固体充填液压支架机构干涉临界表征与自主解调方法

在采充工序自驱执行过程中,能否实现机构干涉的自主解调,是固体充填液压支架能否实现智能化的基础。利用理论分析方法,以ZC5160/30/50型固体充填液压支架为例,从充填支架机构的几何及运动约束关系出发,建立了正交位姿控制指标:夯实铰点顶梁平距和夯实铰点顶梁垂距,实现了任意工况下支架后顶梁的位姿表征;分析了充填支架底卸式输送机在各工况因素作用下的运动特征,建立了正交位姿控制指标:底卸式输送机顶梁垂距和输送机顶梁平距,实现了任意工况下底卸式输送机的位姿表征;基于后顶梁和底卸式输送机的位姿控制指标进一步得出充填物料卸料过程中在煤层底板的落点位置表征指标:卸料中心距,实现了任意工况下充填物料的落点位置表征;分析了采充工序执行过程中各工序阶段机构动作与位姿调整的衔接关系和易干涉位置,基于正交位姿控制指标,利用投影法建立了任意工况下落料与典型碰撞位置的干涉临界控制方程;以夯实机构转角和夯实油缸行程表征典型工况下的干涉临界曲线,提出采用“干涉区、易干涉区、非干涉区”的三区分布特征表征干涉临界程度,并给出各干涉状态的解调路经;基于干涉临界控制方程、干涉三区分布特征和充填工序过程中机构动作与位姿调整的衔接关系,提出了干涉状态自主识别方法:利用角度传感器及行程传感器获取夯实机构的实时转角和行程,代入各易干涉位置的干涉临界方程得到处于该位置干涉临界状态的夯实机构转角或行程的理论值和干涉临界曲线,判断实际值在干涉临界曲线三区分布图上的位置即可实现干涉位置及状态的自主判别,根据干涉三区分布曲线图即可实现自主解调;基于干涉位置及干涉状态自主识别方法设计了干涉自主判别和解调算法。研究结果为充填液压支架机构位姿表征提供了新的参考指标,为机构干涉的智能避障和解调提供了基础判据,为固体智能充填的采充工序自驱执行提供了算法基础。

二轴晶临界干涉图的发现及其消光影特征

在偏光显微镜的锥光系统中，垂直二轴品光率体─—圆切面与光轴面交线的切面干涉图此处定义为临界干涉图。结合球面和平面解析法可以证明，这种干涉图消光影一般为双曲线形，但具体形状与晶体2V角及从0°位置（光轴面平行上或下偏光镜振动方向）旋转的角度有关。它与已知其它切面干涉图的最大区别是，当晶体从0°位置旋转45°时，消光影为一条与目镜横丝或纵丝夹45°角的直线，它到视域中心的距离随晶体2V角的减小而加大，因而在特定物镜数值孔径和晶体折射率的情况下，只有较大2V角晶体的这条消光影才会处在视域之内。在观察橄榄石和角闪石晶体临界干涉图时证实了它的上述特性。

层合板干涉螺接分层损伤及其临界干涉量

复合材料层合板的干涉配合连接具有优越的性能,是飞机复合材料结构连接的发展趋势。然而,层合板在干涉连接过程中易出现分层损伤。针对以上问题,采用理论建模与有限元模拟方法研究了碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板干涉螺接过程中的分层损伤及其临界干涉量。首先,对CFRP层合板的干涉螺接工艺过程和分层损伤进行力学行为分析;然后,基于虚功原理,建立了各层界面的分层损伤临界轴向力计算模型,结合插钉力与干涉量间的关系,建立临界干涉量的预测模型,求得分层损伤的临界干涉量;最后,采用ABAQUS有限元软件对CFRP层合板干涉螺接过程进行数值模拟,应用内聚力单元建立层合板层间界面,模拟了CFRP层合板在不同干涉量时的分层损伤机理,并通过扫描电子显微镜(SEM)实验观测了细观分层损伤。研究结果显示:干涉量是影响CFRP层合板分层损伤的主要工艺参数;层合板中越靠下边的层间界面,其不产生分层损伤的临界轴向力和临界干涉量越小,即越容易产生分层损伤。

螺旋锥齿轮精锻大轮修形齿面设计与接触性能分析

为提高精锻成形的弧齿锥齿轮齿面的接触性能,根据小轮切齿加工参数和相应的齿面模型,构建与小轮齿面符合设定传动关系的完全共轭大轮齿面.以该齿面为基准面,提出一种二阶easeoff齿面构建方法.根据构建的大轮离散目标齿面,采用离散齿面轮齿接触分析的计算方法,以临界干涉法判断啮合状态,得到离散齿面的啮合印痕和传动误差曲线,所得传动误差与预置传动关系基本吻合.分析了二阶ease-off齿面参数对传动误差曲线及齿面接触区的影响,结果表明:ease-off各变量可实现对接触椭圆长度、接触迹线角度、接触区位置的精确控制.

两接触粗糙表面的椭圆弹塑性模型

视两单峰的接触区为椭圆,给出了两接触粗糙表面的椭圆弹性通解。根据两单峰塑性接触时单个粗糙峰的椭圆抛物面体积守恒推导了椭圆塑性通解。临界弹性干涉量随有效半径比增加而减小。塑性指数越小,临界弹性干涉量减小量越大。临界弹性干涉量随表面粗糙度增加、材料硬度减小而减小。椭圆、GW模型的临界弹性干涉量之比随有效半径比增加而减小。GW模型高估了临界弹性干涉量。椭圆、GW模型的塑性指数之比随有效半径比增加而增加。GW模型低估了塑性指数。有效半径比越大,偏差量越大。

复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制

复合材料干涉连接结构由于能够显著降低孔周应力集中,提高结构承载能力和疲劳寿命,而成为一种先进的连接形式。但是由于复合材料层间强度低的特点,不合理的干涉螺栓连接结构形式、尺寸以及安装方式很容易引起孔壁分层,降低结构承载能力。针对该问题,本论文提出了一种基于衬套螺栓的干涉连接结构,并对该结构开展了安装过程中承载机制的试验和有限元研究。试验中测量了插钉力变化和孔壁损伤情况,有限元模型中充分考虑了层内损伤和层间分层因素,建立了基于复合材料渐进损伤和内聚力单元的损伤预测模型。通过干涉量为2.2%的衬套螺栓安装过程中的插钉力和损伤的有限元模型与试验结果对比分析发现,二者拟合度良好,证明模型的准确性。通过不同干涉量下的分层情况对比分析以及临界干涉量求解,解释了衬套螺栓提高孔壁质量的原因并提出了可靠干涉量范围。

Interference in the Quantum Ising Model

Using the measure of interference defined in this paper, we investigate the quantum phase transition of one-dimensional Ising chains. We find that thermal fluctuations affect the interference more strongly at the critical point. We also show that the derivative of the interference with respect to the coupling parameter, A, can be depressed by the thermal fluctuation. Finally, we find that this suppression is due to multi-particle excitations.