采动影响下底板岩体及巷道破坏时空演化特征分析

明确工作面底板采动应力分布规律,实现采动影响下底板岩体及巷道破坏程度的精准把握,能有效防止底板巷道的变形失稳。为此,根据极限平衡理论,构建煤岩体超前采动应力力学模型,获得支承压力扰动阶段和采空区卸压阶段底板岩体的力学分布规律,并基于压剪破坏准则及岩体卸荷损伤机制,得到底板岩体及巷道围岩破坏时空演化特征,进一步采用数值模拟进行可靠性验证。结果表明:采高增大,工作面前方煤体塑性区范围增大,超前支承压力集中系数减小;超前采动支承压力越大,底板岩体内主应力差越小,莫尔应力圆半径小,对底板的影响强度减弱,具体表现为底板岩体压剪破坏深度的减小;卸荷后底板岩体受力状态相同,岩体卸荷起点的增大,卸荷量增加,卸荷张拉破坏加剧,底板岩体塑性区呈“马鞍形”;推进过程中巷道围岩塑性区发生由“椭圆形”−“蝶形”−“竖直椭圆形”时空演化特征,采动支承应力越大,巷道破坏越严重,破坏主要集中在顶板及肩角位置。设计初采高度为3.5 m,通过布设光纤测试系统,得到采动过程中底板岩体及巷道随工作面推进变形与破坏的时空演化规律,测得底板岩体破坏深度最大为16.7 m,巷道围岩破坏深度最大为5.2 m,巷道围岩体在整个监测期间内保持稳定,没有发生破坏性影响,满足生产安全需求。

600MW超临界机组停机不停炉运行操作分析

供热机组在运行过程中有时会因汽轮机或厂用电系统异常而出现需停机但无需停炉的情况,为了保证操作的安全便捷,通常直接将机组停运。如果故障能够在短时间内快速消除,实现停机不停炉的安全可靠操作,使机组快速重新启动,将极大节省运营成本。选取比较了有代表性的600 MW超临界机组,对停机前准备、机组停运过程、汽轮机打闸后相关参数变化及风险点进行分析,提出通过加强锅炉侧受热面壁温、汽轮机冲转参数、锅炉燃烧、汽轮机反切缸控制等措施,实现停机不停炉操作。

新型液压支架用截止卸荷阀的分析与应用

寺河煤矿井下工作面液压支架以往自锁球形截止阀对下游管路无卸荷功能而易引发安全事故,设计了一种新型液压支架用截止卸荷阀,可实现进液截止、同步卸荷双重功能。对该阀的结构、工作原理、特点、性能进行了分析阐述,并在5312工作面进行了应用,能有效实现进液截止及卸荷功能,安全经济效益显著。

软基段路堤偏载对桥梁桩基的影响分析

文中依托铜仁市武陵山大道工程实例,对软基路堤偏载对桥梁桩基的影响展开探究,借助三维有限元计算模型对路堤偏载条件下桥梁桩基受力状况进行模拟分析,获得桩基实际受力特征,从而对桩基性能实施评价,并提出桩基加固措施。

复杂环境下110m钢筋混凝土烟囱爆破拆除

采用定向倒塌爆破技术,对一座110m高的钢筋混凝土烟囱进行了爆破拆除。针对烟囱的高耸结构和周围复杂环境特点,采用定向倒塌爆破方法,设计矩型爆破缺口,开定向窗和减荷槽,以确保烟囱按设计方向倒塌。减荷槽(高2m,宽1.4m)用于减小烟囱受到的垂直向上的爆炸作用力,安全控制了倒塌方向。通过精确控制爆破缺口的设计和参数,确保烟囱按预定方向安全倒塌,提高施工效率和质量,同时降低成本和对环境的干扰。

基于数字孪生的车联网边缘计算技术研究

针对复杂时变信道条件下,车辆网络对高计算性能的需求问题,提出了一种基于数字孪生的移动边缘计算的多无人机辅助的车辆网络系统,引入数据中心存贮数字孪生系统数据进行协助,以提升整体系统的效率,在此基础上建立了所有无人机和车辆间通信的时延最小化问题,并给出基于近端策略优化算法的问题求解方案,仿真实验证明了该方法的可行性和有效性,该方法所计算的时延相比贪婪算法、策略梯度算法等具有较大的改善。

