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  • 曹弋, 张家龙, 侯晓磊
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 15-23. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.003
    为了满足共享单车出行需求,改善与公交接驳的便利程度,研究了共享单车投放点的选址优化模型与算法。借鉴经典最短路径交通分配模型,在每次更新选址方案后,均重新分配共享单车流量。以投放点选址决策变量与单车配置数量为优化变量,以用户出行时间最少和企业运营成本最小为优化目标建立目标函数。基于公交接驳关系、投放点建设数量、各停放点容量和投放总量等多个因素构建约束条件,设计优化模型求解算法,开展案例研究。以厦门市共享单车出行订单数据为基础,采用自适应遗传算法(AGA)和枚举法优化求解,并分析求解精度与效率。结果表明,该模型与算法能够用较少的迭代次数求解得投放点最优选址方案的近似最优解。系统运营总成本的最小误差仅为4.4%,用户出行总时间误差为5%。就本案例而言,方案优化前、后运营成本降低12.9%,出行时间降低14.26%。此模型与算法能够处理共享单车停放点混乱与接驳公交的难题,减少出行者接驳成本,最大限度方便出行,增强接驳综合服务水准。
  • 钱峰, 李明海, 王贺武, 王娟
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 88-93. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.012
    以储能电站技术中使用的磷酸铁锂电池为研究对象,采用密封压力容器,以外加热的触发方式进行锂电池热失控试验,并在惰性环境下对原位锂电池喷发展开研究。通过气相色谱分析喷发产气成分,利用理查德里公式计算混合气体可燃极限,总结磷酸铁锂电池热失控温度特性,确定喷发产气主要成分为CO、H2、CO2、CH4、C2H4。结果表明,研究磷酸铁锂电池热失控及产气特性,配合可燃极限计算,能为热灾害防护提供相应的技术支持,对提升储能电站热安全管理水平具有重要意义。
  • 赵一鉴, 李金金, 库照宇, 张传龙, 董华军
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 111-116. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.018
    通过建立考虑铜蒸气物性的真空电弧自生多物理场耦合模型,将仿真模拟与试验研究相结合,对真空断路器中电弧特性的行为规律进行定性和定量研究。利用COMSOL Multiphysics仿真分析电弧燃烧过程中温度、压力、速度、电流密度、磁场强度等关键参量及多物理场耦合作用机理。研究结果表明:等离子体温度、压力、电流密度等参数呈倒锥状分布,阴极表面温度始终高于阳极表面温度,阳极表面电流密度分布直径明显大于阴极表面电流密度分布直径;等离子体轴向速度呈纺锤形分布,径向速度呈正梯形分布,存在较大轴向和径向速度梯度;磁场强度呈环状分布。结合微观流场动态观测试验,仿真结果与电弧照片具有良好的一致性,与传统磁流体仿真模型相比,试验模型电弧形态自生,轮廓细节特征呈现丰富。
  • 关天民, 汪新颖, 郭泽方, 翟贇
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 49-57. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.009
    针对目前市场上广泛应用的钛合金(TC4)植入假体多为实心假体,其重量过大,同时弹性模量较高容易引起应力遮挡及应力集中等问题,设计了六面体、正八面体、棱形十二面体及衍生十二面体4种变参数钛合金多孔结构,通过SLM技术成型多孔结构验证其力学性能。结果表明,孔隙率对结构力学性能影响较大,孔隙率越低,其结构整体更趋近于各向同性,越接近仿真所得结果。结合断口观察,4种结构都近似呈45°剪切破坏,属于塑性断裂。
  • 刘海涛, 薛世海, 李涛, 舒友, 张文康, 王云朋
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 59-65+87. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.008
    为深入研究齿轮箱失效问题,通过对齿轮箱破坏形式进行详细统计,并结合线路工况、轴承游隙等因素进行深入分析,确定导致齿轮箱损坏的根本原因。研究结果表明,齿轮箱损坏的主要原因包括线路振动过大、小齿轮箱(近连轴节)附近存在局部模态振动、轴承游隙设置不合理等多种因素。在对这些原因的分析基础上,采取一系列有效措施,包括更换更高强度的保持架材料、减少滚子数量、加大保持架尺寸、优化滚子形线及内圈挡边尺寸、增加箱体刚度等。通过详细的台架试验验证了新的轴承方案能够有效满足实际运用的要求。研究不仅对齿轮箱失效问题进行了深入剖析,也提出了可行的解决方案,为相关工程实践提供了有益的指导。
  • 曹弋, 王宝昌, 罗翼飞
