超高分子量聚乙烯双抗复合材料在顺槽转载机中的应用

介绍了超高分子量聚乙烯双抗复合材料在煤矿用顺槽转载机上的应用,并对其关键部件进行力学分析,通过理论分析和试验验证,提出超高分子量聚乙烯双抗复合材料在煤矿用顺槽转载机上的应用的局限性和适用性,为超高分子量聚乙烯复合材料在煤矿机电设备上的应用提供借鉴。

基于MBD的直流减速电机控制器设计

为解决现有教学实验装置开放性差,编程过于复杂以及信号检测难等问题,设计一种基于Arduino与Simulink的直流减速电机控制器。该控制器融合了系统模型的工程设计(MBD)理念,涉及单片机、系统建模、微型电机、自动控制等技术。硬件系统以Arduino单片机平台为控制核心,配有编码器、驱动器、输入/输出等接口;软件系统以Simulink作为实验装置软件开发平台,具备算法设计、仿真、执行、数据实时观测等功能,采用限幅式增量PID控制算法在负载变化的情况下对直流电机进行速度控制,并分析理论控制量与实际PWM控制的区别与联系,实验效果可达到设计要求。整个软硬件系统具有开放性好、实现快捷、安全可靠、成本低等特点,可以完成电机控制等多种算法验证,能够满足新工科人才教学培养与科研需求。

基于固结与回弹试验的黄土自重湿陷下限深度确定方法

针对室内湿陷试验判定的黄土自重湿陷性与现场试坑浸水试验结果差异较大的问题,本文以西安黄土为研究对象,进行了黄土的自重湿陷系数试验与回弹试验,结果显示卸荷回弹变形与自重湿陷变形间存在紧密联系。通过扫描电镜试验、压汞试验等分析了不同压力下回弹变形与黄土微结构间的关系。应力较小时回弹变形较大,浸水附加变形(湿陷变形)以弹性为主并在卸荷后完全恢复,土体结构保持稳定;应力较大时回弹变形极小,浸水附加变形在卸荷后无法恢复,土体结构明显破损,黄土发生湿陷。在理论分析与试验结果的基础上提出了一种判定黄土自重湿陷下限深度的方法。黄土自重湿陷系数试验后,若土样卸荷回弹稳定高度大于浸水前固结稳定高度,则黄土不具自重湿陷性,反之则具有自重湿陷性,具有自重湿陷性的最大土层深度即自重湿陷下限深度。经工程实例验证,本文方法的判定结果与现场试坑浸水试验结果一致。

高速道岔钢轨轨底材质疲劳性能试验研究

针对高速铁路道岔钢轨轨底萌生疲劳裂纹而导致轨件断裂的问题,以高速道岔R350HT钢轨为对象,从轨底中部硬度最低的位置取样,分别开展轨底材质拉伸试验、疲劳极限试验、疲劳裂纹扩展试验以及断裂韧性试验,为阐明高速道岔轨底疲劳伤损机理及轨件服役寿命预测提供依据。结果表明:采用升降法得到道岔R350HT钢轨轨底材质的疲劳极限为447.1 MPa,所有试样均失效于表面裂纹萌生;轨底材质裂纹扩展速率为da/d N=1.89×10^(-10)ΔK^(4.18);室温(25℃)和低温(-10℃)环境下测试得到的断裂韧性接近,轨底材质在-10℃没有呈现低温脆性特征。

骨伤外洗散的薄层色谱及微生物限度检查法适用性实验研究

目的对骨伤外洗散的薄层色谱、微生物限度检查的方法进行适用性实验研究。方法采用薄层色谱(TLC)法鉴别骨伤外洗散中苏木、桂枝、当归尾三味药材;照微生物限度检查法(《中华人民共和国药典》2020年版四部通则1105与通则1106)对骨伤外洗散的微生物限度进行实验研究。结果建立的TLC法能检出苏木、当归尾、桂枝,且斑点清晰,阴性无干扰;建立的微生物限度检查法,经过适用性实验验证,符合《中华人民共和国药典》的要求,方法可行。结论建立的TLC法及微生物限度检查方法合理可行,可为骨伤外洗散的质量控制提供实验依据。

