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期刊信息/Journal information
西南交通大学学报
西南交通大学
西南交通大学学报

西南交通大学

翟婉明

双月刊

0258-2724

xbz@home.swjtu.edu.cn

028-87600552、87600550、87600551

610031

四川省成都市二环路北一段

西南交通大学学报/Journal Journal of Southwest Jiaotong UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为全国核心期刊，并被《中国科学引文数据库》和《中国科技论文统计》收录为来源期刊。主要刊登理工类和经济管理等学科的基础理论研究、应用研究、实验研究、学术讨论等方面的学术论文以及科技信息报道。
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    铁路客车非金属材料VOCs释放规律试验研究

    房明王卫周正宇杨冰...
    87-93,112页
    查看更多>>摘要：为了研究温度对铁路客车典型非金属材料中挥发性有机化合物释放量的影响,基于多气固比法和数据拟合法,对典型非金属材料(重防腐涂料、地板布、玻璃纤维增强塑料)的挥发性有机化合物释放规律进行了试验研究.首先,分别测量了 4种不同气固比条件下的挥发性有机化合物浓度,得到挥发性有机化合物释放关键参数(初始可散发浓度和分配系数);然后,结合车辆工艺和运用场景,研究不同温度对挥发性有机化合物释放规律的影响.研究结果表明:材质的物理化学性能和温度是影响挥发性有机化合物释放特性的重要因素;温度从 16℃升高至 55℃,苯系物和醛类散发浓度均呈减小的趋势,重防腐涂料的初始可散发浓度减小为 1.8%,其分配系数减小,地板布和玻璃钢的初始可散发浓度减小至 0.3%以下,地板布的分配系数增大,玻璃钢的分配系数减小;苯系物是挥发性有机化合物的主要成分,其中以苯乙烯占比最大,甲苯、乙苯以及二甲苯占比排序规律不明显,并且未检测出苯;在铁道车辆烘焙法环保净化处理时,建议重防腐涂料的烘焙温度不小于 55℃,地板布和玻璃钢的烘焙温度不小于 45℃.

    挥发性有机化合物重防腐涂料铁路客车释放规律温度

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    送风方式对高速列车通风和呼吸污染物扩散特性的影响

    李田吴松波张继业
    94-103页
    查看更多>>摘要：高速列车交通网络发达且载客量大,但车厢环境封闭易造成污染物的堆积,为提高乘车舒适性和安全性,基于计算流体动力学理论(CFD),建立满载工况的全尺寸车厢通风计算模型.针对排风口位于两侧车窗上端的排风方式,采用速度不均匀系数、温度不均匀系数、能量利用系数和通风效率作为列车通风系统的评价指标,对比研究 6种送风方式对车厢内流场特性和呼吸污染物扩散特性的影响,包括多孔顶板送风、下部送风、多孔顶板送风+下部送风、局部多孔顶板送风、侧顶送风、局部多孔顶板送风+侧顶送风.研究结果表明:通过调整风口之间的流量分配比例可以使送风气流均匀地流向客室两侧,改善车内温度均匀性;采用下部送风时,有助于提高通风系统的能量利用系数和通风效率,分别高达 1.38和 1.21,但会恶化车内乘坐舒适性;通过研究乘客之间呼吸污染物的相互影响情况发现,第C列乘客的呼吸污染物容易向第B列乘客的呼吸区域进行扩散,加剧乘客之间的交叉感染;通过减小多孔顶板的送风口尺寸,采用局部多孔顶板送风可以有效缓解该现象,使污染物的体积浓度下降至0.0019.

    高速列车示踪气体内流场污染物扩散数值模拟

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    大间距下高耸双烟囱风致特性试验研究

    雷伟王骑李明水李志国...
    104-112页
    查看更多>>摘要：双烟囱结构在自然风作用下存在气动干扰效应,从而诱发较大风致振动,威胁结构安全.合理计算和预测风振响应是双烟囱抗风设计的关键.以某中心距为 8倍平均直径的双烟囱结构为研究对象,开展刚性模型测力和气弹模型测振风洞试验,将试验结果与中国规范、欧洲规范和CICIND(International Committee on Industrial Construction)规范计算值进行比较,详细研究双烟囱在不同风向角下的风致响应特性.研究结果表明:在烟囱串列布置下,迎风侧烟囱具有遮挡和干扰效应,一方面使得背风侧烟囱底部弯矩减小,另一方面使其横风向位移大于在其他风向角下的值;由于厂房的干扰效应,风振系数中国规范计算值与试验值接近;当烟囱高度超过厂房高度后,计算值较试验值偏大;对于横向响应,中国规范计算值较试验值大 37.1%,欧洲规范计算值与试验值接近,仅偏小6.9%,CICIND规范计算值比试验值小17.1%.

