3D激光扫描技术在凿岩台车隧道施工中的应用与分析

在隧道钻爆法施工中,需要严格控制超欠挖,使隧道实际轮廓尽可能与设计轮廓吻合,从而达到提高施工质量和降低施工成本的目的。通过3D激光扫描仪,智能凿岩台车能够快速、精确地实现定位;应用基于时间漂移原理的脉冲激光测距,获取点云数据,对点云数据处理后,重构隧道三维结构模型;应用切片算法,得到隧道轮廓断面图,得出超欠挖数据等成果。结果表明,在施工过程中,通过对3D激光扫描成果进行分析,能够快速判别引起超欠挖的原因,及时优化钻孔方案与爆破方案,为控制超欠挖提供支持,从而促进隧道施工信息化、智能化的发展,全面提高隧道施工水平。

淬火方式对7050铝合金挤压棒材组织和性能的影响研究

以ϕ75 mm7050铝合金棒材为研究对象,分别采用离线和在线方式对试样进行淬火处理,然后进行时效处理。采用OM、SEM、EDS、TEM和电子拉伸试验机分析测试了在线及离线淬火试样的组织和拉伸性能,并对结果进行了比较;对离线及在线淬火试样进行应力腐蚀试验及剥落腐蚀试验,比较了两种淬火方式下试样的耐腐蚀性能。结果表明:在线淬火试样基体中的第二相数量远多于离线淬火试样。离线淬火试样晶内析出相以杆状η′相为主,还存在部分η相。在线淬火试样晶内可见大量纠缠聚集的GP区,存在部分η′相和少量η相。在线淬火试样由于固溶温度低、淬火冷速不足,降低了过饱和固溶体的溶质浓度,进而减少了时效沉淀强化相的数量,导致在线淬火试样的强度降低。在线与离线淬火试样的电导率、应力腐蚀性能和剥落腐蚀性能均符合相关标准要求。双级时效能有效改善铝合金抗应力腐蚀性能及耐剥落腐蚀性能,抗腐蚀性能较峰值时效也具有一定优势。

办公设备用纸力学特性的非线性有限元分析

为了改善办公设备送纸机构的设计 ,从根本上消除办公设备使用过程中常见的卡纸故障 ,采用非线性有限元方法对纸张的力学特性进行了研究 .基于修正的拉格朗日描述 ,系统推导了三角形平面壳单元用于几何非线性问题分析时的增量平衡方程 .在此基础上 ,分析了纸张在悬臂状态及自重作用下的横向静变形及无阻尼动态响应 .将研究分析结果与实验结果及国际商用有限元软件MARC的分析结果进行了比较 ,发现研究分析结果比MARK的分析结果更接近实验结果 ,证明对纸张静、动态力学特性的研究方法是非常有效的 ,研究结果能够为办公设备送纸机构的合理设计提供科学的依据 .

弹性地基梁小波有限元分析

为了提高有限元法对弹性地基梁的变形和固有振动的分析精度,将小波分析的“多分辨”分析思想引入传统有限元法。利用Daubechies小波尺度函数作为单元插值函数,构造了用于弹性地基梁弯曲变形和自振固有频率分析的小波单元,给出了单元矩阵的计算方法。经编制程序,对典型算例计算表明,在总自由度数相当条件下,该单元分析精度高于传统三次弹性地基梁单元,特别是在低阶固有频率的分析中具有更明显的优势。

Duabechies小波基梁单元的构造及应用研究

以 Daubechies小波尺度函数作为单元插值函数 ,构造了一类小波基梁单元 .由于采用节点挠度和转角作为单元自由度 ,单元连接和约束条件处理能够像传统单元一样方便地进行 ,从而使该小波基梁单元可有效地用于变截面、局部承载等复杂梁弯曲问题分析 .数值算例表明 ,本文构造的小波基梁单元对不同约束条件、不同结构形式梁弯曲问题均有较高分析精度 .

纸张动态分析中阻尼矩阵的实验确定方法

采用激振实验的方法 ,对纸张在空气中振动时的阻尼特性进行了研究 ,提出了在纸张动态响应有限元分析中阻尼矩阵的确定方法和详细步骤 .以该方法确定阻尼矩阵 ,对悬臂状态纸张的动态响应进行了有限元分析 ,分析结果与实测结果非常吻合 ,表明由该方法确定的阻尼矩阵能够较真实地反映纸张在空气中振动的阻尼特性 .

