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基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型研究

系统仿真学报 2006年第4期18卷 943-946,950页

作者：王颋丁国富张卫华闫开印许明恒西南交通大学先进设计与制造技术研究所四川成都610031 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

并行工程角度出发的机械虚拟原型是集成了产品的设计、分析,不断迭代、优化的过程,模型的协调一致性是保证设计过程完整的关键,如产品模型在CAD模型与机械多体动力学模型中的一致性表达。在这种观点下,提出在建立基于组件的机械系统虚... 详细信息

并行工程角度出发的机械虚拟原型是集成了产品的设计、分析,不断迭代、优化的过程,模型的协调一致性是保证设计过程完整的关键,如产品模型在CAD模型与机械多体动力学模型中的一致性表达。在这种观点下,提出在建立基于组件的机械系统虚拟原型时,从CAD中抽取多体动力学模型构件的物理属性,研究了国产三维实体设计软件CAXA环境下,基于多刚体系统动力学笛卡尔方法,从CAD模型映射多刚体动力学分析模型语义的实现方案。分析了多刚体系统动力学模型语义下,万向节装配体的惯量张量、滑移铰约束模型坐标基变换关系的抽取,实验结果表明,从CAD中抽取多体动力学模型的物理属性的方案是可行的,可以用于建立基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型,实现自主开发设计、分析集成的机械虚拟原型。

关键词：虚拟原型组件模型多体动力学 CAD CAE

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高速列车转向架防冰雪设计研究进展

表面技术 2020年第12期49卷 64-74页

作者：郑强丁昊昊贺家豪王文健郭俊刘启跃西南交通大学唐山研究生院河北唐山063000 西南交通大学机械工程学院成都610031

随着中国高寒地区铁路运输的发展,高速列车在高寒、风雪、霜冻等恶劣环境中运行面临严峻的考验,不仅会增加铁路系统的运营成本,还直接影响到列车运行的安全性和稳定性。列车底部处于无封闭状态,而且裸露在外的转向架结构又极其复杂,造... 详细信息

随着中国高寒地区铁路运输的发展,高速列车在高寒、风雪、霜冻等恶劣环境中运行面临严峻的考验,不仅会增加铁路系统的运营成本,还直接影响到列车运行的安全性和稳定性。列车底部处于无封闭状态,而且裸露在外的转向架结构又极其复杂,造成在高寒地区运行的列车存在转向架结冰积雪等新问题,目前尚无高效的解决方案。先对列车转向架区域结冰积雪状态、规律及形成机理进行了总结,提出影响结冰积雪状态的主要因素,包括雪粒在气场中的运动情况、转向架底部流场情况和转向架底部压差。详细阐述了国内外列车防冰雪及解决转向架积雪结冰问题在近年来的研究进展。随着新材料研发和表面技术水平的提高,具有抗覆冰效果的超疏水表面功能涂层成为一种切实有效的措施。结合已有的金属基体表面降低冰雪附着强度和延缓结冰时间的研究成果,整理出构造微/纳米粗糙结构及降低材料低表面能的具体方法,探讨了超疏水材料在防冰雪方面的应用,并以此基础提出了转向架防冰雪设计的研究方向。

关键词：转向架高寒地区防冰雪流场结构超疏水低表面能微/纳米结构

基于BIBD(4,2,1)的RFID防碰撞算法

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计算机工程 2009年第3期35卷 279-281页

作者：李世煜冯全源鲁飞西南交通大学微电子研究所成都610031

标签防碰撞技术是射频识别系统的关键技术之一,它决定着标签的读取速率和正确率。以二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD(4,2,1)为基础,提出一种新型确定性RFID标签防碰撞算法。将标签分节,每节只包含BIBD(4,2,1)的子集,通过逐节识... 详细信息

标签防碰撞技术是射频识别系统的关键技术之一,它决定着标签的读取速率和正确率。以二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD(4,2,1)为基础,提出一种新型确定性RFID标签防碰撞算法。将标签分节,每节只包含BIBD(4,2,1)的子集,通过逐节识读达到快速识别的目的。数学分析和仿真结果表明,该算法识别速度优于二进制算法和动态二进制算法,可达到二进制算法的6倍以上,适用于标签数量多、UID长度较长的识别环境。