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 36-42+51. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.005
    为了适应非机动车出行需求的空间分布不均匀性,在充分利用现有道路资源的条件下,研究非机动车道的决策优化模型与算法。考虑非机动车道设置条件和对机动车与行人交通的影响,拟定不设置、占用机动车道划线设置和拓宽道路并划线设置3种建设模式,定义不同建设模式的决策变量,作为优化变量。借鉴经典多路径-容量限制交通分配模型,在每次更新路网方案后,均动态分配非机动车流量。定义不同建设模式的机动车、非机动车与行人阻抗函数,以此度量不同条件、不同对象的出行成本。引入时间价值转换系数,以最小化出行成本与建设成本之和为优化目标,建立目标函数。考虑路段饱和度、建设率等因素,建立相应的约束条件。设计并使用遗传算法来求解该优化模型。开展案例研究,分别采用遗传算法和枚举算法求解优化模型,得到区域路网的非机动车道建设方案,对比分析算法求解效能与优化前后的成本差异。案例结果表明:该模型与算法能够用较少的迭代次数与时间得到近似最优解,误差为3.1%;与优化前相比,非机动车道建设成本增加了90.08万元,出行成本降低了47.53%,总成本降低了33.34%。研究表明,非机动车道决策优化模型基于系统最优原理构建,能够在不过分增加非机动车道建设成本的前提下,大幅降低出行成本,最大限度地适应不同路段的非机动车需求。
  • 王宇, 王天琪
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 27-35. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.004
    为了探究不同干预时间点下的地铁站恐慌传播情况,对干预时间与始发源头进行定量分析,研究了不同始发源头、干预时间与恐慌峰值的关系,在传统SIR模型基础上进行改进并引入个性化模型,建立基于个性化的α-SIR恐慌干预模型,对不同干预时间的恐慌传播情况进行比较。研究表明,当干预时间位于列车到站与站台区乘客自发疏散至站厅区时间区间时,车轨源恐慌峰值为最小值;当干预时间位于站厅区乘客自发疏散至过渡区与过渡区乘客自发疏散至地面区时间区间时,站台源恐慌峰值为最小值;当干预时间位于站厅区乘客自发疏散至过渡区与站台区感知时间区间内时,站厅源恐慌峰值为最小值。基于以上研究结论,提出针对地铁站突发事件,应在最佳干预时间区间使用非立即疏散策略,对乘客进行疏散,实现对恐慌峰值的最小化,尽可能降低踩踏等事故出现的概率。
  • 宋存利, 袁晓萌, 张雪松
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 52-58. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.007
    针对滚动轴承故障分类识别精度低、变负载模型泛化能力差的问题,提出一种基于同步压缩小波变换(SWT)和密集连接混合空洞卷积神经网络(DMCNN)的故障诊断方法。SWT将一维振动信号转换成二维信号时频图;DMCNN在CNN基础上引入密集连接结构和混合空洞卷积来进行特征提取和故障分类,利用密集连接结构来提高特征利用率,并通过混合空洞卷积来减少训练时长。试验与对比分析结果表明,该方法有较高识别精度,在变负载情况下也有更好的泛化能力。
  • 张勇, 毕文浩
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 87-92. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.013
    电化学钝化导致碱性铁-空气电池铁负极容量衰减。为了解决铁负极的电化学钝化难题,通过热压烧结工艺制备了块体Fe/S负极,对其进行了电化学反应前、后的XRD和SEM表征、循环伏安测试、低电流电极活化循环测试及0.2C和1C条件下100次循环测试。实验结果表明,Fe/S负极具有较大的容量和循环容量保持率,在60 mAh/g的电流条件下,最大放电容量为563 mAh/g,在0.2C和1C条件下最大放电容量分别为346 mAh/g和159 mAh/g,硫元素的引入能够有效解决铁电极钝化问题。与常规粉体铁电极相比,通过热压烧结制备的块体铁电极具有更好的组织致密性,可以抑制铁电极在溶解-沉积反应中的体积变化,从而提高铁-空气电池的循环稳定性。这项研究为长寿命金属空气电池的可控合成提供了有益思路和潜在应用价值。
  • 阎松, 刘帅豪, 赵誉量, 徐悦, 赵国智
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 115-120. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.017
