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考虑充电路径的AGV无线充电系统双层规划

计算机集成制造系统 2023年第11期29卷 3762-3773页

作者：冀晨璐林飞杨中平吴晓波王超沙栋磊北京交通大学电气工程学院北京100044 国家高速列车技术创新中心山东青岛266000

自动导引小车(AGV)作为一种智能搬运设备已广泛应用于仓储物流等领域,为解决传统充电方式充电时间过长影响工作效率的问题,提出了动态和静态无线充电相结合的充电方式,在AGV工作路径上铺设无线充电线圈,可使AGV连续不间断工作。为更加... 详细信息

自动导引小车(AGV)作为一种智能搬运设备已广泛应用于仓储物流等领域,为解决传统充电方式充电时间过长影响工作效率的问题,提出了动态和静态无线充电相结合的充电方式,在AGV工作路径上铺设无线充电线圈,可使AGV连续不间断工作。为更加经济地铺设无线充电站,提出考虑充电路径的无线充电系统双层规划模型,上层模型构建了无线充电站最低建设成本的优化配置模型,对无线充电站的位置、充电功率、储能装置容量等进行协调优化;下层模型为考虑无线充电的路径规划模型,采用改进的A^(*)算法优化AGV的充电路径。最后通过遗传算法对整体模型进行求解,并对充电桩驻点充电和无线充电两种充电方式进行了对比,结果表明无线充电可有效节约充电时间,有利于提高AGV的工作效率。

关键词：自动导引小车双层规划模型静态无线充电动态无线充电改进A^(*)算法遗传算法

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探索更绿色、更智慧的轨道交通技术

城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 I0001-I0001,339页

作者：梁建英 ZHANG Liman(译) 国家高速列车技术创新中心不详

城市的连接与发展离不开交通,我国轨道交通已进入高质量快速发展阶段。国务院在“十四五”期间印发了《国家综合立体交通网规划纲要》,提出建成现代化高质量国家综合立体交通网。同时,在“碳达峰、碳中和”的目标下,综合交通运输要率先... 详细信息

城市的连接与发展离不开交通,我国轨道交通已进入高质量快速发展阶段。国务院在“十四五”期间印发了《国家综合立体交通网规划纲要》,提出建成现代化高质量国家综合立体交通网。同时,在“碳达峰、碳中和”的目标下,综合交通运输要率先达到碳达峰。轨道交通装备行业将立足于绿色、智慧、便捷的发展理念,进行技术创新布局,为生态友好型现代化交通提供更多的解决方案。

关键词：综合交通运输碳中和技术创新轨道交通技术生态友好型轨道交通装备行业快速发展阶段立体交通网

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复杂轮轨摩擦条件下的重载机车防滑控制研究

机械工程学报 2023年第10期59卷 179-186页

作者：陈清华杨云帆凌亮张涛王开云西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 国家高速列车技术创新中心青岛266111

轮轨黏着利用对重载列车的牵引和制动至关重要,尤其是在轮轨低黏着接触条件下。为解决重载列车运行中受复杂轮轨摩擦条件以及牵引载荷等因素影响的轮轨黏着利用和防滑控制问题,建立重载列车-轨道耦合动力学模型,主要包括重载列车子模型... 详细信息

轮轨黏着利用对重载列车的牵引和制动至关重要,尤其是在轮轨低黏着接触条件下。为解决重载列车运行中受复杂轮轨摩擦条件以及牵引载荷等因素影响的轮轨黏着利用和防滑控制问题,建立重载列车-轨道耦合动力学模型,主要包括重载列车子模型、轨道子模型、轮轨动态相互作用模型和考虑最优轮轨黏着利用的防滑控制模型,基于该模型分析了复杂轮轨摩擦条件下重载机车的轮轨滚动接触特性,系统地对比分析不同防滑控制模型对机车轮轨黏着利用的影响。仿真结果表明,牵引工况下,轮轨摩擦条件对轮轨动态相互作用的影响显著;相比定蠕滑率阈值的防滑控制,采用最优控制阈值PID防滑控制策略能够提高轮轨黏着利用率。

关键词：重载机车轮轨黏着复杂轮轨摩擦条件车辆轨道耦合动力学最优控制阈值PID防滑控制

牵引/制动载荷和复杂黏着条件对地铁轮轨动态相互作用影响研究

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机械工程学报 2023年第12期59卷 284-296页

作者：杨云帆凌亮张涛王开云翟婉明西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 国家高速列车技术创新中心青岛266111

牵引/制动载荷和轮轨黏着条件对轮轨系统动态相互作用影响显著,尤其是轮轨切向作用。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立地铁车辆-板式轨道空间耦合动力学模型;由于轮轨接触斑形状以及接触应力分布实际上呈明显的非赫兹特性,因此建立考... 详细信息