中低速磁浮变刚度试验钢箱梁结构研究

为探索钢结构桥梁对中低速磁浮的适应性和经济性,开展中低速磁浮采用中等跨度钢桥跨越立交铁路、市政道路等基础性研究,为将来中低速磁浮采用大跨度钢桥跨越大江大河或其他障碍打下基础。本次拟在某中低速磁浮试验线上将原2孔25 m混凝土简支梁改建替换为2孔25 m多功能变刚度试验钢箱梁,开展各项静力和动力性能限值标准研究,同时,采用理论分析及实桥试验验证相结合的方法,突破现行《中低速磁浮交通设计规范》中的相关限值,研究放宽简支梁竖向挠度、梁端转角等限值标准的可行性,获得更加经济合理的中低速磁浮桥梁竖向挠度、梁端转角等刚度限值要求,进一步提高中低速磁浮桥梁的经济性和美观性。

UHMWPE防弹复合材料正交试验设计与分析

铺层结构和成型工艺是影响超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight Polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料弹道防护性能的重要因素。为评估各因素对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响程度,基于正交试验设计建立了铺层角度以及包括温度、压强、时间三个热压成型工艺条件下的4因素3水平正交表并进行了9组弹道极限试验。通过对试验结果进行极差和方差分析表明,各试验因素对弹道防护影响程度由大到小依次为铺层角度、成型时间、成型压强和成型温度。此外,研究发现:[(0°/90°)_(2)]_(2n)和[(-45°/45°)_(2)]_(2n)铺层复合材料弹道冲击吸能体现为多破坏模式协同耗能,而[(0°/90°)_(2)/(-45°/45°)_(2)]n准各向铺层复合材料的弹道冲击吸能体现为单一破坏模式耗能;综合考虑防弹性能和成本确定的最优组合为成型温度120℃、压强25 MPa、时间20 min,铺层角度[(0°/90°)_(2)]_(2n)。

煤矿瓦斯爆炸特性研究现状及发展方向

分别从理论、实验和数值模拟三方面介绍了近年来国内外在瓦斯爆炸特性方面的研究现状和研究成果。通过分析表明,目前对瓦斯爆炸特性方面的研究虽取得了一定的研究成果,但还有待进一步研究,特别是初始温度、初始压力、惰性气体含量及点火能量等对瓦斯爆炸特性的影响缺乏系统的研究。

一种矩形沟槽式微热管的建模方法与实验研究

通过对矩形沟槽式圆形微热管的结构、强度和传热极限的各种影响因素进行分析和推导,分别建立了矩形沟槽式圆形微热管的黏性极限、声速极限、携带极限、毛细极限、冷凝极限、沸腾极限、连续流动极限和冷冻启动极限的模型,并通过实验验证了所建立的传热模型的正确性。

内压斜接管结构塑性极限载荷的研究

对30°、45°、60°三台斜接管容器在内压作用下的塑性变形特征、塑性极限载荷进行试验及非线性有限元数值研究。结果提供三台试验设备塑性变形的规律,在内压作用下截交区发生明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横截面发生径向鼓胀,接管与筒体截交角θ增大;危险位置出现在结构纵向截面的锐角侧;在相同结构尺寸下,结构的塑性极限载荷随θ增大而增大;同时提供三台试验设备塑性极限载荷的数值,为分析设计提供参考及依据。

基于极限分析法的溶洞顶板极限承载力研究

针对下伏溶洞顶板极限承载力问题,提出了两种顶板极限承载力计算方法;方法 1:假定冲切体为圆锥台,由极限平衡法得出极限平衡状态下破坏面上拉应力与剪应力同时作用时的极限承载力;方法 2:假定冲切体是以一个未知曲线为母线的旋转体,由极限分析法求出其母线形式以及极限承载力的表达式,通过求偏导获得了溶洞顶板的极限承载力。同时进行了下伏溶洞顶板极限承载力室内模型试验,得到了1~5倍桩径顶板厚度下溶洞顶板基岩的破坏模式以及相应的极限承载力,实测结果与理论吻合良好。研究表明:溶洞顶板厚度为1D至3D(D为桩径)时,发生冲切破坏,破坏模式是以曲线为母线的旋转体,4D时发生撕裂+冲切复合破坏,5D时基岩出现塑性破坏。在溶洞顶板厚度为1D^4D时,同一跨径比条件下,极限承载力随顶板厚度的增加呈线性增长,达到5D时,顶板承载力与基岩基本一致。

含CO_2天然气燃烧爆炸特性实验研究

我国已开始开发含CO2酸性天然气气田,此类气田的开发要求同时重视天然气的火灾爆炸特性和CO2的窒息危险性,如何确定CO2含量阈值浓度,从而制订相应的防护措施具有重要现实意义。为此,运用实验手段研究了含CO2天然气的爆炸极限,得到了CH4、空气及CO2三种组分气体爆炸范围图。研究表明:当泄漏天然气与空气的混合物中CO2体积分数达到13.86%,CH4体积分数为7.48%时,CH4在此混合气体中的爆炸下限与上限重合。当泄漏天然气与周围空气的混合物中CO2体积分数超过13.86%时,应重点考虑CO2的窒息危害,而在此浓度以下时,则应着重考虑天然气的火灾爆炸危险性。同时,还针对气田安全生产的实际情况提出了相应的对策措施。

