重庆交通大学学报（自然科学版）

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资源池组合运输模式下的LNG海上运输航线配船研究

谢新连1，牛东翔1,2，赵瑞嘉1，黄帅1

2022, 41(05): 1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.01

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针对在离岸价(free on board, FOB)交付模式下进口LNG的船舶资源配置问题，基于LNG贸易中资源池的概念，从买方角度出发，以年运输成本最小为目标，分别建立了采用期租方式租船运输的传统贸易模式和资源池组合运输模式下的LNG海上运输航线配船模型；以我国某LNG进口企业签订的LNG购销协议为例，验证了这两种模型的合理性，并得到了最优的进口LNG航线配船运输计划。研究结果表明：资源池组合运输模式相对于传统贸易模式能更有效地降低公司运输成本。

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基于鲸鱼优化算法的多目标多式联运路径选择

吴志勇1, 2，戴弌1，鞠传香2，胡本佳2，胡啸1

2022, 41(05): 6-13. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.02

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在我国大力推进运输结构调整的形势下，为使物流成本降低、运输效率提升，减少物流运输排放造成环境污染，研究了一种基于鲸鱼优化算法的多目标多式联运路径选择模型。该多式联运路径选择模型的构建不仅考虑了运输费用和中转费用，而且将运输途中的碳排放绿色成本和到达目的城市的时间窗成本也考虑在内。通过模拟鲸鱼优化算法的目标包围、泡泡网攻击和目标搜索3个过程，以及Pareto适应度多目标优化，建立了支持多目标的多式联运路径选择模型。仿真实验结果表明：鲸鱼优化算法在求解路径选择方面具有较好的全局寻优能力和较快的收敛特性，所构建的模型效果好，能够满足运输用户多式联运路径选择需求。

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基于注意力机制LSTM的地铁乘客出行行为预测研究

张鹏飞，翁小雄

2022, 41(05): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.03

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针对地铁系统缺乏微观粒度出行行为预测模型的问题，提出了一种基于注意力机制LSTM的深度学习预测框架对地铁系统乘客出行行为进行预测。针对乘客地铁出行信息高纬度、多形式的特点，提出了两种特征提取模块分别对时间和空间信息进行特征提取；利用注意力机制与LSTM神经网络的特点，对长出行序列的时序特征进行建模从而预测乘客下一次出行的时空信息。利用广州地铁AFC数据对所提出模型进行验证，结果表明：所提出时间信息特征提取方法可以更加准确的表征时间特征；相较于传统统计学习模型，提出的预测模型对于进、出站站点及进站时间的预测准确率分别达到了74.9%、61.6%、44.8%，相对于现有算法取得了较大提升。

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基于集成算法的铁路客流短期预测模型研究

刘杰

2022, 41(05): 20-25. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.04

摘要 ( )

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随着高铁客运专线陆续建成并投入使用，积累了一定的客流历史数据，为合理分配运能及提高运输服务质量，需充分挖掘历史数据对客流进行短期预测，在考虑不同长度时间序列样本的基础上提出客流短期预测集成模型。首先，基于站间OD原始客流数据进行抽样得到全面反映客流特征的变长时间序列作为样本；其次，将小波分解和ARIMA模型结合构建客流预测弱模型；最后，使用Adaboost集成算法思想将多个弱模型组合起来构建客流预测强模型，并以重庆渝万线客流数据为基础对模型进行参数标定与检验。研究表明：提出的模型对比GM(1,1)和ARIMA模型有较好的预测精度和泛化能力，在平均绝对误差、平均相对误差和均方差这3个指标上平均有38.12%，67.78%和38.52%的提高。

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基于结构方程的在校大学生公交选择行为研究

张涛，孙帆，晋民杰，贾庆林

2022, 41(05): 26-34. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.05

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为丰富已有的大学生公交选择模型中的变量关系，基于计划行为理论，在行为态度、主观规范及知觉行为控制3个变量决定行为意向的理论框架加入中介变量个人偏好和体验后悔，构建了考虑7个潜变量，21个观察变量的大学生公交选择模型，来揭示加入2个新变量后潜变量之间的互动机理，最后，以太原市4所高等院校的实际数据运用于模型中。模型标定结果显示：行为态度对大学生公交选择行为呈现了与以前研究不同的负向影响；个人偏好和体验后悔都对公交出行意向和公交选择出行具有显著影响，但与后悔理论相悖，体验后悔对公交选择有正向效应。

