电磁轴承静态支承特性分析与测试方法

电磁轴承作为磁悬浮转子系统的核心部件,其静态支承特性对于系统的动力学行为有关键性的影响。分析得到了电磁轴承的线性电磁力模型,并采用解析和有限元法计算了其电流和位移刚度系数。在此基础上,针对实际系统中的轴承刚度参数与基于设计参数得到的理论值偏差较大的问题,提出了一种不依赖外部装置且无需施加外部载荷,适用于卧式电磁轴承装置的电流和位移刚度等参数的通用测试方法。该方法克服了已有测试方法需借助辅助设备及操作复杂等缺点。最后,对该方法进行了试验验证,证明了所提测试方法的有效性。

工作面采空区侧向煤体内支承压力分布规律研究

工作面采空区侧向煤体内支承压力由静态支承压力和动态支承压力叠加而成。建立静态支承压力及动态支承压力力学模型,推导出了静、动态支承压力分布方程式。基于静态支承压力和动态支承压力分布方程式及相关地质资料,求出了某工作面采空区侧向煤体内支承压力分布规律,对确保采煤工作面安全高效生产,提前防范顶板灾害具有重要指导意义。

长壁采场动、静支承压力演化规律及应用研究

采场支承压力分布特征是煤矿支护设计、冲击地压防治的重要依据。在列举采场矿压显现异常案例的基础上,基于采场应力演化及顶板岩层运动的观测结果,提出长壁采场动、静支承压力的观点,阐述该观点的工程意义,并根据形成特征建立相应的计算模型。研究结果表明,长壁采场存在动态和静态2个支承压力,动态支承压力形成和演化是采场顶板破裂带岩层运动的结果,以煤体屈服为主要特征,静态支承压力是破裂带上方岩层载荷转移的结果,以关键层载荷转移为主要特征,两者在形成根源、形成特征、形成时间、可监测性、影响距离等方面存在不同。最后,展望了长壁采场动、静支承压力学术观点在采矿工程设计及冲击地压防治等方面的应用前景。研究为解释采场矿压显现异常和解决该领域的工程问题提供理论依据。