运载火箭一级加泄连接器自动控制技术研究

运载火箭一级加泄连接器是实现一级贮箱推进剂加注与泄回的核心设备,针对当前国内一级连接器主要采用人工对接的情况,对气动驱动的加泄连接器的自动控制技术进行研究;分析了连接器机构的结构与对接脱落的主要步骤,设计采用PLC组合、直流电源、传感器供电组合等硬件系统对连接器配气台的传感器参数进行采集,对电磁阀进行控制以驱动机构运动;设计控制软件,对基础数据进行分类构建,并基于面向对象思想设计多粒度层次的流程步骤,通过嵌套组合不同粒度的步骤实现复杂的控制逻辑,采用xml文件描述流程步骤;介绍了自动对接、脱落控制流程的流程内容;经测试自动对接流程与自动脱落流程所用时间分别为133 s与97 s,满足使用要求,且已在某型号多次任务中进行了应用,有力地支撑了型号任务的发展。

计及源荷不确定性与设备变工况特性的园区综合能源系统协同优化运行方法

园区综合能源系统可通过协调各类能源设备为用户提供可靠、优质、经济的能量供应,但源荷的不确定性和设备的变工况运行特性易导致较大的供/用能偏差。针对此问题,该文提出一种计及源荷不确定性与设备变工况特性的园区综合能源系统协同优化运行方法。首先,建立考虑多类型能量转换设备变工况运行特性的园区综合能源系统协同优化一体化模型,并利用非线性区间数表征源荷的不确定性;然后,利用区间可能度对非线性区间数进行确定性转换,并采用自适应分段线性化处理能量转换设备的变工况运行特性曲线;最后,以某园区综合能源系统为例进行仿真验证。仿真结果表明,所提方法能够有效地减小源荷不确定性与设备变工况特性带来的不利影响。

模拟转子叶片丢失后外传载荷影响特性研究

航空适航法则及相关安全性标准中均对航空发动机叶片丢失后的安全性设计提出了要求,为此需要明确关键零件在叶片丢失后所承受的载荷环境。本文利用Newmark-β法求解载荷传递系统的瞬态运动微分方程,得到振动响应与力载荷的关系。设计了模拟转子不平衡响应试验,进行突加不平衡质量后的转子响应测试,进而通过试验件内外振动响应获得了冲击载荷的传递规律。同时为研究阻尼在叶片丢失外传载荷中的影响效果,通过控制对试验件阻尼器是否供油,进行了有支点阻尼及无支点阻尼的振动响应对比试验。研究结果表明,冲击载荷在通过静子件后会产生明显衰减,本文试验对象传递比最高仅为53%,远离转子支承处所承受的载荷远低于转子支承处的载荷。同时,阻尼会明显降低冲击瞬间的外传载荷,但对转子稳定后的稳态载荷影响较小。本文研究表明:进行航空发动机叶片丢失条件下安全性分析时,需考虑冲击载荷的衰减及阻尼影响。另外,合理的阻尼器布局将有效降低叶片丢失时产生的冲击载荷作用,有助于提升发动机的抗冲击能力。

主动卸载模式下嫦娥四号中继星轨道确定

针对嫦娥四号中继星主动卸载模式,提出了一种引入姿态信息的卸载力建模与解算方法。分析了主动卸载的原理,嫦娥四号中继星姿控发动机布局、卸载控制方式决定其卸载的速度增量集中在本体系+zb方向;根据姿态信息建立了在惯性系下解算本体系速度增量的数学模型;通过该方法对嫦娥四号中继星跟踪数据进行处理分析。结果表明,提出的方法可以有效改进嫦娥四号中继星halo轨道精度,卸载后1.5 d轨道重建的位置精度小于1 km,速度精度优于4 mm/s;预报2~3 d的位置精度为1.2 km,速度精度优于5 mm/s。