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基于交通流到达率预测的交叉口自适应控制研究

张卫华，李军，丁恒，解立鹏

2022, 41(05): 35-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.06

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针对城市道路十字交叉口感应控制效益较低的问题，以城市道路十字交叉口的经典四相位控制为研究对象，提出了基于上游交叉口信号配时参数的交通流到达率预测计算方法——自适应控制方法；根据交通流到达率λ、路段车速离散系数F建立了交通信号配时参数的优化模型；以合肥市某关键交叉口为例，采用自适应控制方法进行交通仿真分析，并与传统感应控制方法进行了对比。结果表明：交叉口最大排队长度、车均停车次数、总延误和总油耗等指标，自适应控制方法计算的结果比感应控制方法计算的结果分别减少了21.7%、9.0%、12.6%和9.6%，有效地提高了交叉口通行效率。

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智能循迹车侧面碰撞散落物分布特征模型研究

王占宇1，沈亚敏1，都雪静1，梁文智1，胡岩2

2022, 41(05): 43-50. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.07

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为了分析散落物在汽车发生碰撞时的分布特征及不同材质类型的散落物对分布特征的影响，为汽车事故再现中的碰撞速度推理提供参考，设计了智能循迹货车和乘用车模型的实车碰撞试验。通过两种类型车辆的完全侧面碰撞试验，模拟分析了事故现场散落物分布面积、质量与碰撞速度之间的关系。研究结果表明：当发生侧面碰撞时，不同材质类型的散落物具有自身的散落特性，其中大豆的散落面积最大，瓜子的散落质量最多，同种材质散落物的散落面积、质量与碰撞速度有着显著的数学关系。

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弯道分心驾驶对行车安全风险的影响研究

张志清1，付金秀1，肖书影1，梁昌征2

2022, 41(05): 51-56. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.08

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为探究弯道上分心驾驶导致较大行车安全风险的内因，选择直线路段及半径分别为125、200、400和600 m的弯道路段2种场景共5种路况，通过模拟驾驶系统，研究了当驾驶员出现认知分心、视觉分心时，驾驶员的方向盘操作、心理舒适性以及车辆横向偏移的变化。结果表明：同一分心状态下，弯道路段分心驾驶对方向盘转动角速度ω、车辆横向偏移L以及驾驶员心率HR的影响均大于直线路段分心驾驶的，且弯道半径越小，影响越显著，行车安全风险越高；同一道路线形条件下，视觉分心驾驶对驾驶行为、车辆位置以及驾驶员舒适性的影响远大于认知分心驾驶的；半径为125 m弯道上视觉分心驾驶时，车辆横向偏移接近危险临界值，行车安全风险大大增加。

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基于检测信息的重庆市政桥梁服役现状及其分析方法展望

唐启智1,2，辛景舟1,2，周建庭1,2，张向和3，杨宏3

2022, 41(05): 57-65. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.09

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市政桥梁是城市交通路网中的重要命脉，其健康状况事关城市运行服务品质。基于重庆市近两年191座受检桥梁的检测报告，对桥梁服役状况、检测评估手段、数据利用情况进行了全面的梳理，旨在掌握城市桥梁服役现状，探明现存问题与技术需求，推动桥梁检测评估工作的进一步发展。调查结果表明：重庆市政桥梁整体服役状态较好；技术状况评定方法有待更新、完善；智能检测手段应用场景较少，隐蔽病害无损检测技术工程需求巨大；桥梁检测数据利用率偏低、挖掘深度不够。研究结果可为基于桥梁检测数据的劣化规律、状态评估、维护决策等研究工作提供重要参考。

