大采高掘锚一体机升降操作平台的设计及应用

结合大采高煤巷锚杆支护现状,设计了一种机载升降操作平台,解决大采高断面锚杆支护难的问题,减轻工人劳动强度。现场使用表明,该升降操作平台极大提高了锚杆支护效率,具有一定的推广价值。

黏土地基上海洋平台桩靴峰值阻力上限分析

在自升式平台的预压载过程中,桩靴在层状地基上较易发生“穿刺”现象,很大程度上影响着平台的安全运行。准确地分析桩靴峰值阻力,避免平台桩靴发生“穿刺”是非常重要的。采用极限分析上限定理,合理构建运动许可速度场,从理论上推导了层状地基上桩靴峰值阻力的上限解答。为了进一步验证峰值阻力理论解答的准确性,采用ABAQUS有限元软件构建了“桩靴—弹塑性海床”的三维数值模型,对桩靴贯入海床的过程进行了数值模拟,分析桩靴周围土体的塑性变形演变规律,研究土体的破坏机理。研究结果表明:推导的桩靴峰值阻力上限解答,能够较好地计算层状地基极限承载能力,通过与离心机试验和数值结果对比,计算误差在18%以内;给出的运动许可速度场能够较好地反映桩靴周围土体破坏模式;桩靴阻力达到峰值时,下层软土中的土塞高度约为桩靴直径的0.2倍。

不同边缘高度油池火传热和烟气分析教学实验平台

根据燃烧学、化工安全课程的教学实验需要,设计开发了不同边缘高度油池火传热和烟气分析教学实验平台。该平台主要由可变边缘高度燃烧系统、多元化传热测量系统及三段一体式烟气测量系统三部分组成。该平台能够模拟现实油池内由燃料被逐渐消耗所导致的油池边缘高度(燃料液面与油池上边缘的距离)不断增加的燃烧行为,同时还能获取燃料消耗速率、热反馈与燃烧产物等表征燃烧特性的数据。通过该实验平台,学生可以了解边缘高度影响下油池火产烟特性和热反馈机制,加深对油池火灾燃烧机理的认识,提高动手实践能力和创新能力。

2英寸MPCVD光学级均匀金刚石膜的制备研究

均匀生长大尺寸光学级金刚石膜一直是微波化学气相沉积(Microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)金刚石研究领域的热点和难点,沉积台的结构与位置对于金刚石膜均匀性以及厚膜生长的长期稳定性至关重要。本研究通过COMSOL模拟结合实验研究了沉积台高度对衬底表面电场均匀性、等离子体状态和温度均匀性的影响规律,优化了光学级金刚石膜均匀生长的工艺参数,在最佳沉积台高度(2 mm)下沉积得到的2英寸金刚石膜(最大厚度337μm),厚度不均匀性<11%,从膜中心到边缘的拉曼半峰全宽为3~4 cm^(-1),可见光波段内最高透过率为69%~70%,10.6μm处红外透过率为70%。结果表明:金刚石膜的厚度和品质较为均匀,实现了两英寸光学级金刚石膜的均匀沉积。沉积台高度对衬底表面的电场分布、等离子体形状和温度分布都有一定影响,随着沉积台高度增加,衬底表面电场分布均匀性和温度均匀性得到明显改善,且衬底表面的等离子体分布更均匀,H原子和含碳基团的浓度增加。

导弹同心筒发射时导弹头部压强环境研究

为了研究导弹发射时头部的压强环境,利用计算流体动力学软件Fluent对导弹发射时同心筒内流场进行数值仿真。建立前盖不加装凸台结构的计算模型,分析发射过程中导弹头部的压强环境,并把仿真结果与试验结果进行对比,仿真结果与试验结果吻合较好。然后建立前盖加装凸台结构的计算模型,并改变凸台结构的直径、高度和截面形状,研究这些参数对导弹头部压强环境的影响,发现前盖加装凸台结构能明显减弱导弹头部顶端的压强集中现象,通过优化凸台结构的直径、高度和截面形状,可以最大化减小导弹头部的压强峰值,为后续导弹头部压强环境的优化设计提供参考。