飞机主动式余度作动舵面铰链力矩飞行测量方法

现代飞机舵面大多采用主动式余度作动系统。这种系统固有的力纷争现象,导致传统的基于原位载荷校准试验的飞机结构载荷测量方法,不再适用于现代飞机操纵舵面铰链力矩飞行测量。提出了一种基于离位载荷校准试验和原位载荷验证试验的飞机舵面铰链力矩测量方法,建立了相应的载荷测量模型,分析确定了铰链力矩测量精准度的影响因素,给出了可能引起的系统误差的验证和修正方法,形成了主动式余度作动舵面铰链力矩飞行测量流程。通过多型飞机舵面铰链力矩测量试飞,验证了该方法的可行性和有效性;提高了飞机舵面铰链力矩测量的精准度,为飞机舵面设计载荷验证与优化提供了可靠的实测载荷;得到了飞机舵面各作动机构的载荷分配,实现了飞机舵面作动系统力纷争的飞行监测,确保了飞行安全。

高减比准双曲面齿轮摩擦功耗分析与效率试验

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮拓扑曲面复杂的问题,利用对偶等切共轭的方法,构建了HRH齿轮齿面模型与ease-off曲面,解析得到齿面接触点曲率参数、卷吸速度、滑滚比等运动学参数。利用接触线微分单元法建立轮齿刚度、载荷与变形协调方程,进行承载接触分析(LTCA)计算,获得了齿面载荷与接触应力分布规律;结合弹流润滑(EHL)摩擦因数经验公式,解决了瞬时接触区畸变、EHL参数计算问题。分析了齿面上油膜厚度、摩擦因数、摩擦功耗的分布规律。通过传动效率试验验证了所给出的LTCA、摩擦功耗分析与啮合效率计算模型。

基于负载调制平衡技术的高回退效率功放设计

针对功率放大器对宽频带与高回退效率的实际需求,本文提出了一种在晶体管漏极添加低阻抗匹配网络的方法,以改善系统深度回退和高频工作效率。基于此方法,设计了一款L波段的负载调制平衡放大器,并利用电路仿真软件ADS进行工作性能仿真分析,同时完成了放大器的实物制作与测试。实验结果表明,该放大器在1.2~1.8GHz频段内最大输出功率可达44.9dBm,漏极效率为56.2~67.6%,输出功率回退6dB时效率为50.1~56.5%,与传统的负载调制平衡放大器相比具有更高的回退效率。

大型CFB锅炉低负荷再热汽温稳定特性

作为灵活发电的关键环节之一,长期稳定低负荷运行技术在可再生能源并网规模不断扩大的过程中发挥着重要作用。循环流化床(CFB)锅炉负荷调节过程中,为降低污染物排放或调平床温,常采用不均匀给煤的运行方式,这对CFB锅炉的设计和运行提出了更高要求。同时,低负荷时CFB锅炉炉膛出口烟气温度较低,如何保证再热蒸汽参数达到额定值是实现CFB锅炉灵活性运行亟待解决的问题之一。针对2台350 MW超临界CFB锅炉断煤低负荷运行工况参数进行深入计算分析,研究了低负荷时稳定再热汽温措施。研究发现,锅炉在部分给煤点中断的断煤工况下运行时,床温、炉膛出口烟温、炉膛出口氧量、高温再热器管屏出口蒸汽温度的变化趋势与各给煤口的给煤量基本呈正相关。但由于超临界CFB锅炉水冷壁具有正流动响应特性,给煤偏差及床温偏差对水冷壁的出口汽温偏差影响不大。基于上述研究,提出了一种针对长期调峰与低负荷运行超临界CFB锅炉稳定炉内高温再热器出口汽温的锅炉改造与运行优化技术方案。在低负荷下可保证高温再热器出口汽温基本稳定。

大型结构物滚装装船关键技术研究

大型钢结构物的装船工艺一般有四种方式:起重船吊装工艺、轨道滑车工艺、滑移装船工艺和滚装装船工艺。受场地和其他因素的限制,越来越多的项目现采用滚装装船技术,但滚装装船过程整个过程是否安全可行关系到整个工程成败的重要环节,因此大型结构物滚装装船的关键技术—小车梁载荷分配的研究显得尤为重要,不但能提高整个过程的科学性、安全性、可靠性,也使大型结构物滚装装船工艺成为安全可行。

