偏磨,闸瓦初期偏磨加剧了偏磨程度。建议当闸瓦一端磨耗量达到16mm时将闸瓦上下端对调安装,以延长闸瓦使用寿命。最后,基于多体动力学仿真软件RecurDyn对基础制动装置建模,进行传动效率、闸瓦偏磨问题的仿真实验。传动效率仿真结果表明,仿真法与解析法结果趋势一致但效率偏高,原因在于解析法计算摩擦力时假定夹板与杠杆双面接触,而仿真实验中多为单面接触;闸瓦偏磨仿真结果表明,仿真法与解析法结果趋势一致但偏磨程度低,原因在于解析法将闸瓦所受压力等效于闸瓦上下两个端点,而仿真中闸瓦弧面均受到力的作用。综上可得,仿真实验结果验证了解析法结果的趋势,仿真实验对解析法结果起补充与修正作用。上述研究成果为传动效率和闸瓦偏磨的研究提供理论与技术支持。解析法与多体动力学仿真实验结合的方法,对基础制动装置等含间隙机构接触与碰撞问题的研究具有普遍意义。

关键词：基础制动装置传动效率闸瓦偏磨多体动力学 RecurDyn

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智能汽车换道行为及危险性识别方法研究

智能汽车换道行为及危险性识别方法研究

作者：张可心哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着交通事故逐年增加,智能汽车的主动安全技术逐渐成为人们关注的焦点。换道行为及危险性的识别是主动安全技术中的一个重要研究内容,能够有效地避免车辆碰撞,减少交通事故。本文针对相邻车道上前方车辆换道行为及危险性的识别方法进... 详细信息

随着交通事故逐年增加,智能汽车的主动安全技术逐渐成为人们关注的焦点。换道行为及危险性的识别是主动安全技术中的一个重要研究内容,能够有效地避免车辆碰撞,减少交通事故。本文针对相邻车道上前方车辆换道行为及危险性的识别方法进行研究,以期能够准确快速地识别换道行为,并根据换道危险性采取避撞措施。本文的研究对于提高驾驶安全性具有重要的意义。本文分四章对智能汽车换道行为及危险性识别方法进行了研究。建立了车辆换道识别过程的统计学模型,设计了换道行为及危险性判断方法;推导了模型的参数训练算法,构建了仿真环境;在仿真环境中分析了算法的有效性。本文根据换道识别过程的特点,选用隐马尔可夫模型来建立换道识别模型。根据前车换道相对于本车的危险性,定义了安全换道过程和危险换道过程。依据车道保持和换道、安全换道和危险换道的特征,选取两车之间的横向距离、前车的横向速度、两车之间的纵向距离和本车的速度作为观测变量。将隐藏状态划分为车道保持、换道状态1和换道状态2,从而建立了安全换道识别模型和危险换道识别模型。设计了滑动时间窗的识别方法,依次对各个时间窗的驾驶状态进行判断,并给出了判断方法。为了确定换道识别隐马尔可夫模型的参数,推导了参数训练算法。基于veDYNA车辆动力学仿真软件,构建了仿真环境并设计了驾驶方式。从仿真环境获取数据并进行数据处理,得到训练样本。通过在Matlab软件中编写参数训练程序,得到了安全换道识别模型和危险换道识别模型的参数。为了检验本文换道行为及危险性识别算法的识别性能,在仿真环境中获取检验样本,包括安全换道样本和危险换道样本。基于对样本的识别,描述了滑动时间窗的识别过程,并说明各个时间窗的状态判断比较准确。仿真环境中的检验结果表明,换道行为及危险性识别算法对安全换道和危险换道均有较高的识别率,能在前车越线前作出换道识别。

关键词：智能汽车换道行为及危险性隐马尔可夫模型滑动时间窗

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车-网系统宽频带谐波耦合建模与稳定性分析

车-网系统宽频带谐波耦合建模与稳定性分析

作者：王可心西南交通大学

学位级别：硕士

高速列车凭借高速、环保、平稳舒适等优势,成为了我国目前最受欢迎的交通出行方式之一,保障列车的安全稳定运行至关重要。随着越来越多的列车接入牵引网,低频振荡、谐波谐振及谐波不稳定等宽频带振荡现象时有发生,导致牵引网的电能质量... 详细信息

