Analytical Theory of the Geodesic Acoustic Mode in the Small and Large Orbit Drift Width Limits and its Application in a Study of Plasma Shaping Effect

Analytical theories of the geodesic acoustic mode （GAM） are reviewed in the small- and large-orbit drift width limits, respectively. Different physics pictures in these two limits are displayed. As an example, these two analytical methods are employed to investigate the plasma shaping effect on the frequency and collisionless damping rate of the GAM.

无底柱分段崩落法进路宽度对其围岩稳定性的影响

增加回采进路宽度,能够改善无底柱分段崩落法的放矿效果,但也存在着进路稳定性降低的风险。采用数值分析方法,分析了某铁矿西矿段开采时5组进路宽度下的围岩应力分布规律、位移量变化和塑性区分布特征,研究了进路宽度对围岩稳定性的影响。结果表明:①围岩中最大与最小主应力在进路顶板、底板与侧帮处的应力集中区呈不同形态分布,其范围差异也较大,而且两相邻进路之间受应力叠加作用影响,存在1个“圆角矩形”应力集中区。②随着进路宽度和围岩深度增加,围岩中的最大与最小主应力也随之增大,各应力集中区范围大小产生了不同的变化,其中顶底板处的应力集中区范围增幅较大,5组进路宽度下的顶板围岩均易发生张拉破坏。③在进路宽度为7 m和8 m时,最小主应力变化受到了相邻进路围岩应力叠加作用影响,侧帮围岩发生张拉破坏的可能性较大。④进路顶板位移量呈现出了“中间大、两侧小”的特征,顶板下沉量及其增幅远大于侧帮下沉量与增幅,增加进路宽度易造成进路顶板垮落事故。⑤顶底板围岩中塑性区以剪切塑性区和张拉塑性区的混合区为主,两帮围岩中以剪切塑性区为主,进路宽度越大,塑性区总体积增长越快,进路宽度增加过大不利于顶板的稳定性。建议该矿山西矿段进路宽度应以6 m为宜,并对进路两帮采取支护措施,若大于6 m时,则需对顶板围岩采取适当支护措施。

深圳恒裕后海金融中心B、C塔超大高宽比超高层建筑结构设计

深圳恒裕后海金融中心B、C塔楼结构高宽比接近11,核心筒高宽比接近35,为沿海地区高宽比超大的超高层建筑。根据场地周边环境,合理确定了塔楼不同方向的地面粗糙度类别,得到了更准确的风荷载值。针对超大高宽比引起结构刚度弱的特点,选择受力合理的框架-核心筒结构形式,并在不同避难层设置伸臂桁架加强层或黏滞阻尼器,以提高结构的抗侧刚度或附加阻尼。由于场地岩层埋深很深,确定采用后注浆工艺的旋挖成孔灌注桩基础。为进一步优化设计,放松了风荷载作用下结构楼层位移角限值,但确保结构构件承载力及抗震安全性满足要求。同时对阻尼器设置、加强层方案及高含钢率的型钢混凝土柱进行了介绍。

无底柱分段崩落法端部放矿口的影响机理研究

目前,大型凿岩设备和无轨出矿设备在无底柱崩落法中得到普遍应用,大型设备运行的采场进路断面也相应增大。本文分析了端部放出口散体流动速度分布,揭示了端部放矿条件下放出口沿进路方向的散体有效流动范围,进路宽度及出矿方式对放矿的影响。指出增大放出口散体的有效流动范围,有利于顶部矿岩平稳下降。实际放矿中,应尽量增大铲运机的铲入深度,出矿方式应保持全断面均匀出矿,可使矿岩散体层平整与均匀下降,是降低矿石贫化与损失的有力措施。