    利用脉冲磁场对生活污水进行灭菌处理,研究了传统方法杀菌、磁场杀菌等不同介质条件对生活污水的总细菌数和总大肠菌群数的杀灭效果,并进行对比。根据实验数据用正交实验分析了不同实验因素的杀菌效果及影响规律与主次关系。结果表明,杀菌率随磁场强度和脉冲数的增加呈现先增加再下降的趋势。杀菌率随着介质温度的升高而升高,且温度越高杀菌效果越好。杀菌率随pH的升高而先升高后降低,介质偏酸性时杀菌效果较好;影响杀菌效果的主次顺序为磁场强度>脉冲数>pH>温度。最佳参数组合磁场强度为6.1 T,污水温度为20℃,脉冲数为35,pH为5.0,此条件下污水的细菌总数和大肠菌群数杀菌率分别为97.1%和97.4%,与单独用磁场或紫外线杀菌相比,两者协同杀菌效果更好,先进行紫外处理再进行磁场处理,最大去除率高达100%。说明磁场可以作为紫外线杀菌的后置处理应用于生产中。
  • 杜礼明, 李永进, 王岩, 李建
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 58-65. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.010
    磁悬浮列车加装串列升力翼可以减轻列车的净重并使其能耗有所降低,但在铁路限界和车顶有其他装置的约束下,串列升力翼的布置受到很大限制。为提升升力翼的气动性能,设计了适用于高速磁悬浮列车的6种常用低速大升力翼的翼型,对其气动性能进行了数值仿真,探讨了翼型对升力、升力系数、升阻比等性能参数的影响,分析了升力翼展弦比、跟梢比、攻角等结构参数对升力翼气动性能的影响。结果表明:二维翼型升阻力随攻角的增大而增大,而升阻比则随攻角的增大而减小;相同工况下翼型NACA BR 63-55-12具有良好的升力和升阻比,攻角为4°时升阻比为18左右,适于用作列车的升力翼翼型;展长取定值时,跟梢比为1、展弦比为3.5的升力翼具有更高升力,当攻角增大到3°时升阻比达到最大值18.8,之后逐渐减小。
  • 左忠义, 杨欣然
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 9-14+38. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.002
    大型活动散场时段的短时大客流需求具有空间分布失衡性,易造成城市轨道交通站台出现乘客聚集现象,不仅影响乘客乘车的舒适度,还存在安全事故隐患。为解决该问题,将乘客进站与列车运行时间离散化,以乘客最佳进站人数与列车运行长短交路作为决策变量,基于客流演化与列车运行的动态关系,建立以乘客总等待时间和列车运行时间最小化为目标的多站联合限流与长短交路开行方案协同优化模型,并运用蜂群优化算法进行模型求解。以某轨道交通线路为例,验证模型的有效性。结果表明,与常规运营策略相比,协同优化策略下运营成本减少了5.3%,乘客等待时间减少了19.2%,实现了对大型活动背景下车站短时大客流的有效控制。
  • 赵胜川, 荣盈盈, 郭润航
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 1-9+35. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.001
    为探究考虑心理因素影响下我国城市潜在MaaS(Mobility as a Service)用户的套餐选择行为与支付意愿的影响因素,综合考虑了受访者个人属性、心理属性与套餐属性3个方面,分别在北京和大连开展了RP与SP调查。在此基础上,构建了结构方程模型和离散选择模型,对受访者的MaaS套餐选择行为和支付意愿进行了定性与定量研究。研究结果显示:个人属性方面,北京样本中男性和收入为1万~2万元对MaaS套餐选择行为有显著正面影响;本科教育水平和家中儿童数为2个及以上有显著负面影响;大连样本中本科及以上教育水平、家中老人数为2个及以上、收入2万元及以上、工作有弹性等因素对MaaS套餐选择行为有显著正面影响;年龄在36~60岁、家中有私家车、家中有儿童等因素有显著负面影响。心理属性方面,行为态度对MaaS套餐选择行为具有显著影响,其中北京受访者表现尤为明显;套餐属性方面,套餐价格、公共交通次数及共享单车次数对MaaS套餐选择行为均有显著影响。支付意愿方面,北京和大连受访者对出租车和网约车支付意愿均最高,每增加一公里出租车或网约车均愿为套餐多花费1元。研究结果可为我国未来MaaS套餐的设计与推广提供理论支撑。
  • 武慧荣, 万玉娟, 王玉莹
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 24-31. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.004
    为促进新能源货车的推广应用,基于多项式Logit模型与混合Logit模型,探究影响城市配送车辆选择行为因素。采用正交实验设计生成陈述性偏好调查问卷,以调研数据为样本,就车辆运行相关因素、政府补贴及通行政策等对新能源货运配送车辆选择行为影响因素进行实证检验,并根据性别、月收入、职业对调研样本加以分组,探究相关因素对不同类型受访者选择行为的异质性影响。结果表明:混合Logit模型的拟合优度高于多项式Logit模型;男性、收入越高的受访者和物流企业管理者更偏好选择新能源货车;续航里程、充电桩基础设施是影响城市配送从业人员车辆选择行为的重要因素,通行政策对公司货车驾驶员有显著影响,补贴金额仅对物流企业管理者有影响,对专用停车位无显著影响。
  • 赵龙