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悬索桥AS法主缆索鞍抗滑移试验研究

苏洋1,伏亚锋1,谢俊2,陈龙2,黄安明2

2022, 41(05): 66-73. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.10

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AS法施工的悬索桥，单根索股钢丝数远大于PPWS法，索鞍槽路比PPWS法宽很多，槽口间隔板的厚度也增至10 mm。贵黄高速公路上的阳宝山特大桥是国内首次采用AS法架设主缆建造的大跨度悬索桥，为明确AS法索鞍内主缆与索鞍间的滑移机理，验证抗滑可靠性，以阳宝山特大桥为背景，通过试验研究了鞍槽内各接触面对抗滑移系数的影响。结果表明：鞍槽中的索股是分层逐个滑移的，滑移顺序总是从上层索股到下层索股；名义摩擦系数从上层索股到下层索股依次递增；主缆钢丝在鞍槽中不同的接触状态对应不同的基础摩擦系数，索股与槽底、索股与侧壁、索股与隔板以及索股与索股的基础摩擦系数分别为0.25、0.35、0.25（5 mm隔板）、0.3（10 mm隔板）和0.21，增大鞍槽隔板厚度可有效增大结构刚度提高基础摩擦系数，提高鞍槽整体抗滑性能；建议AS法悬索桥主缆与索鞍间的摩擦系数可以取为0.2。

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基于风-车-桥耦合振动的斜拉桥结构响应分析及行车评价

宋腾腾1,2，荆国强3,4，吴肖波3,4，汪正兴3,4，严超5

2022, 41(05): 74-81. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.11

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为实现风和随机车流联合作用下斜拉桥结构响应分析及行车舒适性、安全性评价。首先，完善了风-车-桥耦合振动分析系统；其次，采用改进谐波合成法进行全桥三维风场模拟，分析了风和随机车流联合作用下的结构及车辆动力响应；最后，建立了行车安全性与舒适性评价准则，分析了风速、车速及路面粗糙度等对行车舒适性的影响，并联合车速及风向参数确定了高厢货车的行车事故临界风速。结果发现：密集运行状态下桥梁结构及高厢货车动力响应均大于稀疏运行状态，密集运行状态随机车流中高厢货车横向舒适性随风速的增大而降低，竖向舒适性随车速的增大及路面粗糙度水平的恶化而降低，其1/3倍频加速度RMS指标峰值影响范围介于2~10 Hz，均满足行车舒适性要求，基于所建立的分析流程，可确定特定车速与风偏角下的行车事故临界风速，车速为60 km/h、风偏角为70°时，行车事故临界风速为23.7 m/s。

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基于PIM的层状路面结构动力响应求解与分析

张海廷1，杨林青2,3，郭芳4

2022, 41(05): 82-91. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.12

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为了更准确地对路面服役性能进行评估，依据落锤式弯沉仪的实测结果，基于精细积分算法建立了一种求解黏弹性层状路面结构动力响应的数值模型，以期为路面弯沉反演分析提供高效而精确的正演算法。将该算法退化为弹性模型，与已有频域算例进行对比，验证了该算法频域解的精确性，同时将计算时域结果黏弹性解与弹性解和落锤式弯沉仪实测值进行对比，验证了该算法在求解层状路面结构受FWD动荷载作用下动力响应的精度以及对实际工程的适用性。最后，利用该算法分析了沥青混凝土层和路面基层厚度对FWD动荷载作用下路面动力位移响应的影响，结果表明，两者对动力响应均有显著的影响。

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基于预割缝试验的水泥土稳定RAP混合料抗裂性能研究

彭波1，杨中长1，任自铭2，吴世园3，杜冰洁2

2022, 41(05): 92-99. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.13

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为分析水泥土稳定RAP混合料的抗裂性能，在最佳含水率和最大干密度下成型不同配比的试件，并对其进行收缩试验和断裂韧度试验。试验结果表明：随着灰土掺量和水泥剂量增加，混合料干缩系数和温缩系数整体上呈现增长趋势，当混合料处于5~-5 ℃的温度区间时，温缩系数出现峰值，且峰值大小随水泥剂量的增加而增大。混合料断裂韧度试验结果表明：水泥土稳定RAP混合料的断裂韧度随水泥剂量增加或灰土掺量减少而增大，表明混合料抗裂纹扩展能力也随着增强。拟合结果表明：柔度和收缩系数之间具有较高的相关性，说明柔度能准确地反映混合料的抗收缩性能。基于此，可以将断裂韧度和柔度作为冷再生混合料抗裂性能的评价指标。

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石灰石粉对超高强水泥基材料流变特性的影响

南雪丽1,2，姬建瑞1,2，魏定邦3，王毅1,2，陈浩1,2

2022, 41(05): 100-106. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.14

摘要 ( )

