检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道学报 2025年第1期47卷 161-170页

作者：宋杲张小安张晓芸杨建近徐磊杨力兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730000 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为研究轨道交通声屏障的声学性能影响因素及规律,对高架双线箱梁桥上安装有直立插板式声屏障的路段进行现场声压测试并进行数值模拟研究。采用声-固多物理场耦合方法建立包括考虑列车多噪声源分布、列车-声屏障多重反射、开孔前板-多孔... 详细信息

为研究轨道交通声屏障的声学性能影响因素及规律,对高架双线箱梁桥上安装有直立插板式声屏障的路段进行现场声压测试并进行数值模拟研究。采用声-固多物理场耦合方法建立包括考虑列车多噪声源分布、列车-声屏障多重反射、开孔前板-多孔吸声材料-后板3层夹芯板等多参数的声屏障声学性能预测模型,在与实测结果对比分析验证数值模拟结果准确性的基础上,进一步系统分析声屏障几何参数以及采用不同顶部形式声屏障的插入损失、声场变化、场点频谱特性问题。研究结果表明:通过与试验结果对比分析,多参数预测模型能够准确地模拟声屏障后的声场分布情况;直立插板式声屏障高度每增加0.5 m,插入损失提高约0.72 dB,厚度对插入损失的影响与高度相似但较为平缓,每增加0.02 m插入损失提高约0.51 dB;相较于以直立式声屏障的降噪性能为基准,其顶部为Y形的声屏障结构对插入损失的提升最好,平均插入损失提高0.77~1.17 dB。研究成果可为进一步改良声屏障降噪性能提供参考。

关键词：轨道交通声屏障插入损失预测模型

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绳牵引上肢康复机器人动力学及动态稳定性分析

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：崔祯赵志刚苏程孟佳东赵祥堂柴伟兰州交通大学机电工程学院

针对绳牵引上肢康复机器人在人体交互时的动态稳定性问题，设计了一种绳牵引上肢康复机器人，在综合考虑绳索的形变、摩擦和出绳点因素的基础上，建立了绳牵引上肢康复机器人的耦合动力学模型。利用机器人雅克比矩阵的条件数定义了康复... 详细信息

针对绳牵引上肢康复机器人在人体交互时的动态稳定性问题，设计了一种绳牵引上肢康复机器人，在综合考虑绳索的形变、摩擦和出绳点因素的基础上，建立了绳牵引上肢康复机器人的耦合动力学模型。利用机器人雅克比矩阵的条件数定义了康复机器人的运动性能指标；同时对不同康复状态下柔索配置进行分析，结合广义逆矩阵理论计算了绳索张力的最优解，利用绳索张力均衡性定义了系统的动态稳定性指标。最后，在机器人关节域中仿真了机器人的绳索长度，对系统特性进行了分析；以肩部、肘部前屈/后伸康复运动组合为例，对机器人系统进行运动性能和动态稳定性仿真，确定了系统稳定性指标较好区域所对应的关节运动范围，即肩部-前屈-30° ～ -40°、肩部-后伸30° ～ 40°和肘部-前屈30° ～ 60°，为康复机器人的安全性评估和康复轨迹规划提供了理论依据。

关键词：绳牵引机器人康复训练动力学运动性能稳定性分析

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路基横向不均匀沉降变形对车-轨动力响应的影响规律研究

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振动工程学报 2025年

作者：李国芳李宏洲马理超吴少培李得洋高全福张向钰兰州交通大学机电工程学院

为探究路基横向不均匀沉降下无砟轨道结构变形对车辆?轨道动力响应的影响规律，以CRTSⅠ型无砟轨道为研究对象，基于有限元?多体系统动力学（FE-MBD）建模方法，建立考虑轨道结构层间脱空效应的车辆?轨道?路基耦合模型，研究路基横向不... 详细信息