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 71-77. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.011
    为了准确评估铁路线路的安全性、预测线路的服役状态,提出一种轨道动态不平顺的预测方法。利用集成学习模型研究轨道不平顺标准差,使用贝叶斯优化对集成模型参数进行对比,分析并探究了轨道不平顺动/静态检测均值数据之间的相关性和差异性,同时通过蒙特卡洛交叉验证法提高模型的准确性能评估。结合某高铁线路轨道几何检测数据,以静态标准差数据作为参考基准,对动态高低、轨向标准差数据进行预测,并采用不同的评价指标对预测结果进行评定。结果表明,在隧道段和桥梁段不同的集成模型均具有较好的预测结果。在不同工况下,XGBoost模型与GBDT、LightGBM模型的预测精度相似,均方根误差不大于0.09。XGBoost模型在隧道段高低标准差R2-score可达0.93,在桥梁段轨向标准差R2-score可达0.94;在性能上XGBoost模型运行时间均不超过0.32 s,综合表现效果最佳。
  • 王连震, 陈旭琦, 杜亚北, 张国立, 代磊磊, 程国柱
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 19-26. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.003
    为了量化评估货车驾驶人驾驶行为风险,通过驾驶行为调查问卷,使用因子分析法(FA)降维构建驾驶行为风险评估指标体系,并结合最优最劣法(BWM)主客观组合赋权确定了各指标的权重,完成货车驾驶人驾驶行为风险评估模型的构建。根据k-means聚类分析和德尔菲法确立驾驶行为风险评估等级阈值并划分为安全型、普通型、危险型,对不同货车驾驶人群体进行驾驶风险评估。研究结果显示,安全型、普通型、危险型驾驶人分别占比51.9%,36.7%,11.4%。年轻驾驶人、日均驾驶时间久、日均睡眠时间少、月均收入少的货车驾驶人群体的驾驶行为风险较高,证明了该评估模型的有效性。
  • 宿崇, 郭品方
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 26-33. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.005
    根据金刚石砂轮磨料的粒度、浓度以及磨粒位置随机分布特征,研究了金刚石砂轮表面形貌建模方法,建立了浓度为100%,粒度分别为80/100、170/200、325/400的3种金刚石砂轮表面形貌模型。采用JH-2模型描述氧化铝陶瓷材料的本构行为,利用3种砂轮地貌模型进行了不同工艺参数下的氧化铝陶瓷磨削有限元仿真分析。通过有限元模型网格节点分析氧化铝陶瓷有限元网格模型加工后表面形貌,根据仿真中氧化铝陶瓷的去除形式以及磨削后的表面形貌特征,分析了金刚石砂轮形貌和磨削深度对氧化铝陶瓷材料磨削表面粗糙度的影响,验证了此种氧化铝陶瓷磨削有限元仿真分析方法的可行性。
  • 刘波, 王悦东, 赖泰鸿, 高树乾, 张雪丽
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 92-98. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.015
    以小子样条件下镁合金焊接接头的疲劳试验数据为基础,基于样本信息聚集原理提出分阶段信息聚集方法,与最小二乘法相结合,提出一种小子样条件下镁合金焊接接头疲劳寿命评估模型。首先,利用样本信息聚集原理将数据样本的容量扩大,并统计分布特征;其次,对镁合金焊接接头进行高周疲劳试验,得到小子样条件下的疲劳寿命试验数据;最后,通过改进前和改进后的样本信息聚集方法与最小二乘法结合对试验数据进行拟合并对比。结果表明:分阶段样本信息聚集方法结合最小二乘法得到的p-S-N曲线疲劳寿命评估模型的样本数据具有分散性更小的特征,拟合优度更好,可以确保小子样数据的拟合精度。
  • 孙屹博, 张云翔, 朱建宁, 孙杨, 邹丽, 杨鑫华
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 78-83. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.013
    为提高超声波封接界面熔合精度,提出了一种基于模糊控制的变振幅超声波封接方法。采用模糊控制算法分别设计了以动/静态力信号为输入、超声波振幅为输出的模糊控制器。对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微连接器与基底进行了封接试验,在封接初期,采用较大振幅加速接触表面的初始熔化并抑制了溢流缺陷,在封接中后期,以较小的振幅实现整个界面融合,以削弱超声空化效应。研究了界面的熔合状况,分析了振幅参数对气泡和溢流缺陷的影响。结果表明,基于静态力的模糊变振幅控制下的封接质量最好,气泡基本消除,溢流得到有效抑制,提高了熔合精度。
  • 孙丽, 张瀚文, 白雨轩, 王品烁