黑岱沟露天煤矿综合开采工艺优化

为了充分发挥黑岱沟露天煤矿抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺优势,实现持续、稳定、高效开采。以工艺系统推进度一致为原则,建立了综合开采工艺生产能力与原煤产能关系模型。在此基础上,通过深入分析抛掷爆破台阶高度、拉斗铲扩展平台高度与原煤产能间的制约关系,建立了拉斗铲倒堆系统生产能力、抛掷爆破台阶高度、拉斗铲扩展平台高度与原煤产能关系模型,并以此保障抛掷爆破有效抛掷率、充分发挥抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺系统生产能力。结果表明:在抛掷爆破台阶高度45 m条件下,拉斗铲扩展平台高度13~16 m时,黑岱沟露天煤矿拉斗铲倒堆作业区可实现原煤产能2462万~2799万t/a,若南部500 m单斗—卡车作业区正常推进,全矿可实现原煤产能3400万t/a。

高层住宅翻转悬挑防护平台施工技术

为实现高层住宅施工过程中因在施工现场设置展示区和样板间楼层,需要结合具体案例,对住宅建筑施工过程中,高层住宅翻转悬挑防护平台的施工要点进行研究,以期有效解决高层住宅施工的水平防护的问题,保证项目施工顺利进行,达到优化施工的目的,同时为同类工程的施工提供参考。

轨道交通半高站台门导向机构型式分析及计算

在轨道交通站台门领域,导向机构是核心部件之一,其可靠性的高低直接决定了站台门的运行效率。而半高站台门的导向机构一般使用滚珠导轨、滚轮导轨和尼龙轮型材导轨3种形式,其可靠性和维修保养的难易程度各不相同。本文对比分析3种导轨的结构形式、材料特性、日常保养和运行噪声,得出滚轮导轨和尼龙轮型材导轨更适用于半高站台门。在导轨与滚轮配型方面,使用接触理论,在半高站台门的受力条件下对V形尼龙轮配合V形导轨、V形尼龙轮配合U形导轨和U形尼龙轮配合U形导轨3种轮轨结构进行强度校核,得出U形尼龙轮配合U形导轨产生的接触应力最小,轮轨结构最优。

台风海况下半潜式钻井平台动力性能监测与分析

半潜式钻井平台在海洋油气资源开发中发挥着重要作用,目前主要采用模型试验和数值模拟方法对其动力性能进行研究,非常缺乏台风等极端海况下半潜式平台动力响应的实海域监测数据。以某半潜式钻井平台为研究对象,构建了一套比较完善的平台动力性能监测系统,并对台风“杜苏芮”过境阶段的监测数据进行了分析。根据平台艏部气隙及运动监测数据推算了平台吃水及环境波高;采用随机波浪的统计分析方法,计算得到短期海况的有效波高、谱峰周期、能量谱等信息,通过与多种典型海浪谱对比发现Jonswap谱与所测波谱吻合较好;对平台的横摇、纵摇及垂荡运动进行了时域统计分析和频域谱分析,得到了台风海况下被测平台波频运动的实际响应特征,对于指导平台抗台作业具有重要意义。

四川威远地区页岩气藏储层纵向可动用程度分析

四川威远地区页岩气近8年的开发实践表明,页岩气井产量与龙一11小层钻遇率呈正相关关系,因此目前威远地区水平井目标靶体位置均优选在龙一11小层。但由于龙一11小层厚度较薄,仅动用该小层储量无法实现效益开发。因此,如何准确获取体积压裂后压裂缝高度,对进一步评价该地区页岩储层纵向可动用程度以及剩余气分布至关重要,而目前获取压裂缝高度尚无直接有效的手段。通过岩心分析和微地震监测等直接观察和预测手段,通过平台动用储量情况分析和压裂施工过程分析等生产、监测数据分析手段,通过数值模拟和压裂模拟等模拟手段,多种方法相互结合、相互验证,综合分析预测威远地区页岩储层压裂缝高度约15m左右,纵向可动用层位为龙一11~龙一13小层。而龙一14小层几乎未动用,是目前剩余气分布的主要层位,可优选为下步立体开发的目标层位。

