冲击作用下的压头破岩机制研究

与静态岩石破碎过程相比,冲击作用下岩石的应力改变具有时间效应,应力波传播过程中表现出压、拉变化。基于损伤演化原理和有限元数值模拟方法,针对冲击荷载作用下的压头破岩机制进行了模拟分析。为排除边界上反射波的影响,黏弹性边界被纳入计算中。首先论证了黏弹性边界在均质和非均质介质中的计算精度,然后分析了冲击作用下不同均质度的岩石以及砂砾岩的响应规律,结果显示:在弹性情况下,压头与岩石接触边缘以及自由面附近是拉应力分布区,接触边缘拉应力最大。剪应力最高值并不位于接触面附近,而是离接触面有一定距离。较均质岩石主要呈现拉伸破坏模式,先出现赫兹裂缝,然后是径向裂缝和侧向裂缝,拉应力的产生成为诱发裂缝萌生和扩展的主因。当岩石均质度较低时,岩石的破坏形式呈现多元化,剪切破坏比重加大,表现为复杂的拉剪破坏模式。对于砾石粒径较大、含量较多的砂砾岩,砾石和基质的非均匀性不可忽略,冲击下破坏模式以绕粒环行和穿粒破坏为主。总体说来,对于岩石类准脆性材料,应力波传播过程中产生的拉应力是失稳的诱发和扩展的关键。

基于简化磁链模型的SRG自励发电

提出了一种开关磁阻发电机(SRG)磁链解析模型,通过傅里叶变换和反正切函数拟合,仅需要5个特殊位置磁链参数即可建立较为精确的SRG磁链模型,同时给出了该简化磁链模型下的电压方程和转矩方程。与需要大量磁链数据的传统建模方法相比,本方法容易实现且计算效率高。利用该方法建立了SRG自励发电模型,研究了SRG自励发电性能,通过实验测得的电压、电流及其他一些特性曲线验证了这种新型建模方法的正确性。

深厚软土地区预留土台对基坑围护结构变形及稳定性影响分析

为研究深厚软土地区预留土台对基坑围护结构变形及稳定性影响,基于福州长乐滨海某具体深基坑工程,采用有限元分析方法对采取预留土台方式的基坑开挖进行模拟,分析有无预留土台以及不同土台尺寸等因素对基坑围护结构变形及稳定性的影响,并结合监测数据进行分析。研究结果表明:随着土台宽度的增加,围护桩水平变形随之减小,基坑整体稳定性随之增加;随着土台高度的增加,围护桩水平变形随之减小,基坑整体稳定性随之增加;当土台宽度较小/土台高度较小时,土台加固对围护桩水平变形控制效果明显,但当土台宽度较大/土台高度较大时,土台加固对围护桩水平变形控制效果有限。土台加固对基坑的整体稳定性均有提高作用。

用于电动车辆的SRM起动性能研究

分析了电流斩波控制和角度控制对开关磁阻电机(SRM)起动性能的影响,通过仿真得到了斩波电流限,开通角、关断角控制规律,并通过实验验证了仿真结果的正确性.

开关磁阻电机控制系统在电动汽车中的应用

驱动电机控制系统是电动汽车的关键技术之一,本文首先对电动汽车用各种电动机做了比较,并着重论述了一种适合用作牵引的开关磁阻电机控制系统,并在单片机AT89C51的基础上采用TMS320LF2407新一代的DSP产品,使该控制器的可靠性更高,响应更快。

非均匀脆性材料EOI试验模拟中的动接触法

基于动接触力二步法和有限元原理,从数值模拟角度揭示了碰撞接触-分离过程。本文首先通过建立两杆撞击模型,与ANSYS_LSDYNA结果对比分析,验证了该方法的可靠性;然后进一步基于细观线性行为可以反映宏观非线性行为的原理,根据材料内部应力状态进行损伤判断,成功模拟了EOI(Edge-On Impact test侧向撞击试验)的裂缝扩展过程。通过与前人的研究成果进行对比验证,肯定了该方法对于研究碰撞问题有较高的效率和可靠度,对于研究碰撞问题有较高的参考价值。

动力作用下硬颗粒诱发裂缝弯曲和分叉机理研究

脆性材料在动荷载作用下的裂缝弯曲和分叉行为,对深入了解材料的抗拉特性和破坏模式有着重要意义。基于损伤演化原理的有限元方法,针对脆性材料中颗粒物诱发裂缝分叉的机理展开研究,通过比较无颗粒与有颗粒两种裂缝扩展模式,分析了硬颗粒对裂缝扩展模式的影响。结果显示,当颗粒物刚度较大物性较好、裂缝扩展遭遇颗粒时裂隙将沿着交界面绕行,易发生弯曲分叉,两者具有迥异的扩展模式。