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 93-100. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.014
    针对L公司楼宇机组控制面板制作过程中,各种元器件PCB板在焊接时人工对焊点质量进行缺陷检测的效率低、误差大等问题,采用机器视觉方法实现快速识别。首先,对采集到的图像数据进行预处理,提出改进的小波阈值去噪方法和改进NGO(Northern Goshawk Optimization)优化的OTSU多阈值分割方法;其次,分别采用HOG、LBP、GLCM 3种特征和SVM、KNN、Tree 3种模型共12种分类情况对焊点图像进行描述,用于更好地将焊点图像的信息体现出来;最后,将CNN_SVM与传统的CNN及SVM模型进行对比,CNN_SVM对焊点图像分类的准确率为98.3%,与CNN及SVM对比分别提高了2.5%和4.6%。同时构建了L公司焊点数据集,试验结果证明,同人工对比,单个焊点检测时间约减少了0.9 s。
  • 张军, 赵嘉明
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 66-71. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.011
    为了研究高速列车车轮多边形对轴箱振动的影响规律,建立了柔性轮对,并联合动力学仿真软件Simpack,建立了某型动车刚柔耦合动力学模型。以德国轨道谱作为激励,基于柔性轮对的多边形模型,研究了车轮10~20阶多边形对轴箱动力性能的影响,分析了轴箱振动加速度及功率谱,得到了车轮多边形与轴箱振动之间的关系,并提出了减小轴箱振动的措施。结果表明:车轮多边形导致轴箱产生较强烈的振动,且其振动特性频率与车轮多边形阶次相关,可以通过检测轴箱振动来预测车轮多边形阶次。
  • 陈坚, 吴晓桐, 高建杰, 郑明明, 刘柯良, 刘亮
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 10-18. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.002
    以改进计划行为理论为研究框架,构建涵盖信任度与心理影响因素共同作用的结构方程模型,以大连市老年人为实证分析对象,利用Mplus软件标定模型参数。研究结果表明:知觉行为控制与行为态度均对老年人网约车使用行为意向产生直接的正向影响,知觉行为控制(0.508)的影响程度大于行为态度(0.144);知觉行为控制(0.455)与主观规范(0.361)是直接影响老年人网约车出行行为态度的最主要因素;信任度是影响老年人网约车使用意向的重要因素,在知觉行为控制的中介作用下对使用意向产生显著的正向影响。
  • 刘晓雪, 刘雨辰, 郭翰飞, 张纪丰, 程亚军, 李娜
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 44-48+120. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.007
    以IEC 61373:2010提供的模拟长寿命随机振动加速度谱密度作为激励,利用基于虚拟激励法开发的适用于轨道车辆系统随机振动分析软件(RVRAP)对动车组吊装结构进行疲劳寿命预测,并与商用分析软件计算的随机应力结果进行对比。分析结果表明:两种软件计算得到的结构关键节点随机应力响应的最大误差为12%,并且RVRAP所需时长仅为商用软件的5.4%,大幅减少了计算时间,RVRAP与三区间法的疲劳评估结果一致,证明了RVRAP的有效性。
  • 赵春雷, 谢素明, 赵尚超, 李向伟, 张岱霖
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 1-6+98. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.001
    为了解决液固耦合模态问题,利用Abaqus有限元分析软件,应用液体单元法、声固耦合法和附加质量法建立小型液体罐箱的液固耦合模型。模态计算结果与试验结果的比较,验证了这三种仿真方法的准确性和工程适用性。此外,以平车+LNG罐箱为研究对象,在考虑液体可压缩性和液面晃动效应的基础上,采用声学单元和薄膜单元对液体进行建模,并将模态计算结果与试验结果进行对比,对比结果可知声固耦合法更适合分析复杂工程问题中的液固耦合模态和液体晃动模态特性,适合应用在车辆结构设计后期模型的精细化分析阶段。LNG罐箱的工程案例展示了仿真计算方法与试验测试方法的互补性,共同为结构设计提供有效指导。
  • 张生芳, 张宇, 马嘉恒, 马付建, 沙智华
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 19-25. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.004