大功率燃气轮机联合循环机组三压再热余热锅炉建模及变负荷运行规律研究

建立了大功率燃气-蒸汽联合循环三压再热余热锅炉热力性能Python编程模型,模型计算了在变负荷条件下的余热锅炉详细热力性能,包括主蒸汽压力和流量、各换热器的换热量和换热系数、以及功率和效率,分析了烟气温度和流量对余热锅炉热力性能的影响,探讨了在机组部分负荷下环境温度、湿度和燃料加热温度如何影响余热锅炉出力。模型经过验证具有较高的仿真精度和计算效率。以某型燃气轮机联合循环机组为研究对象计算表明:当机组负荷从满负荷650 MW降低到部分负荷250 MW后,余热锅炉三压主蒸汽压力和给水流量降低,汽轮机输出功率从219.1 MW减小到了130.4 MW,而余热锅炉效率从89.3%升高到了92.1%;随三压再热余热锅炉入口烟气流量和温度升高,余热锅炉的三压主蒸汽流量都升高;随机组负荷降低,余热锅炉各换热面的换热系数和换热量减小,但是烟气与高温段换热器的换热量在总换热量中的占比升高,烟气与低温段换热器的换热量在总热量中的占比降低;当机组负荷从650 MW降低到300 MW时,在余热锅炉输出能量中,汽轮机轴功率的占比增大了1.67%,烟囱烟气热损失的占比减小了2.63%。

高效率快速响应的全集成KY升压转换器设计

基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一款高效率快速响应的全集成KY升压转换器.针对脉宽调制(PWM)轻载效率低,瞬态响应慢的问题,提出了一种带瞬态增强的自适应恒定导通与关断时间的变频控制策略.该策略采用自适应时间控制技术,可根据输入、输出电压和负载电流自动调整计时,优化了输出电压纹波.同时设计了瞬态增强电路,当输出低至限压阈值时,通过延长计时器的充电时间加速系统恢复.此外,还设计了DCM自校准电路,实现了精确的过零关断.仿真结果表明,在输入电压1.5 V,输出电压1.8 V的典型应用下,负载范围为0~120 mA,峰值效率为71.5%.在10 mA轻载下,效率仍有52.4%.当负载电流在110 mA的阶跃高度瞬变时,响应速度分别为2.55 ns/mA和6.18 ns/mA.

基于改进层次-权法的含PVES配电网负荷转供优化模型研究

随着大量分布式光-储系统(photovoltaic and energy storage,PVES)并入配电网,加重了配电网运行的复杂程度。特别在电网故障恢复以及负荷转供过程中给电网安全、稳定运行带来不可预测的问题。提出一种基于改进层次-熵权法的含PVES配电网负荷转供优化模型,有利于提高电能质量和供电可靠性。文中提出利用可调节PVES对恢复供电过程中产生的潮流越限调控;对于超出调控范围的负荷,采用PVES调控为主、负荷削减为辅助措施的调控策略。提出一种基于模糊德尔菲层次分析法和改进的熵权法(fuzzy delphi analytic hierarchy process and improved entropy weight,FDAHP-IEW)判断负荷优属度方法,建立负荷削减优化模型,综合主客观均衡优势。提出一种基于配电网运行呈辐射状特性缩短遗传算法中染色体编码长度的方法,并通过使交叉率和变异率自适应,使算法快速产生可行解。算例仿真结果表明,提出方法和模型在计算效率和迭代次数上优于传统算法,且在PVES的利用率、系统可靠性以及网络损耗等方面性能显著提高。

考虑基于变分模态分解的冲击载荷截止因数影响的管系响应

针对海上浮式装置力学分析中选用不同截止频率阈值得到重构的冲击载荷对结构响应结果有较大影响的问题,采用变分模态分解(Variable Mode Decomposition,VMD)方法得到冲击载荷各本征模态函数、对应频谱的特征频率和最大加速度幅值。选取不同的截止因数,重构得到不同的冲击载荷。数值仿真结果表明:当截止因数为0.01时,重构的冲击载荷动力学响应与原始冲击载荷动力学响应基本保持一致;在保证足够的安全裕度的前提下,当截止因数选0.20时,可获得更低的截止频率。

天然气分输站场加热设施选型研究

天津LNG接收站输送至某站进站压力为6.8—9.3 MPa,而分输用户的用气压力仅为3.8 MPa,调压后天然气运行温度最低为-27.5℃,管道运行存在一定的安全隐患。本文采用真空相变加热炉替代传统的水套加热炉,提高换热效率,每年节约燃料115.7×10^(4)Nm^(3),约324万元。本文的研究为项目的投资建设提供科学依据,对后续站场加热方案的选择提供参考。