    双烟囱风洞试验设计规范风振系数横风向位移

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    基准排放因子更新对隧道需风量的影响研究

    王旭王明年严涛于丽...
    113-120页
    查看更多>>摘要：为解决交通车辆持续更新导致的城市隧道内通风系统设计浪费和运营闲置,研究基准排放因子更新对隧道需风量的影响,并建立 2种应对车辆更新的基准排放因子计算方法.首先,通过理论分析明确需风量计算式中随时间更新的关键参数为基准排放因子;随后,根据定量分析得到基准排放因子和纵坡-车速系数更新对需风量的影响;最后,结合国外理念和实际设计经验,提出 2种考虑时间更新的基准排放因子计算方法.研究结果表明:我国道路隧道通风设计规范在制定基准排放因子时参考了世界道路协会(PIARC)通风报告,并分析得到了参考理由;与 2000年相比,2021年的CO、NOx和PM基准排放限值分别降低了 81.6%、76.7%和 97.9%;建立了使用机动车污染物排放限值作为基准排放因子的最不利设计方法,计算出 2018年各污染物基准排放因子(CO为0.0011 m3/(辆·km),PM为 0.4610 m2/(辆·km)),相比于 2014年《细则》分别降低 84.3%和 77.0%.建立并验证了基准排放因子计算方法,为城市道路隧道通风系统设计提供参考.

    城市道路隧道通风设计需风量基准排放因子排放清单

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    机械加工质量预测研究现状与发展趋势

    高宏力孙弋郭亮由智超...
    121-141页
    查看更多>>摘要：机械加工质量预测是智能制造的重要组成内容,也是实现质量闭环控制的前提条件,对推动智能制造系统真正落地应用具有极其重要的作用.在对机械加工质量预测的历史进行简要回顾时发现,学者多将研究重点放在机床某一关键部件对加工质量影响的机理研究,却鲜见部件耦合影响的关联性研究.基于上述难题,本文首先剖析影响机械加工质量的 7类要素,包括刀具几何参数、切削参数、切削液类型、热误差与热变形、数控机床零部件性能退化、切削颤振以及系统特性;随后,根据各要素数据种类和测量方式的不同,将机械加工质量监测与预测方法划分为 4大类,包括机器视觉测量、功率测量、振动测量以及其他测量方法,并对各方法的技术特点、局限性和发展动态进行了阐述;最后,考虑各机械加工质量监测与预测方法的不足,指出材料切削机制研究、数据质量评估方法、面向工业现场数据库构建的标准以及质量预测信息的智能表征与可视化等方面可能是未来的发展趋势.

    加工质量预测切削力振动功率与电流信号机器视觉工业大数据

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    基于加权联合提升包络谱的轴箱轴承故障诊断

    程尧陈丙炎张卫华李夫忠...
    142-150页
    查看更多>>摘要：为解决列车轴箱轴承微弱故障特征在宽频带上难以提取的问题,基于轴承故障信号的二阶循环平稳特性,提出了一种利用加权联合提升包络谱进行故障诊断的方法.首先,利用谱相干算法将振动信号分解到由频谱频率和循环频率构成的双频域,实现振动信号在全频带内的精细化解调,并基于谱相干的局部特征识别轴承候选故障频率;接着,利用 1/3二叉树滤波器将频谱频率分割为不同中心频率和带宽的窄带,在窄带内沿着频谱频率对谱相干的模进行积分,得到窄带提升包络谱;然后,以候选故障频率在窄带提升包络谱中的能量占比为诊断性指标,在每一分解层上构造联合提升包络谱;最后,对不同分解层的联合提升包络谱进行加权平均,得到轴承振动信号的加权联合提升包络谱.轨道车辆轴箱轴承台架试验信号的研究结果表明:所提方法的优势在于能充分整合分布于不同窄带内的轴承故障信息,且不依赖于名义故障周期信息;和现有方法相比,能更有效地揭示轴承故障特征频率及其谐波特征,在提取和识别轴箱轴承微弱故障方面具有一定优势.