    为解决大型结构件焊接仿真时实体单元模型计算效率较低及壳体单元模型计算精度较差的问题,采用混合单元建立有限元模型,分析并确定实体与壳体单元的选定边界,利用混合单元建模方法构建大型中空薄壁铝合金结构件焊接仿真模型,将结果与实体单元模型仿真结果进行对比,分析适用于大型中空薄壁铝合金焊接结构件的混合单元连接方式。结果表明,板壳单元与实体单元的划分位置在垂直于焊接线方向18 mm处,采用绑定的连接方式构建混合预测模型所获得的温度与变形预测最为准确,预测误差分别为1.1%、8.6%;采用壳-实体耦合连接方式构建混合预测模型所获得的残余应力预测最为准确,预测误差为0.25%。实体单元模型的计算耗时约为混合单元模型的1.7倍。采用壳-实体耦合连接方式所提升的效率最高,相比纯实体单元的计算效率提升约41.6%。
  • 马付建, 普斌, 王紫光, 尹剑, 刘宇, 沙智华, 张生芳
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 13-18. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.003
    为研究摆线齿轮磨齿加工过程中的变形规律,基于单颗磨粒磨削力的数学模型,对摆线齿轮齿槽施加单颗磨粒法向力和切向力,建立摆线齿轮磨齿加工变形有限元模型,研究磨削过程变形规律及不同的磨削速度、磨削深度及轴向进给速度对摆线齿轮的变形影响。结果表明:在磨削同一齿槽内,随着砂轮的进给,产生的变形量由大减小再增大,当砂轮刚切入齿槽时产生的变形量最大为2.29μm,当砂轮进给到齿槽1/2处时产生的变形量最小为2.01μm,当砂轮进给到即将离开齿槽时变形量逐渐上升为2.25μm。当磨削速度、磨削深度和轴向进给速度分别在50~65 m/s、20~50μm、1 500~7 500 mm/min范围内时,摆线齿轮磨齿加工变形量随磨削深度和轴向进给速度的增大而增大,随磨削速度的增大而逐渐下降,产生的最大变形量为2.29μm,最小变形量为1.04μm。
  • 王岳宸, 刘春艳, 盖杰, 孙健
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 7-12. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.002
    为研究不同尺度有限元模型对地铁车辆底架承载结构强度计算的影响,对某型号地铁MP车不同尺度有限元模型进行仿真分析,将仿真分析结果与基于线路载荷的实车结构静载试验进行对比。结果表明:在复杂焊缝位置,壳-实体多尺度模型计算结果最大相对误差为18%,而两种壳单元模型计算结果最大相对误差为54%,表明计算结果对网格尺寸敏感,网格尺寸越大,误差越大;壳-实体多尺度模型计算精度更高,能更准确地反映底架承载结构在焊缝区域和板厚方向上的应力分布。在板面远离焊缝的区域,壳-实体多尺度模型和壳单元模型计算结果最大相对误差均小于20%,且对网格尺寸不敏感,壳单元模型在节约计算资源方面具有明显优势。
  • 邱广宇, 张志超, 史少聪
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 38-42+91. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.007
    将疲劳累积损伤引入结构优化的数学模型中,在结构轻量化的同时考虑了结构的疲劳设计问题。以动车组设备舱支架为研究对象,利用BS EN 12663-1:2010+A1:2014标准施加载荷对其进行静强度分析,根据BS 7608:2014+A1:2015标准对危险位置进行疲劳分析,并以各工况下最大Mises应力和危险焊缝位置的累积损伤为约束、支架质量最小为目标建立优化模型。采用Isight软件将有限元模型参数化,以型材的厚度为设计变量并对其进行试验设计,建立焊缝的累积损伤和Mises应力的Kriging代理模型,通过优化求解,该结构质量减轻了4.98%,为其轻量化和抗疲劳协同设计提供了参考依据。
  • 王广欣, 王曹仲, 刘志宏
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 99-104. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.016
    针对集装箱侧面吊机械臂对角件锁孔的识别问题进行研究,结合深度学习技术提出改进的CenterNet目标检测算法。首先,选取DLA(Deep Layer Aggregation)为骨干网络,将关键点高斯热图由圆形改进为椭圆形,提高算法对锁孔的识别准确率;其次,在骨干网络DLA中添加RFB(Receptive Field Block)模块以增大算法对锁孔的感受野;最后,将ReLU(Rectified Linear Uint)激活函数改进为PReLU(Parametric Rectified Linear Uint)以解决神经元“死亡”问题。在集装箱锁孔数据集上完成对比试验,试验结果表明改进后的CenterNet目标检测算法对集装箱锁孔的识别准确率为99.8%,处理速度为19.61帧/s,可满足电气化铁路场站的集装箱装卸需求。
  • 宋旭东, 孙永博, 宋亮, 刘君和
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 113-120. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.016