剪切波速对设计反应谱的影响研究

本文采用一维土层等效线性化波动理论模型,研究了3种单一均质不同土性的土层剖面,在一定范围内剪切波速变化对场地设计反应谱的影响,重点分析设计反应谱的特征周期Tg和平台值αmax的变化趋势,其结果对于指导地震安全性评价中的勘察试验工作以及提高土层地震反应计算精度具有一定的参考价值。

轨顶排烟口对地铁地下车站火灾排烟效果影响研究

为了研究取消轨顶风口对地铁地下车站火灾防排烟的影响,采用CFD方法,针对全封闭站台门系统和全高站台门系统2种典型地铁车站,模拟车站公共区火灾和车站列车火灾发生时,有无轨顶风口对车站内排烟效果的影响。研究结果表明:针对车站公共区火灾,无论是全封闭站台门还是全高站台门系统,取消轨顶排烟口对公共区烟气温度、可见度、CO浓度等影响较低;但针对车站列车火灾,取消轨顶排烟口对公共区烟气温度、可见度、CO浓度均具有较大影响,排烟效果下降较多。

图像处理在割台高度控制系统中的应用

基于图像处理技术提出了一种倒伏小麦的检测方法。首先,对田间倒伏小麦进行图像采集,进而探讨了基于颜色特征的图像识别方法。通过对彩色图像灰度化以及灰度反色处理后,再选取中值滤波法去除噪声,最后用高斯-拉普拉斯算子边缘检测方法提取图像边缘,得出倒伏小麦与正常小麦之间的高度差,据此控制收割机割台的高度。此方法可降低倒伏小麦造成的颗粒损失,提高农业生产机械的自动化水平,降低劳动者的劳动强度。

IGBT模块键合损伤机理、演化规律及状态监测

探究绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块键合损伤机理、演化规律和状态监测方法是电力电子器件及系统可靠性研究的重要内容之一。首先,理论分析键合损伤及其演化趋势是键合线所受电动力与键合点所受剪切应力协同作用的结果,梳理键合损伤演化的正反馈过程;然后,仿真分析键合线、点的热-力场,定量研究键合损伤及其成因的演化规律,结果表明键合线电动力与键合点剪切应力既是键合损伤及其演化的诱因,又明显受到键合损伤的影响;再后,等效电路分析和试验研究基于栅极电压密勒平台高度和集电极电流的键合电阻监测方法;最后,提出风电IGBT键合电阻在线监测的局限性及关键问题的解决方案,设计在线监测程序,并提出基于键合电阻百分比增量的键合损伤五等级状态评估方法。

强力液压支架试验台结构设计及其强度有限元分析

对3000t级的强力液压支架试验台进行了结构设计,并应用有限元理论对试验台进行强度有限元分析,求得整体应力和变形分布状况。通过结果分析,一方面对强力液压支架试验台的设计强度进行了验证;另一方面,指出薄弱部位,为结构设计改进提供参考数据。

半潜型浮式风力机平台的完整稳定性研究

为研究半潜型浮式风力机平台的初稳性高度限值和完整稳定性的影响因素等问题,对半潜型浮式风力机平台的完整稳定性进行了理论分析和数值计算。基于重心移动原理,结合风力机平台的静平衡角和摇摆周期等因素,提出了适用于半潜型浮式风力机平台的初稳性高度限值计算公式。从进水角的角度分析了浮式风力机平台大倾角稳定性中的最不利倾斜轴问题。利用Sesam软件对某半潜型浮式风力机平台进行数值模拟,研究了浮筒间距、浮筒直径和干舷高度三个因素对风力机平台稳定性的影响规律。结果表明:三个因素以不同的方式改变稳定性,同时会对初稳性高度、重心高度和排水体积等产生不同程度的影响。这些结论可为半潜型浮式风力机平台设计提供参考。