电磁力平衡传感器的磁缸温度稳定控制方法研究

未温度补偿过的电磁力平衡传感器温度漂移达200×10-6 g/℃,远不能满足万分之一克及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了电磁力平衡传感器磁缸温度变化对传感器输出的影响,根据传感器结构及热传递路径,设计了一种基于高精度数字温度传感器的温度检测模块;利用正弦波信号在线圈上做功发热但产生电磁力合力为零的特点,提出了一种基于脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制的电磁力平衡传感器磁缸温度稳定控制方法。该方法根据磁缸温度变化量以及加载物体质量大小,不断地调节PWM输出的占空比,控制正弦波信号导通时间,改变线圈的发热量,实时调节磁缸的热平衡。实验研究表明,基于电磁力平衡传感器的电子分析天平应用上述研究方法后,温度漂移降低至15×10-6 g/℃,有效地改善了传感器温度稳定性,大大降低了天平温度漂移补偿的难度。

现浇楼板对RC框架结构破坏形式的影响分析

结合"5.12"汶川地震的震害调查,考察了现浇钢筋混凝土框架结构产生"强梁弱柱"破坏形式的原因,重点分析了现浇楼板对框架梁抗弯承载力的增强作用,研究表明影响现浇楼板对框架梁抗弯承载力增强程度的主要因素为节点类型、横向梁刚度和侧向位移。为详细研究这些主要因素的影响方式,采用非线性有限元软件ABAQUS对侧向荷载控制下的现浇钢筋混凝土框架结构进行了模拟,分析了不同侧向位移对应的楼板内钢筋应力变化情况,并得出了梁端位置的现浇楼板有效翼缘宽度建议取值方法。

基于镜像脉冲的电磁力平衡传感器控温方法

电磁力平衡传感器因温度变化引起的示值漂移误差达-40.3 mg∕℃,远不能满足分辨力为0.1 mg及以上的电子分析天平计量性能要求。详细分析了温度对脉冲电流工作模式下电磁力平衡传感器输出误差的影响,根据传感器结构特征及散热方式,设计了一个PT1000高精度温度检测模块,利用等幅正、负脉冲且脉宽可调时动圈发热改变但平衡状态不变的特点,提出一种基于脉宽调制器(PWM)镜像脉冲的电磁力平衡传感器温度控制方法。该方法消除了因不同质量物体加载动圈发热不恒定引起的传感器输出误差,根据外界环境温度引起的传感器温度变化量,同步进地调节镜像脉冲的2个死区时间,实时改变动圈发热功率,维持传感器温度稳定。实验研究表明,采用上述研究方法后,电磁力平衡传感器漂移减小至3.1×10^(-6)g∕℃,有效降低了天平温度漂移补偿算法的难度。

崩落法开采中进路宽度对放出体形态的影响研究

崩落采矿法开采在实际生产中矿石贫化损失较难控制,而贫损指标的优劣又取决于放出体的形态,因此研究放出体形态对控制贫化与损失具有重要的意义。放出体形态受到多个因素的影响,进路宽度是其中一个重要参数,因此主要是通过室内物理模拟方法,对采用不同的进路宽度出矿放出体形态的差异进行研究,进而为指导生产提供理论依据。

基于MEMS技术倾角测量系统的设计与实现

利用MEMS电子倾角传感器和430低功耗单片机测量重力参考系下全圆周范围内的倾斜角度值。介绍了一种利用Matlab分析弦函数关系模型的方法,并在此基础上将双轴(单轴±90°)关系映射到单一角度空间(360°),实现了全圆周角度测量;最后介绍了系统的硬件构成。

无底柱分段崩落法进路宽度的优化确定

进路宽度是反映无底柱分段崩落法技术经济效益的重要技术指标,为确定无底柱分段崩落法最优进路宽度,以新疆某铁矿为工程背景,基于随机介质放矿理论、wilson弹塑性理论、FLAC3D数值模型,通过矿柱稳定性分析提出了进路极限宽度公式,并得到该矿的进路极限宽度为7m。结合技术经济分析,采用最高积分法对7种进路宽度进行优化。优化结果表明,最优进路宽度为6.6m,除了可获得良好的放矿效果外,还可使每一进路增加60万元收益。该进路宽度综合考虑了安全、技术、经济等因素,既保证了采场的安全性、掘支技术的可行性,又降低了矿石的贫损指标,提高了回采的经济效益,研究成果对矿山生产具有实际指导意义。