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为制备更适宜工程应用的超高强水泥基材料，利用石灰石粉分别取代超高强水泥基材料中的水泥和硅灰用量，通过微型坍落度仪和流变仪研究了石灰石粉对超高强水泥基材料流变特性的影响。研究结果表明：当石灰石粉取代部分水泥和硅灰时，超高强水泥基材料出现剪切增稠，屈服应力与塑性黏度降低，说明掺入石灰石粉可改善超高强水泥基材料在泵送过程中出现的离析、泌水等现象，提高超高强水泥基材料在浇筑时的充填能力；相比于石灰石粉取代水泥，当石灰石粉取代硅灰时，超高强水泥基材料剪切增稠程度和流动度明显增大、屈服应力及塑性黏度显著降低，表明取代硅灰时对超高强水泥基材料的施工性能有较大的改善作用；超高强水泥基材料的流动度与屈服应力、塑性黏度满足二次多项式函数关系，且石灰石粉取代水泥量不宜超过17%，硅灰取代量宜为50%，此时超高强水泥基材料流变性能得到较大改善，28 d抗压强度增加15.6%。

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基于Chen-Young模型及不平衡推力法的降雨型高切坡稳定性演化过程分析

靳红华1,王林峰2,任青阳1,张星星3

2022, 41(05): 107-117. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.15

摘要 ( )

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为进一步揭示降雨条件下基岩型台阶状高切坡的降雨入渗及稳定性演化过程，基于Chen-Young模型及不平衡推力法建立了基岩型台阶状高切坡概念模型，推导了该类降雨型高切坡稳定性计算方法；利用Geo-studio数值模拟软件开展了多工况下高切坡降雨入渗过程研究，揭示了不同降雨工况下及雨后高切坡内部渗流场及稳定性变化规律；获得了该类边坡在不同降雨时间及降雨强度作用后的稳定性变化情况，基于此给出了该类高切坡在不同降雨量及降雨时间下的稳定性预测方法。研究结果表明：与倾斜式边坡不同，该类边坡降雨入渗过程应考虑高切坡尺寸效应，依据降雨入渗深度与边坡形状尺寸大小关系，可将该类边坡入渗过程划分为3种模式，其中强降雨条件下该类边坡潜在滑面为湿润锋面及基岩面的双折线型滑面，且模拟结果与模型计算具有较好一致性；降雨条件下高切坡稳定性劣化过程可划分为平稳阶段、快速劣化阶段、缓慢劣化阶段及回升阶段4个阶段；高切坡稳定性状态与降雨时间、降雨强度成负相关，降雨总量一致时，与降雨强度相比，降雨时间影响边坡稳定性较剧烈；降雨入渗深度及总量越大，高切坡雨后稳定系数回升幅度越小。

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水位升降与降雨耦合作用下库岸边坡稳定性分析

曾润忠1，谢典1,2，祝俊华1，罗伟1，赵秀绍1

2022, 41(05): 118-126. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.16

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为了研究降雨与库水位涨落2种因素耦合作用下非饱和复杂土质库岸边坡的渗流与稳定性问题，基于ABAQUS软件建立了含砂层边坡计算模型；研究了在降雨强度分别为48.0、72.0、100.8 mm/d，库水位升/降速率分别为0.5、1.0、1.5 m/d条件下，库岸边坡的渗流场特性和稳定性。结果表明：单因素影响下，降雨强度越大或水位下降速率越大，库岸边坡稳定性越差；降雨与蓄水（库水位上升）耦合作用下，降雨强度及蓄水对库岸边坡稳定性的影响相对较小；降雨与库水位下降耦合作用下，水位下降是引起库岸边坡稳定性快速下降的主导因素，且库岸边坡稳定性随着降雨强度的增大而降低；渗透力的作用促进了含砂层边坡坡体塑性区的贯通，极大地削弱了库岸边坡稳定性。

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船闸浮式系船柱受荷响应力学模型

刘明维1，李明龙1，吴林键1，江涛2，赵殿鹏3

2022, 41(05): 127-132. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.17

摘要 ( )

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随着通航船舶大型化的快速发展，对船闸浮式系船柱等通航设施提出了更高的要求。为保障船闸浮式系船柱结构在运行状态下的系缆安全，依托于某大型船闸工程项目，基于材料力学的基本理论推导得到了船舶系缆力与浮式系船柱柱身应变之间的定量关系，结合系缆力作用下浮式系船柱有限元模型的应变值计算结果，建立了船闸浮式系船柱的受荷响应力学模型。当浮式系船柱柱身同一截面位置指定测点处的应变已知时，便可基于该模型计算得出浮式系船柱所受系缆力，用以评估过闸船舶的系缆安全。通过将模型预测值与数值仿真计算结果进行对比分析，验证了模型的精度。研究成果可为实现船闸浮式系船柱在服役状态下的自动化感知预警及安全评估提供技术支撑。