    针对目前电路板缺陷检测方法效率低、容易出现误检和漏检等问题,提出一种基于改进YOLOX的电路板表面缺陷检测网络。首先,提出一种改进的特征融合网络,将主干网络输出的较浅层特征图引入金字塔自下而上的路径,并作为新增的第四个预测特征图,用于解决因缺陷尺寸较小导致的漏检问题。其次,将CBAM注意力模块引入YOLOX的主干网络,以抑制图像中的冗余信息,对重要特征进行强化。最后,改进YOLOX的回归损失,使用SIoU替换原损失函数,考虑标注框和预测框的角度关系,增强网络的收敛速度和对微小缺陷的定位能力。试验结果表明,改进网络在电路板数据集上的mAP为99.70%,与原YOLOX相比提高了2.28%,对缺陷的检测精度有较好提升,且检测速度满足电路板缺陷诊断实时性要求。同时,对比其他主流目标检测网络均表现出明显精度优势,证明了改进算法的有效性,该方法对工业生产中电路板的质量把控和降低检测成本有重要意义。
  • 吴忠发, 陈文韬, 沈龙江, 周小智, 廖学官
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 43-51. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.006
    为了探究适合轨道车辆的ISD悬挂结构,提出了一种滚珠丝杠式电涡流阻尼减振器,利用洛伦兹公式建立了其数学模型。从结构和磁路设计出发,确定了电涡流阻尼产生单元的四个关键设计参数和三个特征参数,设计了四因素四水平的正交试验并进行了极差分析和趋势分析。结果表明:对临界速度、初始阻尼系数和最大阻尼力等特征参数的影响显著性排序依次为导体厚度、磁体中心角、气隙大小和外缸筒厚度;对于不同特征参数,各因素影响显著性差异很大。据此建立了基于影响显著性的电涡流阻尼产生单元的设计方法及原则,为实现参数化设计打下了坚实的基础。
  • 殷丽凤, 刘浩琦
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 106-112. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.015
    为了提高分类算法的效率及准确性,提出一种基于距离度量的二分类算法模型并应用于癌症识别领域。首先,利用k-means聚类找到数据集的聚类中心,计算每个样本点到聚类中心的曼哈顿距离、余弦相似度和马氏距离。其次,采用距离度量替换原有属性放入GBM和XGBoost分类器进行学习的方式来压缩数据属性,以减少分类器的训练压力、提高训练效率,并用训练好的模型对测试集进行预测。最后,设计3组不同训练方式进行对比试验,用分类评估标准评估模型性能,并控制参数从多个角度验证TCDM的合理性。试验结果表明,TCDM相较于其他分类模型在癌症识别领域中有更高的性能和准确率。
  • 马付建, 张永擎, 尹剑, 王紫光, 刘宇, 沙智华, 张生芳
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 75-79. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.010
    为了研究超声切削修光加工过程的切削力和切削温度,分析超声振动的作用效果,开展了铝合金超声切削修光加工单因素试验,并与修光切削加工进行对比分析。结果表明:与修光切削加工相比,施加超声后主切削力降低33%~61%、进给力降低12%~41%、背向力降低6%~36%、切削温度减小13%~25%,这是由于超声的施加降低了摩擦系数,从而使切削力和切削温度降低。当超声振幅为12~18μm时,超声切削修光加工过程中主切削力从260 N上升至440 N,切削温度从108℃上升至168℃;当切削速度为50~110 m/min时,主切削力从220 N上升至540 N,切削温度从121℃上升至160℃;当进给量为0.1~0.22 mm/r时,主切削力从220 N上升至510 N,切削温度从113℃上升至172℃。
  • 方照根, 杜伟, 王敏强, 朴思扬, 聂春戈, 朴明伟
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 84-91. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.014
    利用刚柔耦合疲劳损伤评估工具,开展了电机吊架开裂形成机制研究。整备服役提速动车刚柔耦合仿真分析表明:自适应改进设计前期的成果使轮轨匹配回归至合理条件,在λe=0.10的条件下最高安全速度可达600 km/h;当车速达到或超过500 km/h时,电机吊架下摆运动模态共振且伴有其结构扭曲弹性模态振动,相应的焊缝疲劳损伤评估结果与金相分析的层状撕裂结论相吻合。由此可见,车轮自旋损耗与电机吊架应变能有条件构成强相关性影响关系。如不合理的轮轨匹配条件很难避免轮轨有害磨耗,两者均会产生车轮自旋损耗不确定影响,迫使动车转向架产生横向强迫振动响应。牵引电机的间歇或连续抖振现象会使其组合弹性架悬原型产生摇头冗余约束并对吊架焊缝疲劳损伤产生敏感影响。
  • 孙丽, 王盈盈, 乔文宣, 王品烁, 段居财, 童小英
