大倾角引水斜井TBM关键技术研究及应用

为解决传统抽水蓄能电站大倾角引水斜井施工安全风险高、环境影响大、施工效率低的问题,提出采用大倾角全断面斜井TBM掘进。首先,针对洛宁抽水蓄能电站工程和地质特点,论证采用全断面斜井TBM施工的技术优势,完成洛宁抽水蓄能电站全断面斜井TBM选型;其次,提出国产首台大倾角全断面斜井TBM关键技术,包括安全防溜及换步工艺、出渣及异常情况处理、整机物料运输、不良地质处理等多项关键技术;最后,通过实施上述技术,完成洛宁抽水蓄能电站斜井TBM设计制造及应用。实践证明:1)在抽水蓄能电站引水斜井采用全断面斜井TBM施工切实可行,且具有环境破坏小、绿色低碳等优点;2)采用敞开式主机并配置双重防溜撑靴适用于大倾角施工,具有安全系数高的特点;3)从斜井底部到TBM设备尾部采用液压绞车运输,TBM设备尾部至TBM前部采用单轨吊机运输,可满足高频次人员、物料的运输要求。

农机犁铧铸件凝固温度场数值模拟

基于PROCAST铸造模拟软件,利用PRO/E三维建模软件对农机件犁铧进行了建模,根据热传导方程分析了其由液态向固态转变的温度场变化,得出了铸件温度随时间的变化关系,并对凝固过程中产生的缩孔、缩松等缺陷进行了预测。模拟结果与实际浇注效果对比显示吻合良好,较真实的反映了温度变化,可为优化铸造工艺方案提供指导。

钢基表层复合材料制备及其磨损性能研究

在确定钢基表层复合材料组分的基础上,通过磨损试验得到了不同配方表层复合材料的磨损量.采用正交试验法优化了配方,确定的最佳组分为:SiC粒度约80μm,体积分数40%;Cr粉粒度60μm,体积分数约1.5%;聚苯乙烯(EPS)颗粒余量.分析了各组分对复合层磨损性能的影响,结果表明:Cr粉的加入可使试样的耐磨性显著提高;SiC的含量及粒度对试样的耐磨性均有较大影响.表层显微组织分析表明,利用优化配方得到的表层复合材料的组织对复合材料整体性能的提高非常有利.

截锥螺旋压缩弹簧在SS8电力机车上的应用研究

通过对弹簧参数的优化设计,经试验检测及装车应用,结果显示改进后的机车截锥螺旋压缩弹簧设计工作高度与原设计(原设计指圆柱螺旋压缩弹簧,下同)接近;工作负荷下弹簧变形量低于原设计;每件弹簧设计减重(2～3)kg;强度、径向稳定性皆满足设计要求。试验表明,该新型弹簧完全可以应用于铁道机车车辆。

真空实型铸造钢基表面复合材料的耐磨冲击性能研究

测试了真空实型铸造工艺制备的碳化硅颗粒增强钢基表面复合材料的耐磨性能和冲击力学性能。结果表明钢基表面复合材料的耐磨性优于基体,磨损系数大于基体;在应变率为600 s-1时,冲击应力比基体高约70 MPa。微观组织分析表明,增强碳化硅颗粒在基体中粒形基本保持完整,分布均匀,且基体与复合层之间没有明显的边界,说明两者的结合强度较高,起到了传递载荷和减缓冲击的作用。

钢基耐磨复合材料的真空实型铸造工艺研究

采用真空实型铸造工艺来制备陶瓷颗粒增强的钢基表面复合材料是一种制造选择性增强耐磨复合材料的先进工艺。本文研究了复合材料的制备过程,耐磨涂料配制及涂刷工艺和材料的浇注工艺,并在金相显微镜上对复合材料的组织进行研究。对复合材料微观组织结构分析表明,碳化硅颗粒表面固溶于基体材料组织中,粒形基本保持完整,分布均匀,与基体构成冶金结合。

基于ProCAST的犁铧真空实型铸造分析

在Pro/E三维建模基础上,使用商用ProCAST分析软件,对犁铧铸件进行了数值模拟。通过模拟,观察铸件充型凝固过程的流场、温度场、应力场,并预测出铸造缺陷,从而预测了设计方案的合理性,并将模拟结果与实际工艺试制结果进行比较,显示ProCAST模拟结果与实际浇注结果吻合较好,说明利用模拟制定的工艺方案可行,并且能够有效地指导实际生产。

工程硕士教学过程中存在的问题及其解决办法

校企合作在工程硕士培养中起着非常重要的作用。本文结合校企合作培养工程硕士的实际,针对课程学习、遴选导师、学位论文等不同阶段存在的一些问题,提出了相应的改进建议,可供高校培养工程硕士部门参考。

纳米SiO_2改性环氧树脂复合材料的低温力学性能研究

对环氧树脂/纳米SiO2复合材料的低温力学性能进行了研究。在环氧树脂中加入SiO2形成复合材料,并采用对纳米颗粒表面进行硅烷偶联处理的方法实现了SiO2纳米粒子在树脂基体中的均匀分散。在液氮下对一部分复合材料进行冷冻,然后通过电子万能实验机和冲击实验机测试其低温力学性能,并与未冷冻的复合材料的室温力学性能进行比较。结果表明,复合材料低温下的拉伸强度比室温下的高,但冲击强度和断裂伸长率有所下降。