为探究路基横向不均匀沉降下无砟轨道结构变形对车辆?轨道动力响应的影响规律，以CRTSⅠ型无砟轨道为研究对象，基于有限元?多体系统动力学（FE-MBD）建模方法，建立考虑轨道结构层间脱空效应的车辆?轨道?路基耦合模型，研究路基横向不均匀沉降对车辆动力学特性和轨道服役性能的影响规律。结果表明：路基不均匀差异沉降造成的钢轨高低、横向不平顺幅值较小，难以被及时检测并维护；路基发生横向不均匀沉降时，钢轨高低、横向不平顺及轨道结构?路基局部脱空现象会随横向不均匀系数的增大而增大，从而对车辆动力学特性产生不利影响；轮轨动力学指标对轨道结构层间脱空效应敏感，随脱空区域和脱空量的增大呈增大趋势，尤其在出现大于1.5 mm的“真离缝”时，轮轨动力学性能会显著恶化；路基横向不均匀沉降会诱导轮轨病害，低轨沉降起始、结束区段是轮轨病害高发区域，应予以重视。

关键词：高速铁路无砟轨道不均匀沉降轮轨冲击动力响应

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联合优化CGLS正则化在载荷识别与响应重构中的应用

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计算力学学报 2025年

作者：卢志鹏彭珍瑞兰州交通大学机电工程学院

针对结构载荷识别中存在的离散不适定性问题，提出一种用右端项和特定子空间的基向量相结合的联合优化共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient Least Squares， CGLS)正则化方法。该方法在载荷识别过程中无须对传递矩阵求逆，并用正则化... 详细信息

针对结构载荷识别中存在的离散不适定性问题，提出一种用右端项和特定子空间的基向量相结合的联合优化共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient Least Squares， CGLS)正则化方法。该方法在载荷识别过程中无须对传递矩阵求逆，并用正则化进行预处理有效降低了传递矩阵的病态性。首先，基于状态空间模型构建出结构的传递矩阵，建立结构载荷识别与响应重构方程；其次，对载荷识别方程用Tikhonov正则化进行预处理，并采用联合优化CGLS方法改善载荷识别过程中的不适定性，降低传递函数矩阵的病态性，得到方程的正则化解，并进行结构响应重构；最后，对受电弓弓头结构和简支梁模型进行数值分析，并采用简支梁模型试验验证。结果表明，所提方法能够较准确识别结构载荷，并有效重构结构动态响应。

关键词：联合优化CGLS正则化不适定性载荷识别响应重构

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底部导流板结构对高速列车气动减阻特性影响研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：武振锋周洋安乐刘万露兰州交通大学机电工程学院

为降低高速列车运行时的气动阻力，进而实现节能降耗的目的，本文提出了3种不同结构的列车底部导流板设计方案。采用基于SST ■模型的IDDES方法，对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行了对比研究，并分析了导流板对列车底部... 详细信息

为降低高速列车运行时的气动阻力，进而实现节能降耗的目的，本文提出了3种不同结构的列车底部导流板设计方案。采用基于SST ■模型的IDDES方法，对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行了对比研究，并分析了导流板对列车底部转向架区域流场和尾涡的影响。研究结果表明：安装导流板后，虽然列车车体总阻力增大，但转向架自身气动阻力已大幅降低。因导流板的引流作用，列车底部空气流速变缓，转向架突出部件受气流冲击程度减弱。转向架区域的正压面积大幅减小，前后压力差变小是转向架自身气动阻力降低的主要原因。当列车以350 km/h速度运行时，与原型车相比，模型Ⅰ、模型Ⅱ和模型Ⅲ的整车减阻率分别为8.1%，9.8%和12.1%。此外，受导流板的影响，3种列车模型尾部三维涡旋结构均出现明显变化，尾车鼻尖附近的湍动能强度也呈现出依次降低的趋势，说明尾涡对列车的拖拽效果减弱，进而降低了高速列车的气动阻力。论文研究内容可为高速列车局部气动外形优化提供参考依据。