不均匀地基沉降对钢井架的影响

根据各设计单位和井架的使用单位对不均匀沉降对井架影响的反馈情况,在《矿山井架设计规范》修订过程中,规范编制组就地基不均匀沉降对钢井架的影响开展调研总结。通过对不均匀沉降产生的原因分析,研究不均匀沉降对不同井架类型的内力及变形影响,探讨了原《矿山井架设计规范》(GB 50385—2006)相关条文的合理性,并提出了修改意见。

电针对阿尔海茨默病模型大鼠跳台试验潜伏期和错误次数的影响及其相关机制研究

目的:探讨电针对阿尔海茨默病模型大鼠运动能力的影响。方法:将通过筛选的模型大鼠分为空白对照组、模型对照组、模型组、西药组和电针组5组,电针组给予电针治疗,西药给予哈伯因灌液,其余三组每日给予相同容量的生理盐水,共治疗6周。观察各组大鼠跳台试验潜伏期和错误次数。结果:造模后模型组与空白组比较逃避潜伏期缩短,错误次数增多(P<0.01),电针组、西药组治疗后潜伏期较长,错误次数较少(P<0.05);治疗后,电针组、西药对照组较模型组海马CA1区tau蛋白表达表达水平显著增多(P<0.01)。结论:电针对AD大鼠记忆能力的恢复有重要的调节作用。

剪叉式升降平台设计与有限元分析

目的针对市场上现有单级剪叉式升降平台的不足,提出一种可变幅面、可设定升降高度的剪叉式升降平台,设计其机械结构,并进行力学性能分析。方法利用三维建模软件SolidWorks对升降平台进行三维实体建模;利用有限元分析软件Ansys Workbench建立有限元模型,对其静态承载性能进行仿真分析。结果得到了该平台在特定载荷下,在升起且伸缩台板合上,升起且伸缩台板拉开,降下且伸缩台板合上,降下且伸缩台板拉开4种工作状态下的总体变形和等效应力情况。其中最大总体变形主要位于伸缩台板左边缘,上述4种工作状态下的最大总体变形分别为1.97,1.07,0.73,0.33 mm,都在允许范围内;最大等效应力出现在剪刀撑铰点附近,上述4种工作状态下的最大等效应力分别为47.51,40.10,185.34,170.02 MPa,均小于结构钢材料的屈服极限(235 MPa),强度满足要求。结论所提出的可变幅面、可设定升降高度的剪叉式升降平台,拓展了传统升降平台的功能。

海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算

为了准确预测海上自升式钻井平台插桩阶段贯入深度,引入流-固耦合理论,建立了饱和黏土条件下土-桩靴系统的有限元模型,利用该模型对桩靴贯入均质与非均质黏土时的桩靴承载力系数进行了数值计算。结果表明,桩靴承载力系数的大小主要取决于土体强度和桩靴贯入深度:对土体强度非均匀系数较低的土体,桩靴承载力系数与桩靴贯入深度正相关,而土体强度非均匀系数较大的土体桩靴承载力系数与桩靴贯入深度呈负相关;当桩靴贯入深度为20 m左右时,桩靴的极限承载力系数为10.30(不考虑土体回流作用)和12.25(考虑土体回流作用)。给出了插桩过程中桩靴承载力的计算方法,并利用此方法计算了渤海5号平台在特定土质条件下桩靴的贯入深度,提出的计算方法由于考虑了整个插桩过程中土-桩靴相互作用、土体的非线性特性、桩靴底面的端阻力和桩靴侧面阻力等影响,预测的桩靴贯入深度更为合理,与传统计算方法的结果相差20%左右。