IGBT的瞬态保护和缓冲电路

IGBT绝缘栅双极性功率晶闸管是MOS管同双极性晶体管结合的产物 ,一般的IGBT模块都是几合一或一个IGBT一个续流二极管集成而成 ,IGBT的栅压不能过高 ,过高很容易击穿 ,所以IGBT的门极都并联两个反并联 15V～ 18V的稳压二极管。同时由于人体电容很小 ,积累少量电荷就能产生高压 ,所以尽量避免用于触摸IGBT的引脚 ,同时 ,在IGBT没有接入电路中长期放置时 ,应将其门极同阴极短路 ,在使用中要尤其注意IGBT的瞬态保护 ,否则很有可能损坏IGBT。

青岛市市场销售甲壳类、软体类海产品重金属污染状况分析

目的:了解青岛市农贸市场、超市甲壳类、软体类海产品中重金属相关污染物的含量,了解受污染的情况,为科学评估海产品中重金属的危害提供数据支撑。方法:2022年在青岛市10个市区农贸市场、超市采集120份甲壳类、软体类海产品,按照《食品中多元素的测定》(GB 5009.268—2016)、《食品中铅的测定》(GB 5009.12—2017)、《食品中镉的测定》(GB 5009.15—2014)、《食品中总汞及有机汞的测定》(GB 5009.17—2014)等标准进行检测。结果:120份样品中铅、汞、镉、铬检出率分别为55.00%、36.67%、85.83%、81.67%,超标率分别为1.67%、0、13.33%、23.33%。结论:2022年青岛市市场销售的甲壳类、软体类海产品重金属污染状况需要引起高度重视。

开关磁阻电动机控制系统在电动汽车中的应用

驱动电动机控制系统是电动汽车的关键技术之一,本文首先对电动汽车用各种电动机做了比较,着重论述一种适合用作牵引的开关磁阻电动机(SRM)控制系统,并在单片机AT89C51的基础上采用美国德州仪器公司(TI公司)的TMS320LF2407新一代的数字信号处理器(DSP)产品,使该系统的可靠性更高,响应更快。

顶管推进对既有桥梁变形影响分析

顶管法作为城市管线建设和改造的主要手段,是理论界和工程界关注的重点内容。本文基于有限元方法,依照实际工程建立了三维数值模型。通过计算桥梁力学响应,对桥梁安全性进行评估。本文的结果对顶管施工影响既有构筑物安全性方面的研究具有一定的参考价值。

开关磁阻电机在混合动力军用车辆中的应用

对开关磁阻电机(SRM)在混合动力军用车辆中的应用进行了研究。分析了SRM的运行原理、调速特性和控制方法,设计了离散滑模变结构-PI控制器。试验表明,系统获得了较好的静态和动态性能。本系统选用数字信号处理(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)结合的控制电路,控制灵活,工作可靠,有效地利用了DSP的内部资源。

主开关管的散热保护与散热器的选择方法

简要论述了功率器件的功率损耗、散热器热阻和瞬态热阻概念的区别以及散热器的选择方法 。

模块化多电平换流器小信号模型及开环响应时间常数分析

模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)由于其交直流电压由分散储能的子模块电容建立,因此分析其主电路参数与动态响应的关系非常困难。为给MMC-HVDC工程控制器的设计提供依据,分析此类系统一般运动模型和控制模型的建立过程,推导旋转坐标系下的子模块平均值受控源解耦模型和换流器状态空间方程;利用系统稳态工作点附近的小信号模型得到开环传递函数和动态响应表达式。最后针对中国电力科学研究院开发的MMC-HVDC动模仿真装置,利用经验公式和该文的方法分别计算开环响应时间常数,对比结果证明理论分析的正确性。