关键词：高速列车底部导流板气动阻力流场结构数值模拟

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双拱型高速列车司机室外形参数对阻力特性的影响研究

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铁道标准设计 2025年第1期69卷 214-219,227页

作者：安乐武振锋朱陇辉兰州交通大学机电工程学院兰州730070

高速列车气动性能与头部形状关联紧密。为降低高速列车运行过程中的气动阻力,通过改变双拱型高速列车司机室前窗高度和前窗曲面形状,设计5种不同头部形状的双拱型列车头型,建立高速列车数值计算模型,采用基于三维、定常、不可压缩N-S方... 详细信息

高速列车气动性能与头部形状关联紧密。为降低高速列车运行过程中的气动阻力,通过改变双拱型高速列车司机室前窗高度和前窗曲面形状,设计5种不同头部形状的双拱型列车头型,建立高速列车数值计算模型,采用基于三维、定常、不可压缩N-S方程和RNS方法对5种计算模型在明线匀速运行时的流场进行数值模拟,对比研究双拱型列车头部司机室高度和前窗曲面形状对列车明线稳定运行时阻力特性的影响。研究结果表明:运行条件相同时,列车周围流场压力的差异主要存在于司机室前窗过渡区域以及司机室上方,司机室外形参数对双拱型高速列车的气动阻力构成明显影响;随着头部司机室前窗设计高度增加,头车高压分布范围缩小,列车气动阻力系数呈递减趋势,最大相差14.5%;列车司机室前窗设计倾斜程度减小,司机室前窗处最大压力降低,列车气动阻力系数下降13.4%;当选用平面替代曲面作为列车司机室前窗过渡的承接面时,虽可减缓司机室前窗处的正压大小,但导致司机室上方负压加剧,列车气动阻力系数仅下降3.0%;双拱型高速列车司机室应在合理范围内提升高度并减小前窗曲面倾斜程度,可以达到良好的减阻效果。

关键词：高速列车双拱头型司机室外形数值模拟气动阻力

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自适应窗长改进Sage-Husa卡尔曼滤波的结构响应重构

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计算力学学报 2025年第2期42卷 212-220页

作者：路金涛彭珍瑞兰州交通大学机电工程学院兰州730070 兰州理工大学机电工程学院兰州730050

针对固定窗口估计噪声方差的卡尔曼滤波方法在结构响应重构时窗口长度由经验选取导致重构精度降低的问题,提出了一种自适应窗长改进Sage-Husa卡尔曼滤波ISHKF(improved Sage-Husa Kalman filter)算法的结构响应重构方法。首先,对卡尔曼... 详细信息

针对固定窗口估计噪声方差的卡尔曼滤波方法在结构响应重构时窗口长度由经验选取导致重构精度降低的问题,提出了一种自适应窗长改进Sage-Husa卡尔曼滤波ISHKF(improved Sage-Husa Kalman filter)算法的结构响应重构方法。首先,对卡尔曼滤波先验误差协方差矩阵应用UD分解以保证其正定性,根据测量先验误差自适应调整窗口长度,再应用Sage-Husa时变噪声估计器,实现测量噪声和系统噪声的同步调节。然后,根据已知的部分加速度响应,结合模态叠加法重构加速度、速度和位移响应。最后通过某动车组齿轮箱的C型支架、二维桁架结构数值仿真和简支梁试验来验证方法的可行性。结果表明所提方法可实现自适应窗长未知噪声方差估计下的结构响应重构,与移动窗卡尔曼滤波方法相比,重构精度更高。

关键词： Sage-Husa卡尔曼滤波结构响应重构噪声方差估计 UD分解

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一类含外部摩擦力的碰撞系统动力学特性研究

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 60-65页

作者：朱喜锋郑冬付文斌马硕兰州交通大学机电工程学院兰州730070

研究一类机械振动系统的动力学模型,该模型受到外部摩擦力和双侧非线性约束的影响。通过使用四阶变步长龙格库塔数值算法,分析该系统在p/1周期下的动力学特性和相互转迁规律。揭示系统在p/1周期运动中的频率迟滞特性和共存吸引子的范围... 详细信息