牵引/制动载荷和轮轨黏着条件对轮轨系统动态相互作用影响显著,尤其是轮轨切向作用。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立地铁车辆-板式轨道空间耦合动力学模型;由于轮轨接触斑形状以及接触应力分布实际上呈明显的非赫兹特性,因此建立考虑轮对摇头角的轮轨非赫兹法向接触模型以及相应的轮轨非赫兹蠕滑模型,并用于耦合动力学的轮轨动态相互作用计算中。基于所建立的动力学仿真模型,系统分析牵引/制动载荷以及复杂的轮轨界面黏着条件对轮轨系统动态相互作用的影响。结果表明,牵引/制动载荷和轮轨黏着条件对轮轨切向接触应力及黏-滑区域分布影响显著,在干燥接触条件下,随着牵引/制动载荷的增大轮轨切向应力幅值增大,黏着区域减小,而当牵引/制动载荷较高且轮轨黏着水平较低时,接触斑内表现为全滑动状态。研究结果可为车轮/钢轨异常磨损和型面优化设计进一步研究提供理论基础。

关键词：地铁车辆车辆-轨道耦合动力学非赫兹接触模型牵引/制动载荷复杂轮轨黏着条件轮轨系统动态相互作用

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考虑车数限制的城市轨道交通非对称时刻表优化

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控制与决策 2023年第9期38卷 2632-2640页

作者：张京辉陈曦李博睿清华大学自动化系北京100084 国家高速列车青岛技术创新中心技术研究部山东青岛266081

在城市轨道交通中,优化时刻表是提高能效、改善乘客体验的重要手段.潮汐客流给时刻表的优化带来了较大的困难.此外,地铁建设期购置多少列车、运营期如何在有限车数下制定时刻表也是常常被忽视的问题.对此,以列车发车间隔为决策变量,构... 详细信息

在城市轨道交通中,优化时刻表是提高能效、改善乘客体验的重要手段.潮汐客流给时刻表的优化带来了较大的困难.此外,地铁建设期购置多少列车、运营期如何在有限车数下制定时刻表也是常常被忽视的问题.对此,以列车发车间隔为决策变量,构建列车运行模型以及乘客行为模型,考虑车数限制条件,设计列车能效与乘客体验的优化目标,建立一个非线性多目标优化问题.该问题采用NSGA-II算法进行求解.以某城市某条地铁线路为算例,通过放宽车数限制最多可以节能11.1%,同时增加车辆储备带来的边际效益递减;通过设计非对称的时刻表,可以在列车能效上最多得到4.6%的优化.当客流具有潮汐特征时,通过设计非对称时刻表可以带来显著的收益.

关键词：城市轨道交通列车调度时刻表车数限制潮汐客流进化算法

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声阻法胶接结构缺陷实时成像检测

焊接学报 2022年第11期43卷 107-111,I0008,I0009页

作者：迟大钊郭涛张闰琦张涛申浩哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 国家高速列车青岛技术创新中心青岛266000

为了有效检测胶接结构缺陷,构建了基于声阻法的成像检测系统.系统包括声学信号采集、声学探头定位、数据处理及绘图三部分.利用两轮式编码器,实现了动态扫查过程探头位置信息的采集;利用结合质量检测仪采集缺陷信息;采用C++编写了数据... 详细信息

为了有效检测胶接结构缺陷,构建了基于声阻法的成像检测系统.系统包括声学信号采集、声学探头定位、数据处理及绘图三部分.利用两轮式编码器,实现了动态扫查过程探头位置信息的采集;利用结合质量检测仪采集缺陷信息;采用C++编写了数据处理及图像绘制程序,实现了胶接结构缺陷声阻法实时成像检测.利用声阻法及常规超声C扫描成像方法对铝合金/环氧树脂/铝合金三明治胶接结构进行了检测,并对检测结果进行了分析对比.结果表明,声阻法能更有效识别胶接结构中的缺陷,且单面检测即可满足缺陷表征需求.

关键词：无损检测胶接结构缺陷识别声阻法

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聚酰胺分子与金属铝晶面键合的理论计算

材料导报 2024年第S2期38卷 674-680页

作者：曲华刘韶庆夏树伟宋坤林王姗姗国家高速列车青岛技术创新中心山东青岛266111 中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100

多材料复合结构是交通载运装备轻量化的发展趋势,异种材料的高质量连接是急需突破的关键共性技术瓶颈。铝合金与热塑性树脂基复合材料焊接成型技术是近年来的研究热点,然而二者的结合模式与结合机理尚不明晰,并且难以通过实验方法直接... 详细信息