钢-混凝土组合扁梁承载力性能的试验研究

对一种新型组合梁-钢混凝土组合扁梁的承载力性能进行了试验研究, 共完成3根不同形式的构件: 简支组合扁梁、框架组合扁梁和悬臂组合扁梁。本文还依据组合梁的基本理论对其受力性能做了理论分析, 并与3根试验梁的结果进行了比较。结果表明: 简支组合扁梁, 忽略弹性中和轴以下受拉的混凝土的影响, 采用等效换算截面方法计算所得的刚度和极限承载力与试验结果比较吻合; 悬臂梁只考虑混凝土板中配置的负弯矩钢筋, 忽略混凝土, 计算所得的刚度和极限承载力比试验结果略微偏小, 但相差不大。

稠油非线性渗流启动压力梯度实验研究

稠油中胶质、沥青质等高分子混合物决定其特殊的结构特性,表现出非线性渗流的特点。启动压力梯度是研究非线性渗流的重要环节。以实际某油田为例,对比分析目前国内外常用的几种测量启动压力梯度的方法,选择出最佳实验方法,通过实验研究不同渗透率条件下启动压力梯度存在的临界黏度并绘制版图,最后研究目标油田全流度范围内启动压力梯度与流度的关系。实验结果表明:微流量驱替法是较为实用的测量启动压力梯度的方法;目标油田启动压力梯度存在的临界黏度随渗透率的增加而增大,且增大的幅度逐渐趋于平缓;流度较小时,随流度的增加启动压力梯度下降较快,随着流度的不断增加,启动压力梯度下降幅度减缓。

考虑挡墙变位模式的有限土体主动土压力试验研究

经典土压力理论中假定墙背后土体为半无限空间,墙后土体宽度减小至一定宽度时就不再适用。为研究有限宽度土体情况下的土压力分布特性,设计有限土体自动控制模型试验装置,采用福建标准砂,在测试砂土的物理力学特性和标定土压力量测元器件基础上,开展挡土墙绕墙趾及墙顶转动、平动等3种变位模式下的有限土体主动土压力分布特性模型试验研究;同时,运用极限平衡法计算得到各组试验主动土压力合力,与模型试验开展对比分析。试验结果表明:各填土宽度砂土主动土压力试验的破裂面均为直线,当宽度减小到一定值时,土体破裂棱体均由三角形变为梯形;随着填土宽度的减小,墙后土压力合力也随之减小;3种不同变位模式下土压力分布规律不同;极限平衡法计算结果与试验结果存在一定差异,最大相差6.1%。

含凸、凹型加肋锥-环-柱结合壳的连接结构试验研究

制作了一个含凸、凹型加肋锥-环-柱结合壳的连接结构焊接钢模,进行了静水外压试验,研究连接结构的应力分布.环壳块的嵌入有效地削减了锥-柱结合部的应力峰值.模型在大圆柱壳破坏,表明连接结构的强度高于所连接的基本结构(环肋圆柱壳)的强度.实验证明含凸、凹型加肋锥-环-柱结合壳是潜艇耐压艇体相邻的大、小圆柱壳间一种优越的连接结构.通过分析模型的破坏模式——大圆柱壳肋间壳板屈服破坏,指出计算环肋圆柱壳塑性极限载荷在现代潜艇结构设计中的重要意义.

转子—轴承系统稳定性的试验研究

通过试验，研究了受瞬时扰动的转子—滑动轴承系统的运动稳定性问题。结果表明，在接近失稳转速的某个范围，甚至是较大的范围内，一定强度的外界瞬时扰动会导致系统油漠失稳。失稳后系统并未发散而常常是稳定在一极限环上作“半频涡动”。此半频涡动的振幅一般大于由转子不平衡量引起的同频涡动的振幅，而频率约为系统当时转动频率的一半，并非系统不受扰失稳的界限值，即所谓“失稳转速”的相应频率值。

高液限土路基填筑技术研究

通过对福建某高速公路高液限土较为详细的室内试验和现场填筑试验 ,证明采用合理的施工工艺与质量控制措施 ,高液限土是可以用于高速公路路基填筑的。