    大连交通大学学报. 2025, 46(02): 80-87. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.011
    为了提高装备制造企业的生产效率,运用精益生产、成组技术、相似制造论等相关理论对企业内部的零件进行分类成组。首先,针对结构相似性的特点,分析传统编码系统的不足,结合我国JLBM-1零件编码系统对其进行改善,设计了一套适用于多品种、小批量制造企业的零件编码系统。其次,针对工艺相似性的特点,结合粒子群算法和聚类分析法中的k-means算法进行零件分类成组,以解决零件成组的问题。最后,以L公司生产的轴类零件为例进行聚类划分,比对试验结果,零件分组数量由5组降低到3组,生产平衡率由原来的63%提高到86%。
  • 宋瑞, 吴思瑶, 赵子琪, 何维
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 1-8+107. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.001
    为了降低铁路运行能耗,通过仿真分析不同开行方案对运行能耗产生的影响,对车流进行合理有效的组织和优化,使得总能耗最小。据此,以车流组织时间消耗、铁路运输成本和铁路列车运行能耗最小为目标,建立优化模型,并针对模型特点,设计了基于优势基因结构的微进化算法(MEA),并进行求解。结果表明,所提出的考虑节能的铁路货物列车开行方案优化模型能够在有效降低列车运行能耗、减少车流组织时间消耗的同时降低总费用,具有更优的综合效益,所提算法相比于传统遗传算法(GA)也具有更好的求解质量和求解效率,研究结果能够为铁路绿色运营提供新思路。
  • 方琪琦, 许衍根, 高志超, 司召云, 王子浩
    大连交通大学学报. 2024, 45(06): 43-48. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2024.06.008
    为规范机车车轮的检修转运作业,保证转运机械手的操作精度,设计了基于模糊PID的机车车轮转运机械手升降控制系统。在硬件设计中,采用模糊PID控制技术构建系统框架,分别按照X轴、Y轴、Z轴设定升降承载装置;在软件设计中,获取转运机械手升降参数值,构建转运机械手升降控制流程。试验结果表明:以机车车轮检修转运为测试对象,分别按照常规和扰动两个模式进行测试,系统可以保证转运机械手的升降精度,具有较高的转运效率。
  • 舒友, 段洪亮, 赵洪帝, 顾凯迪, 李鹏飞
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 39-43+114. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.006
    以司机室头罩黏接结构为研究对象,研究了在曲面黏接结构的黏接面上获取最大剪切力的方法,并对黏接结构进行强度评估。建立司机室头罩黏接结构的有限元模型,开发了曲面提取剪切力的计算程序,获得黏接面强度评估方法,验证了该方法的可行性与可靠性。
  • 王海涛, 赵之皓, 张嘉树, 张志伟
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 78-86. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.012
    为了分析深基坑开挖对下卧地铁车站的影响规律,以北京地铁6号线西延线苹果园站三层段工程为依托,利用Midas GTS NX软件对基坑开挖过程中下卧地铁车站和基坑围护结构的变形特征进行研究和分析,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:受基坑开挖卸荷影响,下卧地铁车站沿横向、纵向均发生差异变形隆起,车站拱顶隆起变形最大值为8.20 mm;围护结构处车站纵向隆起曲线斜率达到最值后继而沿坑内方向衰减,同一截面内,地铁车站中跨顶板变形>钢管柱变形>边跨顶板变形>边墙变形;无根桩的桩脚与车站顶板连接,变形受车站结构约束,同时短边效应使无根桩整体变形小于有根桩;实测数据与数值模拟的结果具有较好的拟合性,可为类似大刚度地铁车站扩建工程提供参考依据及工程经验。
  • 宋旭东, 盛一鸣, 李修飞, 李常贤
    大连交通大学学报. 2025, 46(01): 101-107. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.015
    在图像处理的基础上,针对贴片电阻缺件、偏移、歪斜和翻转等常见故障,提出了一种贴片电阻故障智能诊断方法,并应用于某企业的电路板元器件故障诊断系统。根据故障特点、图像相似度等因素确定了故障诊断时几种故障的优先级,并提出一种改进的自适应分区策略进行图像的特征提取。对缺件故障,根据故障特点选取判断指标;对偏移和翻转故障,采用自适应分区策略来提取特征并诊断;对歪斜故障,在改进的自适应分区策略基础上对其进行进一步改进来提取特征并诊断。实践应用表明此诊断流程具有较高的故障诊断准确率,而且整个流程故障诊断速度快,平均速度达到0.032 s/张。因此,实际工作中使用该诊断流程可保障贴片电阻质量,进而提升电子产品质量。