非线性方程组解法对非线性有限元分析精度的影响

Euler- Cauchy法、Euler一次迭代法和 Euler- Newton法是非线性有限元中常用的非线性方程组求解方法 .讨论了这 3种方法在几何非线性有限元中的求解步骤 ,通过实例 ,分析了 3种方法的计算效率和计算精度 .研究表明 ,Euler- Cauchy法计算效率最高 ,但计算精度较差 ,与Euler- Cauchy法相比较 ,Euler一次迭代法的计算效率稍有降低 ,计算精度却显著提高 ,但该方法对于强非线性问题 ,当载荷增量步长较大时稳定性很差 ;Euler- Newtor法是最稳定可靠的方法 ,它适用于不同程度的非线性问题 ,但计算效率较低 .

小波单元在热传导问题中的应用

利用 Daubechies小波尺度函数 ,构造了适用于热传导问题分析的小波单元 ,对不同边界条件的热传导问题进行了分析 .将分析结果与理论解及商用软件 ANSYS的分析结果比较 ,可以看出 ,构造的小波单元是收敛的 ,并具有较高的分析精度 。

大型机械设备变工况非平稳动态分析与监测诊断关键技术

介绍适用于大型机械设备变工况非平稳在线和离线动态分析与监测诊断的关键技术：小波包频带能量监测、小波包自回归谱分析、谐波小波分析、小波分形分析、广义自适应小波分析、主分量自回归谱模糊识别、小波包模糊聚类网络分类、机械设备监测诊断装置与系统等。举例说明了这些技术在工程中的应用，成功地诊断出松动、喘振、轴承缺陷、摩擦、不对中、失衡等多种机械故障。

小波有限元的研究及其工程应用

研究了一类新的有限元空间,它以小波尺度函数作为插值函数,从而构造出了小波有限元.利用小波的两尺度方程,很好地解决了因Daubechies小波尺度函数无明确解析表达式造成的积分困难,推导出了小波有限元常用刚度矩阵及载荷列阵积分公式,并给出了小波有限元用于薄板弯曲的分析列式.通过薄板弯曲及办公纸张温度场的数值分析,表明小波有限元具有满意的分析精度,可消除由于温度梯度变化而引起的0 5%左右的数值失真,并在处理变边界条件等大梯度问题方面,优于传统的小波有限元.

CAE技术在办公设备送纸机构中的应用

打印机、复印机等办公设备时有卡纸现象发生 ,特别是在满足高速打印和双面复印等市场需求时 ,其送纸机构还产生严重的振动和噪声。文中研究了 CAE的组成模块及关键技术 ,建立了办公纸张有限元数值模型 ,推导了八节点等参元用于非线性几何分析的列式 ,研究了办公纸张的静动态特性。在环境温度 2 1℃ ,相对湿度 6 5 %下 ,对办公纸张进行了试验分析 ,试验结果表明 :直接利用平面等参元分析纸张大位移几何非线形 ,其精度高于传统板壳元。

纸张大变形非线性有限元分析

根据虚功原理和薄板度理论 ,对纸张在自重作用下的静动力学特性作了非线性有限单元法数值建模 .就纸张大变形问题给出了几何非线性增量格式更新拉格朗日描述 ,编制了 2 D有限元计算程序 ,并采用 Newton- Raphson迭代法对送纸过程中纸张的大幅弯曲垂落进行数值分析 .计算结果表明 ,此法计算量小、精度高 ,二维结果优于一维结果 ,与实测值相当吻合 。

办公设备纸张自由振动的阻尼特性研究

研究了办公设备纸张在自由振动过程中的阻尼特性 ,建立了针对纸张振动问题的空气阻尼模型 .由该空气阻尼模型得到的纸张振动的平均对数衰减率、平均周期和平衡位置与实验结果吻合 ,证明该空气阻尼模型对于办公设备纸张的自由振动是适用的 ,修正系数具有通用性 .理论结果是通过有限元方法计算得到的 .这项研究可作为进一步研究办公设备纸张动态特性及动态仿真的基础 ,对合理设计办公设备进纸机构以解决卡纸故障有重要意义 .