多材料复合结构是交通载运装备轻量化的发展趋势,异种材料的高质量连接是急需突破的关键共性技术瓶颈。铝合金与热塑性树脂基复合材料焊接成型技术是近年来的研究热点,然而二者的结合模式与结合机理尚不明晰,并且难以通过实验方法直接表征。为了探明聚酰胺树脂与铝合金的界面反应机理,本工作选取了四种代表性的聚酰胺类化合物PA6、PA66、PA610和PA612,采用量子力学和分子动力学方法,对聚合物与金属铝晶面的结合情况进行理论计算分析。四种聚酰胺分子均能在金属铝(011)晶面上进行化学吸附,形成稳定的吸附体系。两相界面结合主要以Al-O-C键合方式存在,Al-O键为极性共价键。聚酰胺分子与金属铝(011)晶面结合稳定性主要受聚酰胺分子碳链的长短和三维空间构型的影响,碳链越长产生的吸附位点越多,吸附稳定性越高。本研究可为铝合金与聚酰胺类树脂基复合材料(或聚酰胺类工程塑料)连接界面设计、方法选择和工艺改进提供理论指导。

关键词：界面反应吸附能化学吸附聚酰胺金属铝

全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶和产量的影响

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麦类作物学报 2025年第1期45卷 63-72页

作者：黄金鑫刘百川展晓孟张玉梅郭雷李丹萍刘秀坤刘建军李豪圣赵振东高欣曹新有青岛农业大学农学院山东青岛266109 山东省农业科学院作物研究所/山东省农业科学院/小麦玉米国家工程研究中心/小麦育种全国重点实验室/农业农村部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/山东省小麦技术创新中心山东济南250100

为探究气候变暖对强筋优质小麦生长发育和产量的影响及机理,以强筋优质小麦济麦229为试验材料,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究了全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶衰老特性和产量的影响。结果表明,与对照相比较,全生育期增温... 详细信息

为探究气候变暖对强筋优质小麦生长发育和产量的影响及机理,以强筋优质小麦济麦229为试验材料,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究了全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶衰老特性和产量的影响。结果表明,与对照相比较,全生育期增温使济麦229营养生长阶段的分蘖数、株高、倒一叶面积、叶绿素含量和地上部干物质积累量显著增加,加快了花后旗叶面积和叶绿素含量的降低速度,减少干物质向穗部转运量;增温对济麦229孕穗期和开花期旗叶SOD、POD和CAT活性影响较小,旗叶中MDA和脯氨酸含量较低,但花后旗叶SOD活性显著增加,POD和CAT活性不同程度降低,导致MDA、脯氨酸含量和相对电导率增加;增温使济麦229的穗数和千粒重分别降低了20.3%和10.0%,产量减少了24.1%,对穗粒数的影响不显著。综上,全生育期增温可促进济麦229的营养生长,不利于生殖生长阶段小麦旗叶的光合作用和抗氧化作用,导致旗叶加速衰老和产量降低。

关键词：小麦全生育期增温分蘖旗叶抗氧化产量

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恒静载降K法测定焊缝疲劳裂纹扩展门槛值研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 79-86页

作者：刘秀国邓冲邓彩艳梁行张涛牛得田天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350 国家高速列车技术创新中心青岛266111

焊接残余拉应力会显著降低焊接接头疲劳性能,因此,焊接结构疲劳寿命评估参数的测定应对焊接残余应力予以充分考虑.为测得考虑焊接残余应力影响条件下的疲劳裂纹扩展门槛值,本文提出通过设定恒定平均外载以等效残余应力作用,进而逐级降... 详细信息

焊接残余拉应力会显著降低焊接接头疲劳性能,因此,焊接结构疲劳寿命评估参数的测定应对焊接残余应力予以充分考虑.为测得考虑焊接残余应力影响条件下的疲劳裂纹扩展门槛值,本文提出通过设定恒定平均外载以等效残余应力作用,进而逐级降低裂尖应力强度因子范围(ΔK)测得焊缝疲劳裂纹扩展门槛值的方法,即恒静载降K法.通过与ASTM E647-15等标准推荐测试方法所得结果对比,探究了恒静载降K法测量值适用性;通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段观察,对比分析了不同测量方法近门槛值载荷下的裂尖材料疲劳断口和变形行为.结果表明:采用恒静载降K法测量焊缝疲劳裂纹扩展门槛值最低,采用恒最大应力强度因子(K_(max))降载法的测量值次之,采用恒应力比(R)降载法的测量值最高.对比不同裂纹尖端K_(max)设定对门槛值测量的影响,发现随着K_(max)增大,门槛值测量值先快速下降,随后趋于平稳;采用恒静载降K法测定过程中K_(max)呈逐渐上升趋势,相应的门槛值测量值最低.疲劳断口显示,随着外加平均载荷增大,在近门槛值阶段断口形貌由疲劳辉纹转变为微区解理断裂;基于EBSD表征计算的裂尖材料几何必需位错密度表明,随着近门槛值外载的平均载荷增大,裂纹尖端位错密度增加.

关键词：焊缝疲劳裂纹扩展门槛值疲劳裂纹扩展速率恒静载降K法