关键词：射频识别防碰撞确定性算法标签碰撞

花卉大棚喷药机器人远程控制系统设计——基于互联网

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农机化研究 2025年第2期47卷 61-67页

作者：陈可飞王铁广李文勤邢凯方赛银李明西南林业大学机械与交通学院昆明650224 安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

针对花卉薄膜大棚传统人工施药效率低、喷洒不均匀且漂浮药物对人体健康造成伤害等问题,设计了一种可实现远程手机控制的悬挂式喷药机器人系统。首先,根据花卉的生长特点和大棚空间结构,在不改变现有大棚结构的前提下,通过增设导轨的方... 详细信息

针对花卉薄膜大棚传统人工施药效率低、喷洒不均匀且漂浮药物对人体健康造成伤害等问题,设计了一种可实现远程手机控制的悬挂式喷药机器人系统。首先,根据花卉的生长特点和大棚空间结构,在不改变现有大棚结构的前提下,通过增设导轨的方式引入喷药机器人,并依据花卉精准施药的基本要求,在SolidWorks中建模并优化喷药机器人的机械结构;其次,以MCU esp8266模块作为核心控制单元,对继电器、电机、电磁阀和药液泵等硬件进行控制,采用PWM方式调节继电器的导通时间,进而实现喷药机器人根据不同行进速度作业;最后,通过WiFi无线通信模块结合物联网平台设计远程控制APP端,实现喷药机器人启停和环境数据采集等功能。系统测试表明:在无遮挡和有遮挡物环境中,数据传输的成功率分别约为98%和93%,丢包率分别约为1.98%和7%,且喷药机器人在不同的速度下运行稳定。测试结果能够为喷药机器人在大棚内行走稳定性和对花卉自动施药提供技术参考。

关键词：花卉大棚喷药机器人远程控制物联网手机APP

基于深度卷积神经网络的人员疏散时间快速预测方法

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系统工程理论与实践 2024年第4期44卷 1376-1388页

作者：赵思琪陈娟王巧夏钤强卢紫嫣马剑西南交通大学交通运输与物流学院成都610031 西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031 香港理工大学土木与环境工程系中国香港999077

预测人员疏散时间是大规模人群管控、建筑平面布局优化的关键.现有研究关注人员疏散理论模型的建立,忽视了疏散模型的时间和空间复杂度高难以实现快速预测的这一问题.复杂建筑空间环境以及人员的空间分布是决定疏散时间长短的决定性因素... 详细信息

预测人员疏散时间是大规模人群管控、建筑平面布局优化的关键.现有研究关注人员疏散理论模型的建立,忽视了疏散模型的时间和空间复杂度高难以实现快速预测的这一问题.复杂建筑空间环境以及人员的空间分布是决定疏散时间长短的决定性因素,本文提出以建筑空间环境和人位置分布图像为输入的疏散时间快速计算方法.设计不同空间布局、不同疏散人数、不同出口个数及宽度的疏散场景,使用人员疏散元胞自动机模型(CA)开展模拟计算构建样本数据库.构建疏散时间快速预测模型FastEvacNet,训练标定该深度卷积神经网络模型,测试模型预测疏散时间的可靠度与效率.结果表明,在整个测试集上的MAPE值为8.21%,模型整体预测精度良好,泛化能力强.模型对疏散时间的预测用时几乎不依赖于疏散场景的复杂度,计算效率相较于CA模型提升三个数量级;当以数据流的形式传入网络进行批量预测时,可提升四个数量级.

关键词：疏散时间卷积神经网络元胞自动机计算效率

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土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验

土木工程学报 2012年第2期45卷 162-169页

作者：何川汪洋方勇谢俊赵强政西南交通大学四川成都610031

土压平衡式盾构掘进过程是一个多系统综合运作的复杂力学过程。为实现土压平衡盾构掘进过程的相似模拟,设计制造能够完成掘削面开挖、螺旋出土器出土、盾构机推进、管片拼装、盾尾注浆等全过程模拟的土压平衡式模型盾构机。其次对盾构-... 详细信息