    轴箱轴承故障诊断多频带故障特征提取加权联合提升包络谱谱相干

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    VMD引导的轮对与轴承复合故障诊断方法

    易彩林建辉汪浩廖小康...
    151-159页
    查看更多>>摘要：针对列车轮对轴承系统复合故障难以辨识与诊断问题,提出一种变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)引导的多故障特征提取匹配方法.首先,为避免预定义模式数在运行过程中对先验知识依赖从而对诊断结果造成影响,对原始轴箱振动数据进行逐阶VMD分解,模式数为 2～N;其次,对VMD分解获取的本征模态函数(VMD intrinsic mode functions,VIMF)进行相关峭度计算,提取相关峭度最大的VIMF;然后,将相关峭度最大的VIMF进行平方包络分析,提取故障特征频率;最后,将所提方法与快速峭度谱、相关峭度谱方法进行对比.仿真信号和试验数据分析表明:所提方法完全规避了VMD模型中关键参数K的选择问题,可以准确、有效地分别提取出轮对和轴承的故障特征;与快速谱峭度与相关谱峭度方法相比,获取的故障特征谐波分量在数量和信噪比上均具有明显优势.

    变分模态分解复合故障诊断轮对轴承相关峭度平方包络

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    基于改进信息熵的直接刀具状态监测设备部署

    由智超高宏力郭亮陈昱呈...
    160-167页
    查看更多>>摘要：在不拆刀情况下,基于机器视觉的在线刀具状态监测系统可完成刀具磨损测量和状态评估,但与在线捕获刀具图像质量息息相关的系统部署参数选择却鲜有研究.为解决上述问题,本文构建基于改进信息熵的多项式回归模型以实现刀具状态监测系统的最优部署.首先,使用自适应阈值方法去除捕获刀具图像中背景要素干扰,并通过信息熵指标评估图像中刀具磨损区域的成像质量;然后,构建相机工作距离、曝光时间与所提出评价指标之间的多项式回归模型以描述部署参数与提出评价指标的映射关系;最后,应用最小二乘法求取多项式模型系数获得最优部署参数.在确保自变量的因子水平涵盖最优部署参数情况下设计正交实验,实验结果表明:提出的评价指标与工作距离、曝光时间等部署参数之间均存在主效应关系,符合光学成像系统的变化规律;与支持向量机、决策树和K近邻(K-nearest neighbor,KNN)算法等非线性回归预测模型相比,三次多项式回归模型预测误差最小,其平均绝对误差、均方误差、均方根误差分别为 0.022631,0.00068,0.026069;在多项式回归模型求解的最优部署参数下,所捕获的刀具图像的测量精度达到96.76%,提高0.74%,满足刀具状态监测的精度要求.

    信息熵方差分析多项式回归机器视觉刀具状态监测

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    高速动车组车下设备的吊耳动力学分析

    丁杰
    168-176页
    查看更多>>摘要：为揭示CRH380AL高速动车组车下设备不同位置的吊耳产生裂纹差异很大的原因,开展实车运行工况下的振动和气动载荷测试,建立车下设备-车辆-轮轨-线路多重耦合大系统动力学模型,其中的车体和车下设备利用有限元法建立弹性体模型,轮轨子系统和转向架子系统使用多刚体动力学建模,轨道不平顺谱应用武汉至广州区间的实际测量数据,隧道通过和隧道交会等工况的气动载荷由八节车气动模型数值模拟获得,分析了车体弹性、气动载荷和螺栓刚度等因素对车下设备吊耳支反力的影响.研究表明:车下设备与车辆系统之间存在强烈的耦合行为,车下设备本身质量分布和车体弹性耦合效应导致 4号吊耳垂向动态载荷最大,与现场故障裂纹占比最高的情况对应;气动载荷对车下设备 8号吊耳动态载荷存在明显影响;低频区域的吊耳动态载荷随螺栓刚度的增大而增大,垂向平均动载荷和最大动载荷分别为其余 2个方向的 4倍和 6倍.基于线路和车辆耦合的动力学分析方法可为车下设备动态力学行为的设计和疲劳性能的优化提供理论支撑.

    高速列车车下设备吊耳线路气动载荷刚柔耦合动态载荷

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    基于EWT-KLD的机械密封金刚石涂层磨损声发射降噪

    林志斌高宏力吴昱东谭咏文...
    177-184页
    查看更多>>摘要：为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发射信号和背景噪声发射信号用相同的滤波器组划分频带;计算相应频带2种信号的相对熵,用累计和算法在升序排列的相对熵中找到首个大于3σ的值作为阈值,保留相对熵值大于阈值的频带重构信号,完成降噪.研究结果表明:本文所提的EWT-KLD方法可以有效抑制不同工况、不同磨损状态的声发射信号的噪声,有效改善了磨损声发射信号的信噪比,尤其是微弱磨损信号的信噪比,提高了密封端面磨损声发射检测的精度和灵敏度;通过与传统降噪方法的对比发现,本文方法能够对不同工况下的密封磨损声发射信号降噪表现出更强的适应性和稳定性,对于及时检测早期密封磨损和准确监测磨损累积变化过程具有重要意义.

    机械密封声发射降噪经验小波分解金刚石涂层

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