高速列车凭借高速、环保、平稳舒适等优势,成为了我国目前最受欢迎的交通出行方式之一,保障列车的安全稳定运行至关重要。随着越来越多的列车接入牵引网,低频振荡、谐波谐振及谐波不稳定等宽频带振荡现象时有发生,导致牵引网的电能质量恶化,严重危害列车的运行安全。因此,分析车-网系统的谐波耦合关系,探明不同参数对系统宽频带稳定性的影响规律具有重要意义。然而,现有建模方法未能统一分析不同参数在宽频带内对系统稳定性影响。为此,本文以高速列车-牵引网耦合系统作为研究对象,致力于建立适用于宽频带振荡分析的统一模型。具体包含如下研究内容:首先,基于线性时不变(Linear Time Invariant,LTI)理论,忽略系统的开关特性,详细推导了二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrators,SOGI)和锁相环(PhaseLocked Loop,PLL)环节在dq坐标系下的传递函数,进而建立了网侧整流器及其控制系统的dq阻抗模型。在此基础上,推导了列车和牵引网的dq阻抗模型,并利用dq阻抗测量技术验证了所建立的模型在低频段的准确性。其次,针对当振荡频率超过1/2开关频率的宽频带振荡现象难以用dq阻抗模型进行准确分析的问题,本文基于线性周期时变(Linear Time Periodic,LTP)理论建立了开环和闭环控制下网侧整流器系统的谐波状态空间(Harmonic State Space,HSS)模型,推导了基于HSS的列车牵引系统小信号阻抗模型,并利用单相阻抗测量技术验证了该模型的准确性。此外,利用该模型揭示了网侧整流器内部的频率耦合关系及牵引网与列车之间的交互耦合作用,为系统的宽频带振荡分析提供了理论基础。然后,分别利用dq阻抗模型与基于HSS的阻抗模型对车-网耦合系统进行稳定性分析,探究不同电气参数和控制参数对系统稳定性的影响。频域分析结果与时域仿真相符,表明了基于LTI理论的dq阻抗模型在低频段进行稳定性分析的适用性。同时,分析结果还表明基于HSS的阻抗模型在宽频带范围内进行稳定性分析均适用,解决了不同振荡现象分析时模型不统一的问题。最后,搭建等效车-网系统的小功率实验平台进行验证。利用频率响应分析仪测量整流器及其控制系统的交流侧阻抗,测试结果与理论模型有较好的匹配,验证了本文所建立的基于HSS的阻抗模型的准确性。同时利用该平台复现低频振荡现象,参数变化对低频稳定性的影响规律与理论分析结果基本一致,进一步表明了利用HSS模型分析车-网耦合系统稳定性的准确性。

关键词：车-网耦合系统宽频带振荡现象稳定性分析 dq阻抗模型谐波状态空间模型

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飞机发电机高速拖动台的研制与动力学分析

飞机发电机高速拖动台的研制与动力学分析

作者：刘可心哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

机载发电机作为整个航电系统的供电来源,直接决定了飞机是否能够在空中安全飞行,因此对机载发电机的性能测试尤为重要。通常机载发电机是通过与飞机主发动机连接驱动发电的,为了安全起见,测试发电机是不能在飞行途中进行的,需要研制一... 详细信息

机载发电机作为整个航电系统的供电来源,直接决定了飞机是否能够在空中安全飞行,因此对机载发电机的性能测试尤为重要。通常机载发电机是通过与飞机主发动机连接驱动发电的,为了安全起见,测试发电机是不能在飞行途中进行的,需要研制一种在地面上运行的拖动设备,驱动机载发电机以所要求的转速运行,以测试其性能参数是否达到相关要求。为此,本文旨在研制一台飞机发电机拖动设备,并通过有限元分析软件研究转子系统的动态特性。首先,对拖动设备轴系部件进行合理的结构设计,并完成相关零部件强度刚度的校核。确定相关配合零件合理的公差范围,保证安装时转子间的同轴度要求。同时由于所测发电机需要用油液冷却,也需要设计相关密封零件,以保证油液全部密封在其中。并且对轴系部件下方拖动台的结构和油源车的构成进行设计。其次,对转子系统进行模态分析并提取出固有频率、振型、临界转速等相关模态信息。分析得出,转子系统的各阶固有频率均在300Hz以上,即系统在最高转速12000r/min不会发生共振,可以稳定运行。当发电机前轴端安装一个大刚度轴承时,可以使系统的固有频率增大,从而使临界转速更远离工作转速范围。再次,针对转子不对中产生的不对中力对转子系统进行谐响应分析,分析发现当发电机前轴端安装一个刚度为7.5×107N/m的轴承时,可以把发电机与联轴器连接处附近在12000r/min转速下的振动幅值由不安装前轴承的37μm减小到11μm,振动量减小了大约70%。最后,通过安装调试后的运转试验确定转子系统可以在02000r/min范围内的试验转速下可以长时间稳定运行。

关键词：拖动台模态分析谐响应分析

不同康复起点的膝关节功能障碍患者在集体康复中的相互影响

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中国伤残医学 2013年第8期21卷 36-38页

作者：车世钦张素蕊张红金可心李承鑫大连大学附属中山医院康复医学科辽宁大连116001

目的：研究不同康复起点的膝关节功能障碍患者在集体康复中的相互影响。方法：从2010年1月一2013年1月选择非运动员膝关节功能障碍患者20例，所有患者每周进行5天康复训练。上下午各1次，每次40分钟；上午进行40分钟的1对1传统康复治疗... 详细信息

目的：研究不同康复起点的膝关节功能障碍患者在集体康复中的相互影响。方法：从2010年1月一2013年1月选择非运动员膝关节功能障碍患者20例，所有患者每周进行5天康复训练。上下午各1次，每次40分钟；上午进行40分钟的1对1传统康复治疗，下午进行40分钟的1对多的集体康复治疗，以康复治疗师指导，患者主动参与为主。训练2个月后，根据膝关节被动活动角度分为2个实验组进行分析，60°及60°以下为A组（12人），60。以上为B组（8人），进行心理和功能指标变化值测定。结果：（1）2组各指标变化值对比，在主／被动活动度的提高上，2组无统计学意义（P〉0．05）；在HAMD评分下降上，2组有统计学意义（P〈0．01）；在Lysholm评分提高上，2组有统计学意义（P〈0．05）；（2）治疗前2组HAMD、Lysholm指标对比，2组有统计学意义（P〈0．01）。结论：在集体康复中，康复水平起点较高的患者对较低的患者的影响要高于后者对前者的影响，但二者在治疗过程中，之间都起到了促进作用。

关键词：集体康复康复起点膝关节功能障碍