双频双幅合成振动压实方法

为了提高压实质量和压实效率,提出了一种双频双幅合成振动压实方法,介绍了这种压实方法的基本原理和前3轮试验样机的设计方案及试验结果,认为双频振动压实机设计的主要参数是两频率比、两振幅比、两频率相位差和激振器初始安装角,应综合考虑它们对压实过程的影响。研究结果表明,与传统的单频振动压实方法相比较,双频双幅合成振动压实方法的主要特点是压实度较高,压实效率较高,对多种材料的适应性好,但需要的振动功率增大。

纸张在复印过程中的非线性瞬态温度场分析研究

建立了复印纸张定影过程的瞬态非线性温度场数值模型 ,运用有限元 -有限差分法对普通复印纸张通过定影辊轮时的温度场的变化规律进行了仿真计算 .通过对纸张温度场的变化及力学特性的综合研究表明 ,纸张前端在通过定影辊轮 0 6s后 ,纸张温度、干燥收缩对其向上形变的影响可以忽略 ,因此分离爪应设置在距定影上辊接触点弧长为 6 0mm的最佳位置 .研究结果为复印机结构的计算机辅助工程 (CAE)的优化设计提供了理论依据 ,根据该理论依据改进后的复印机 ,大大降低了卡纸的故障 .

八节点四边形等参元非线性有限元分析

应用几何非线性有限元方法 ,研究了大变形问题中的纸张力学特性 ,采用修正的拉格朗日格式 ,推导了八节点四边形等参元用于非线性问题分析时的增量平衡方程 ,并编写了有关有限元计算程序 .应用该程序 ,对纸张在悬臂状态及自重作用下的静变形、无阻尼动态响应以及有阻尼动态响应分别进行计算 ,并与日本理光公司提供的试验数据以及MARC的计算结果进行比较 ,证实了该方法对于纸张的非线性力学特性的分析是有效的 。

航天测控系统星地测控对接模式应用现状与发展趋势

航天领域中,星地测控对接是卫星研制过程中必不可少的重要环节。从实际工程应用角度出发,介绍了星地测控对接的试验项目和常用的三类对接模式,分析了现有对接模式在工程应用中存在的问题,提出了基于测控信道模拟器和星地对接系统的新型星地对接模式。新型星地对接模式的应用有效地缓解了测控资源紧张的压力,提高了对接效率,同时提升了星地测控设备真实、全面的检验能力,是星地对接技术的发展方向。

基于小波有限元方法的复印纸张温度场仿真研究

复印机定影过程的温度场仿真研究对提高定影效果具有重要意义。由于定影过程温度场变化梯度大,用传统有限元分析时存在着明显的数值振荡,引起数值失真。本文利用Daubechies小波尺度函数,构造了适用于热传导问题分析的小波单元,对复印纸张复印过程的温度场变化进行了仿真研究,并与传统的有限元方法进行了比较,显示了小波单元对于大梯度问题分析的优越性,为提高复印机的定影效果和改善复印机的性能研究提供了新方法。

小型轮式挖掘机的设计与性能分析

针对目前小型轮式挖掘机缺乏设计理论支持、存在性能低和质量差的问题,提出了小型轮式挖掘机总体设计和主要参数的选择方法,给出了其特有的结构形式及整机最佳挖掘性能的发挥区域。对新研制的WYL50小型轮式挖掘机从设计、配套件选择和制造3个方面降低成本、提高性能和质量,并对其技术性能进行了试验分析。试验结果表明：该机设计参数选择合理、性能优越,完全满足小型轮式挖掘机的作业要求,与通用挖掘机相比成本降低60%~70% 提出的设计方法科学合理,对小型轮式挖掘机的设计和生产具有指导意义。

仿冲击振动压实装置稳定工作条件

利用自主设计的仿冲击振动压实装置,进行了大量的对比性试验,选取了3种振幅、5种频率分析压实装置的工作状态,给出了不同振幅、频率下垂直激振力随时间的变化曲线。试验结果及理论分析表明:压实过程中,该装置在垂直及水平方向均有冲击作用,大部分工况有跳振现象,但机器工作稳定,压实均匀性及平整度良好;仿冲击振动压实轮不发生跳振的条件是最大激振力F0与压实轮重力G的比值不大于1.3,有跳振但保持稳定工作的条件是1.3<F0/G<7.5;从既保证工作稳定,又不影响压实效果的角度考虑,压实装置可取较小的激振频率和较大的振幅。