土压平衡式盾构掘进过程是一个多系统综合运作的复杂力学过程。为实现土压平衡盾构掘进过程的相似模拟,设计制造能够完成掘削面开挖、螺旋出土器出土、盾构机推进、管片拼装、盾尾注浆等全过程模拟的土压平衡式模型盾构机。其次对盾构-地层系统的相关参量进行甄别,选出对试验结果有重要影响的参量,同时基于相似理论,通过量纲分析的方法得到盾构-地层系统的相似准则。基于该相似准则,进行土压平衡式盾构掘进过程的室内相似模型试验,获得土压平衡式盾构掘进对地层影响的一般规律,该试验结果经过相似关系换算后可直接反映出原型中的实际地层沉降量。这种能够实现掘进全过程模拟的土压平衡式模型盾构机为深入研究盾构施工对地层及周围环境的影响提供新手段。

关键词：土压平衡式盾构掘进过程相似模型试验盾构-地层系统

基于JACK的动车组无障碍通行关键尺寸研究

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铁路技术创新 2014年第4期 15-18页

作者：王冰松郭小峰向泽锐章勇董石羽南车青岛四方机车车辆股份有限公司高级工程师山东青岛266111 西南交通大学人机环境系统设计研究所博士研究生四川成都610031

对动车组无障碍车厢内的通行情况进行研究,按照中国人的人体参数在JACK中建立了用于仿真实验的虚拟人模型,分别对无障碍流线上的车门、过道、无障碍厕所的通过性进行仿真,通过实验获得了一些较为关键的设计尺寸。

关键词：无障碍动车组行动不便旅客无障碍流线 JACK

基于AHP-独立性权数法的列车旅客界面设计评价

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西南交通大学学报 2021年第4期56卷 897-904页

作者：何思俊支锦亦西南交通大学建筑与设计学院四川成都610031

为了克服高速列车旅客界面现有评价模型指标单一、赋权方法主观随意性、缺乏定量分析的局限性,首先,对新型双层高速列车的试验样车展开满意度调查,在此基础上从评价指标的全面性、系统性和层次性出发,构建了由设施尺度、安全设计、功能... 详细信息

为了克服高速列车旅客界面现有评价模型指标单一、赋权方法主观随意性、缺乏定量分析的局限性,首先,对新型双层高速列车的试验样车展开满意度调查,在此基础上从评价指标的全面性、系统性和层次性出发,构建了由设施尺度、安全设计、功能使用、空间环境和美学设计5类评价准则和36项具体指标组成的层次指标体系;其次,提出一种AHP法(层次分析法)结合独立性权数法赋权值的模糊综合评价模型,保留了专家的主观意见和乘客体验调查数据中的客观信息;最后,基于专家判断数据和调查评分数据求解了旅客界面评价指标体系的各层级权重,解算了新造样车和既有列车的评价等级.研究结果表明:新造样车的评语等级为满意,隶属度为0.3977,既有列车评语等级为非常满意,隶属度为0.4422;根据权重计算得出旅客界面的设计改进顺序应为设施尺度、功能操作、空间环境、安全设计和美学设计;各评价准则中座椅人机曲面、设施尖角圆润、座椅可调性、空气质量和色彩协调性是对乘客满意度影响最大的因素.

关键词：高速列车旅客界面层次分析法独立性权数法模糊综合评价

基于因子分析与AHP的高速列车乘坐舒适度评价模型与实证分析

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铁道学报 2010年第1期32卷 13-18页

作者：陈祥李芾西南交通大学工业设计系四川成都610031 西南交通大学机车车辆工程系四川成都610031

针对目前舒适度研究偏重于列车运行物理指标层面的现状,结合人机工程学、环境与行为心理学等相关理论,提出了综合满足旅客乘坐需求、生理感受与心理感受的高速列车广义舒适度的概念。在对北京至四方的铁路线运行的CRH2型动车组745位旅... 详细信息

针对目前舒适度研究偏重于列车运行物理指标层面的现状,结合人机工程学、环境与行为心理学等相关理论,提出了综合满足旅客乘坐需求、生理感受与心理感受的高速列车广义舒适度的概念。在对北京至四方的铁路线运行的CRH2型动车组745位旅客进行问卷调查的基础上,通过因子分析对指标进行降维,利用AHP构建乘坐舒适度评价模型,得出舒适度影响因素的权重,并提出改进建议:1.细化列车振动、噪声与照明舒适度评价指标;2.优化座椅休息、就餐、娱乐等功能设计;3.进一步调控车厢温度、湿度与空气质量。该模型的建立为我国高速列车乘坐舒适度研究提供了理论依据。

关键词：乘坐舒适度因子分析层次分析法评价模型