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基于DXF组码的盾构隧道管片结构自动出图研究

龚彦峰1,2，程岩3,4，刘笑娣3,4，王少锋1,2

2022, 41(05): 133-141. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.18

摘要 ( )

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当前盾构隧道管片结构图绘制主要依靠设计人员借助CAD绘图软件实现，其流程复杂，难以精准、快速实现管片结构立面图、剖面图等绘制。在明确管片结构出图需求基础上，通过研究DXF文件组码格式，定义基本图元，结合盾构隧道管片结构几何参数特点，对管片结构各构件进行参数化设计。基于几何布尔运算，提取管片结构轮廓并确定各构件位置，将各构件拼装组成完整结构图。利用C++编程语言，基于面向对象的思想进行模块化设计，开发管片结构自动出图软件，自动生成管片结构图，研究表明其精度高、速度快，提高了设计人员的生产效率。

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外转子轮毂电机温度场及温度应力研究

周志刚1,2，杨文豪1,3，李争争1，李豪迪4

2022, 41(05): 142-150. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.19

摘要 ( )

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考虑到外转子轮毂电机采用不同冷却方式会产生不同的温升分布，并且对电机形变产生不同影响。建立外转子轮毂电机模型进行电机磁场分析，通过将电机中损耗作为热源，进行电机温度场与温度应力耦合分析，研究外转子轮毂电机在采用不同冷却方式时各部件温升以及形变分布情况；在此基础上，对比单电机与轮毂电机的形变差异；通过实验数据与有限元数据对比，电机部件温度最大误差为6.6%，验证了外转子轮毂电机模型建立的正确性。结果表明：不同冷却方式对电机温度分布情况以及电机形变影响不同，单电机与轮毂电机在相同冷却条件下形变结果不同。该研究为电机性能、寿命以及安全性提供一定参考价值。

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走行轮轮胎带束层帘线性能参数对轮胎磨损影响规律研究

文孝霞1，田云坤1，杜子学2

2022, 41(05): 151-156. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.20

摘要 ( )

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跨座式单轨车辆的走行轮胎在实际运行中会发生严重的磨损。为厘清走行轮胎带束层帘线弹性模量和角度变化对轮胎磨损性能的影响规律，以走行轮径向刚度参数作为轮胎磨损性能的评价指标，对走行轮胎径向刚度随不同带束层帘线弹性模量和带束层帘线角度的变化规律进行研究；并对带束层帘线角度影响因子进行灵敏度分析。研究结果表明：带束层帘线弹性模量对轮胎的磨损性能影响较小；走行轮胎第2带束层帘线角度对轮胎的磨损性能影响程度最大、最敏感；第2带束层帘线角度越大，走行轮胎磨损性能越差；第1、3带束层帘线角度越大，走行轮胎磨损性能越好。

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基于遗传算法的混合流动式磁流变阻尼器优化设计

胡国良, 齐浩楠, 喻理梵, 涂渝

2022, 41(05): 157-166. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.05.21

摘要 ( )

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针对传统磁流变阻尼器在体积受限条件下不能产生良好阻尼性能的不足，提出并设计了一种混合流动式磁流变阻尼器，该阻尼器液流通道由4段轴向圆环液流通道和2段径向圆盘液流通道串联组成，通过设置隔磁零件引导磁力线蜿蜒通过全部液流通道，有效提高了阻尼器的磁场利用率。阐述了混合流动式磁流变阻尼器的结构和工作原理，建立了阻尼力数学模型，并采用有限元法对阻尼器进行电磁场仿真。利用遗传算法对该阻尼器进行结构优化，优化目标函数由输出阻尼力、阻尼力可调范围、响应时间常数、能耗和阻尼器活塞头体积5部分组成。对比分析了优化前、后各液流通道处磁感应强度和剪切应力的分布规律，以及各性能指标随外加电流的变化情况，结果表明优化后磁流变阻尼器的磁场利用率更高，且各项性能均有明显改善。

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