机车牵引齿轮接触应力及疲劳失效微观分析

根据20CrMnMo材料的牵引齿轮真实参数,利用ANSYS软件建立有限元模型,对其接触应力进行分析得出:最大接触应力发生在齿面接触点位置,且以等值椭圆线向外扩散,使齿面产生不同程度的微裂纹,最终导致磨损和剥落等疲劳失效形式发生;通过微观组织分析,发现剥落裂纹部分的组织受损较重,验证了有限元分析的正确性。

面向工程实际的应用型机械人才培养模式研究

通过分析目前国内的高等工程教育模式,以及与国外高校对工程人才的培养方法对比,提出面向工程实际的应用型人才培养模式,从学生的理论教育、课程设计、实验教学、金工实习到企业实习等方面给出较为全面的培养思路,以期对当今的机械工程教育改革提供参考。

研究生教育质量监测体系存在的问题及对策

提出了我国研究生教育的培养目标,即要在教学内容、学科前沿及创新精神等方面实现综合提高;探讨了我国研究生教育质量监测过程中存在的主要问题;从招生制度、培养过程、学习生活及就业等四个方面对完善我国研究生教育质量监测体系提出了对策。

工程硕士培养过程中的问题探讨

校企合作在工程硕士培养中起着非常重要的作用。本文结合实际提出了校企合作培养工程硕士的过程中,课程学习、遴选导师、学位论文等不同阶段存在的一些问题,提出了相应的改进建议,可供高校培养工程硕士部门参考。

基于ANSYS的双圆弧齿轮静动力学分析

基于Pro/E平台,通过参数化方法建立了某双圆弧齿轮的三维几何模型,并利用有限元分析软件ANSYS对其进行了网格划分。对双圆弧齿轮进行静力学分析,获得了该双圆弧齿轮的弯曲应力应变图,由模态分析得到齿轮的各阶振型图,由瞬态分析得到齿轮某一节点的位移图。这些分析结果真实地反映了齿轮的受力及变形情况,有利于齿轮传动技术的完善与提高。

纳米Al_2O_3改性环氧树脂复合材料的低温力学性能研究

通过机械搅拌的方法将纳米Al_2O_3颗粒分散在环氧树脂基体中,用干燥箱对其固化来制备纳米Al_2O_3环氧树脂复合材料,然后进行低温冷冻处理,从而对其进行力学性能测验。研究表明环氧树脂在120℃下烘烤12h所取得的固化效果较好;而低温处理后的环氧树脂复合材料具有优于未处理的环氧树脂复合材料的力学性能,尤其是在耐压和韧性方面。

基于虚拟仪器的机电实验平台开发

本文以虚拟仪器为平台,分析研究了当前虚拟仪器在机电实验中的应用以及虚拟仪器技术在国内外的发展现状,并从实际应用的角度的出发,以虚拟信号发生器为例,硬件结构采用声卡,软件结构采用LabVIEW编制程序,最后进行实验论证,得出虚拟仪器技术在当前的机电实验方面大有可为之处,并对相关的领域进行了展望。

耐磨涂料成分对钢基摩擦材料摩擦性能的影响

采用正交试验法优化了耐磨涂料配方,确定最佳耐磨涂料配方方案为:碳化硅粒度为80μm,碳化硅含量为40%(体积百分比),铬粉含量为1.5%(体积百分比),EPS颗粒余量。磨损试验表明,利用该耐磨涂料配方得到的表面复合材料耐磨性能较高,并分析了耐磨涂料各成分对钢基摩擦材料摩擦性能的影响。

挤压浸渗刹车盘模具设计

分析了某刹车盘用挤压浸渗工艺成型的可行性,依据刹车盘零件图设计了挤压浸渗工艺的锻件结构,根据挤压工艺要求设计了刹车盘模具和模架,模具结构合理,生产的零件符合要求,且模架可用于不同类型的刹车盘模具。

机动车用摩擦材料的性能研究

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置进行冲击试验,探讨摩擦材料的耐冲击性能。通过对摩擦材料的应力-应变曲线,应力-应变率曲线及应变-应变率曲线的比较研究,得出了纤维增强复合材料具有良好的耐冲击性能和良好的塑性性能。

大直径大坡度连续超小半径转弯TBM关键技术研究及应用

为解决抽水蓄能电站交通洞、通风洞开挖断面大、水平转弯半径小、纵坡坡度大且变化频繁,常规TBM无法施工的难题,以抚宁抽水蓄能电站交通洞和通风洞为背景,分析大直径、超小半径转弯、大坡度隧洞采用TBM施工的重难点,从整机方案选型、关键部件设计、出渣方式创新等方面入手,设计一种大直径大坡度超小半径转弯TBM。实践证明:1)在抽水蓄能电站进厂交通洞和通风洞采用大直径超小半径转弯TBM施工切实可行,且具有施工效率高、环境破坏小、绿色低碳等优点;2)采用双护盾主机并结合锚喷支护形式创新集成设计的TBM能够适应大直径超小半径转弯工况;3)在双护盾TBM的支撑盾上集成设计钢筋排存储系统方案可行;4)“旋转栈台+胶轮自卸车”的出渣运输体系能够解决大坡度、连续多次超小半径转弯工况下TBM出渣及物料运输难题,且施工成本相对较低,故障率相对较少,但其影响TBM掘进速度,出渣时阻碍物料运输及人员通行,不利于文明施工;5)在连续超小半径转弯、大坡度工况下采用组合式皮带机出渣的方案是可行的,且组合式皮带机出渣方案在提高TBM掘进速度方面具有突出的优势,但其皮带跑偏调整技术和“多级控制、顺序启停”的控制系统有待进一步研究。