带式输送机中部转载特性及3D打印设计研究

为解决暗斜井带式输送机中部转载装置受空间限制、结构设计不合理而导致堵料、撒料、粉尘污染等问题,建立了转载物料力学模型;利用离散元方法对三种工况的物料转运过程进行仿真研究,分析卸料效率、输送量及料流轨迹特性。根据现场工况设计出一种中部转载装置并总结出设计方法,利用3D打印技术对转载装置进行预设计和制造。结果表明,利用物料速度、输送量和物料轨迹等参数设计出的中部转载装置在转运过程中无堵料、撒料情况,并通过设计方法不断改善、优化结构,减小物料对中部转载装置及输送带的冲击,延长寿命,具有实际工程应用价值。

基于有限元方法的输送带模态分析研究

输送带是带式输送机最重要部件之一,其动态特性分析是研究带式输送机整机动力学特性的前提。对于在运行过程中的大型带式输送机而言,模态分析可确定结构的固有频率和振型,对保证输送带的安全性能非常重要。基于三参量固体模型对输送带复杂力学特性进行研究,推导出输送带纵向振动理论,结合ANSYS软件中预应力模块进行了模态分析,为输送带动态响应计算与分析提供了一定理论支撑。

软土路基填筑及地基处理设计研究

首先分析了换填法、注浆法、强夯法和水泥搅拌桩法的加固特点及加固机理,依托某公路项目,提出软土地基处治方案和路基填筑要点,并利用沉降和地基承载力对比了其加固效果,研究成果可为类似的软土路基设计提供一定的理论指导。

钢绳芯输送带有限元分析

为解决输送带特性及变形阻力分析困难的问题,对钢绳芯空间结构进行了细观力学分析,并对钢绳芯与橡胶的复合体输送带进行了有限元仿真。细观力学分析为钢丝绳的空间结构设计提供了依据,仿真分析结果精确显示输送带拉伸时的分布及变形情况,为钢绳芯、输送带的结构设计等提供了有力的依据。

高速公路拓宽路基差异沉降研究

为了提高高速公路改扩建路基建设水平,首先分析了新老路基的差异沉降机制和计算理论,随后依托某高速公路改扩建项目,利用有限元软件MIDAS/GTS建立计算模型,探讨了拓宽路基差异沉降规律及填料弹性模量对路基沉降的影响,最后提出了拓宽路基差异沉降处治措施,研究成果可为类似的改扩建路基的设计与施工提供一定的理论指导。

灰色关联法分析压裂水平井产能影响因素

水平井压裂技术是开发特殊和难动用储量的重要技术手段,在油气田开发过程中得到了越来越广泛的应用。影响压裂水平井产能的因素有储层因素、水平井参数和压裂因素,在开发过程中需要确定各个参数的主次关系。通过灰色关联法分析得到影响因素的关联系数由大到小分别为加砂量、裂缝条数、平均砂比、水平井段长度、原油粘度、地层压力等。

输送带压陷阻力的推导及数值分析

为解决带式输送机压陷阻力计算与实际不符的问题,采用更利于实际测试、更好描述材料特性的积分型四参量本构模型,推导了静态最大压陷变形量与动态压陷滚动阻力的数学模型,并对压陷过程进行了有限元分析。分析结果精确显示输送带在越过托辊时的受力分布及变形情况,验证了压陷阻力模型,为托辊、输送带的结构设计提供参考。

抓斗卸料的气幕抑尘研究

为了抑制抓斗卸料过程中粉尘的扩散,设计出一种气幕软密封系统,可以有效阻隔气流和限制污染物的扩散,使气幕平面外污染物的平均质量分数降低70.02%。首先通过CFD-DEM耦合方法构建抓斗卸料模型,对散料下落的气固两相流场扩散规律进行研究,得到了颗粒流场和空气流场的运动轨迹和速度分布,以及料斗上方5个平面的最大空气流场速度。使用气幕射流三维模型,基于最大空气流场速度设置气幕参数,通过控制变量法分别模拟不同气幕射流方式、射流口宽度、气幕射流速度和诱导风速度下的气幕,并分析其粉尘阻隔性能。结果表明:选择合适的射流口宽度和射流速度能明显抑制粉尘的扩散;不同射流方式下的气幕粉尘阻隔效果从高到低依次为吹吸、单侧吹、对吹;一定范围的诱导风速下,气幕有明显的粉尘阻隔作用。