刀具动态作用下节理岩体破坏过程的数值模拟

基于细观损伤力学和动力有限元方法,模拟分析了节理岩体在刀具动态荷载作用下的损伤破裂过程,探讨了节理间距和节理角度的影响。在动力分析模型中,通过考虑黏弹性边界以排除边界应力波反射的影响,提高了计算精度。数值模拟结果表明,节理的存在改变了岩体中应力波的传播模式。一方面,节理面反射的拉伸应力波加剧了节理与刀具间岩体的碎裂;另一方面,软弱节理面破坏吸收了应力波能量,阻碍了应力波向下的传播,减弱了下部岩体的破坏程度。模拟结果还表明,节理间距越小,岩体破坏程度更加明显。倾斜节理的存在使刀具下部的裂纹出现不对称性扩展特征,影响了主裂纹向下扩展的能力,限制了其伸展的空间。节理岩体在刀具动态作用下的破坏过程研究还很少见到,研究结果对于节理岩体动态破坏的机理以及地下工程开挖等实际应用,具有一定的参考价值。

刀具破岩机制研究现状及发展趋势

在分析大量文献的基础上,从理论模型、物理试验和数值模拟三个方面,对近些年国内外刀具破岩规律研究进展情况进行归纳和总结,并对各种研究方法的适用性、优缺点进行了评述,侧重论述了数值模拟研究进展,探讨了当前研究热点问题,包括节理岩体中的破岩规律、开裂准则、动力破岩和三维数值模拟研究等。总体来看,有关刀具破岩机理的研究取得了长足进展,尤其是数值计算从不同层次上揭示了刀具破岩机制,包括滚刀作用下岩石裂纹扩展规律、滚刀与岩石的相互作用力学模型、材料力学参数、滚刀作用方式、围岩地应力以及刀具几何参数等因素对破岩效率的影响,数值计算方法极大地促进了刀具破岩规律的深入研究;最后总结了当前刀具破岩受力模型、动态加载与三维模拟等面临的挑战问题。

地铁运营对临近建筑的影响性分析

本文基于有限元数值方法,通过结合福州某项目,考虑了地铁运营对不同距离情况下的酒店的振级影响,结果表明:双向隧道运营时,在不考虑减振降噪措施的情况下,酒店距隧道结构的距离不小于24m,若设计时低于该值,需采用有效的减振降噪措施。本文结果可为福建地区地铁振动影响性研究提供一定的参考价值。

动静组合作用下刀具破岩机制数值分析

基于细观损伤有限元方法,模拟分析了刀具在单一动载、动静联合荷载、静态围压条件下动静联合荷载3种情况下岩体破碎的全过程。模型采用黏弹性人工边界剔除了边界应力波反射对模拟结果准确性的影响。数值模拟结果表明:在弹性情况下,静压的存在对岩体内部最小主应力值影响不大,却显著提高了材料内部最大主应力水平,增大了剪应力的大小,导致剪切破坏可能性增加;当有围压存在时,岩体内部受拉区域减少,岩体强度有所提高。单一动载和动静联合荷载破岩时,岩体内部除刀头附近呈现少量压破坏外,破坏均以拉破坏为主;而围压条件下,岩体破碎面积相对减小,裂纹在围压的作用下向两侧自由面延伸,岩体内部破坏形式则趋于多样化,压破坏比重明显增大,整体表现为拉压复合作用。模拟结果还表明,刀头侵入量主要受动载力大小影响,在相同幅值增量下,动载力增加导致的刀头侵入量远大于静压增加所导致的侵入量。相对单一动载和静压作用下的岩石破碎机制来说,动静组合加载破岩的研究还需更为深入的探讨。研究结果可望对岩体破坏机制以及地下工程作业等实际应用提供一定的参考。

冲击载荷作用下准脆性材料Ⅱ型裂纹扩展研究

冲击载荷作用下准脆性材料的动态断裂一直是关注的热点问题,Ⅱ型裂纹试样受冲击剪切时其裂纹扩展方向同材料力学性质和冲击速度等密切相关。应用岩石动态破裂过程动态分析系统软件,对单边平行双裂缝试样开展了冲击载荷作用下的裂纹动态扩展数值模拟,分别研究了不同材料力学性质、材料均质度、入射应力脉冲幅值和历时对II型裂纹动态扩展的影响。数值模拟结果表明,纯II型裂纹在动荷载作用下的扩展,不仅受到剪切损伤,而且还存在拉伸损伤;准脆性材料的非均匀性导致了主裂缝周围产生大量微裂纹的破坏,影响裂缝的分岔和内部的应力值;应力幅值和应力脉冲历时分别超过某一定值时,主裂缝将出现分叉现象,试样的破坏程度加剧,其研究结果对于深入揭示准脆性材料在动荷载作用下II型裂纹扩展的规律及准脆性材料的损伤断裂机制具有重要的参考价值。