研究一类机械振动系统的动力学模型,该模型受到外部摩擦力和双侧非线性约束的影响。通过使用四阶变步长龙格库塔数值算法,分析该系统在p/1周期下的动力学特性和相互转迁规律。揭示系统在p/1周期运动中的频率迟滞特性和共存吸引子的范围,并使用胞映射法研究多态共存区内不同吸引子和吸引域的分布情况以及转迁规律。最后研究阻尼系数变化对系统多态共存区的影响,发现随着阻尼系数的增大,系统周期共存区的运动特性状态由复杂状态逐渐演化为单一状态。

关键词：振动与波颤振非线性约束分岔共存吸引子吸引域

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高速列车开孔式风阻制动板设计及安装参数研究

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空气动力学学报 2025年第4期43卷 30-42,I0001页

作者：李鹏李睿陈嘉辉郑培杰王喜红兰州交通大学机电工程学院兰州730070

随着高速列车速度提升,安装风阻制动板成为解决紧急制动力不足的有效手段。为提高制动效率,设计了一种开孔式制动板,对其设计参数(孔数量、孔间距、孔直径)和安装参数(安装角度、安装数量)开展研究。通过建立高速列车空气动力学数值仿... 详细信息

随着高速列车速度提升,安装风阻制动板成为解决紧急制动力不足的有效手段。为提高制动效率,设计了一种开孔式制动板,对其设计参数(孔数量、孔间距、孔直径)和安装参数(安装角度、安装数量)开展研究。通过建立高速列车空气动力学数值仿真模型,采用基于SST k-ω湍流模型的雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds averaged Navier-Stokes,RANS)方法,对比研究了配备平板式与开孔式制动板的气动性能,并系统分析参数对制动性能的影响规律。结果表明:开孔式制动板较平板式制动力显著提升;制动力随开孔数量、孔间距、孔直径增大呈现先增大后减小的趋势,其中制动板设置为8孔、孔间距为135 mm、孔直径为20 mm时制动力最大;安装角度为90°(垂直水平面)时制动性能最优,最优参数组合使列车气动阻力增加4.65%;此外,随制动板安装数量增加,列车制动力先增大后减小,即在本文研究条件下安装12块制动板时制动效果最佳。

关键词：制动板增阻高速列车数值模拟参数优化气动阻力

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含改进LuGre摩擦的斜楔减振器斜碰撞动力学分析

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 27-33页

作者：张艳龙张睿兰州交通大学机电工程学院兰州730070

针对货车转向架用斜楔摩擦减振器,引入改进LuGre动摩擦,通过简化得到一类含动摩擦及间隙的3自由度斜碰撞振动系统,建立系统的力学模型,得到系统的运动方程,并分析系统的运动状态及其条件。通过数值仿真分析外激励频率变化时系统运动的... 详细信息

针对货车转向架用斜楔摩擦减振器,引入改进LuGre动摩擦,通过简化得到一类含动摩擦及间隙的3自由度斜碰撞振动系统,建立系统的力学模型,得到系统的运动方程,并分析系统的运动状态及其条件。通过数值仿真分析外激励频率变化时系统运动的转迁过程以及黏滞、颤振现象。结果表明:在一定参数下,随着激振频率的变化,系统发生周期倍化分岔、逆周期倍化分岔以及Neimark-Sacher分岔,系统运动存在“周期泡”现象。当系统激振频率在4.4至4.6之间时,系统运动中存在颤振和黏滞现象;当系统激振频率在4.6至5.9之间时,黏滞现象消失,只存在颤振现象。

关键词：振动与波斜楔减振器斜碰撞动摩擦分岔黏滞颤振

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