基于AIS信息的船舶航迹带尺度确定与分析

为更客观地确定船舶在港口水域中航迹带尺度,提出了一种利用AIS数据计算船舶航迹带尺度的方法.该方法采用实船观测到的AIS数据,运用最小二乘法原理及船舶航迹带理论模型,拟合得到直线与转弯船舶航迹段的方程,计算出航迹带主要尺度(航迹带宽度和转弯半径),并推算出船舶的漂移系数n的取值范围.将计算结果与现行的《海港总体设计规范规范》进行对比分析.结果表明,该计算方法是可行的.

船舶过弯道所需航宽建模

船舶通过弯曲航道所需航宽的计算对于安全生产具有十分重要的意义.根据叠加原理,分别计算出在无风流情况下过弯道所需航宽、流致漂移量、风致漂移量、偏航量,然后相互叠加得到有风流情况下船舶通过弯道所需航宽.

同尺寸异型喷头潜在飘移特性风洞试验研究

为探究脉宽调制变量喷雾系统对同尺寸异型喷头的潜在飘移特性影响,选取Hardi ISO F110-03标准扇形雾喷头、Teejet XR 110-03扇形雾喷头、Hardi MD 110-03微飘喷头和Teejet AIXR 110-03防飘喷头,在IEA-II型风洞内,通过聚乙烯收集线和Spraytec雾滴粒径仪研究了4种喷头的雾滴谱、雾滴相对分布跨度、飘移量和飘移潜在指数。试验结果表明:雾滴谱与喷头型号相关,XR扇形雾喷头VMD最小,为164.37μm,AIXR防飘和MD微飘喷头与ISO F标准扇形雾喷头相比,VMD分别增加88.91%和96.60%;XR扇形雾喷头喷出的雾滴相对分布跨度最小,为1.54,相比ISO F标准扇形雾喷头增加16.76%,其喷雾雾滴更均匀;随着垂直方向高度的降低和水平方向距离的减少,4种喷头的归一化飘移量均增加,AIXR防飘喷头归一化飘移量平均值最小,为1.21×10^(4),相比ISO F标准扇形雾喷头减少72.99%,XR扇形雾喷头归一化飘移量平均值最大,为4.17×10^(4),相比ISO F标准扇形雾喷头增加10.61%;AIXR防飘喷头雾滴粒径较大,雾滴飘移指数最小,防飘效果最显著。该研究可为农业田间实际生产中防飘施药技术应用提供依据。

高精度逆变电源输出电压直流漂移的调偏控制

逆变器中的隔离环节、各功率器件等存在漂移和特性不对称以及正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)都会引起逆变电源输出电压的直流漂移。该文提出了一种高精度逆变电源输出电压直流漂移的调偏控制方案,系统采用基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的全数字控制。给出了直流调偏控制的基本原理及其闭环控制系统。分析了模数转换器(analogue-to-digital converters,ADC)精度与数字脉宽调制(digital PWM,DPWM)精度之间的关系,并给出了抑制极限环振荡的必要条件。提出一种提高DPWM精度的新方法,可以进一步提高直流调偏控制的精度。最后,在一台单相8重化9电平电压型逆变器的实验平台上进行实验验证,实验结果表明了该控制方案的有效性。

SVPWM控制三相并网逆变器AFD孤岛检测方法

三相并网逆变器在新能源发电系统和电动汽车等领域起着重要的作用,为确保系统安全稳定运行,孤岛检测是十分必要的。对基于空间矢量控制的三相并网逆变器,传统的主动频移法(active frequency drift,AFD)不能直接应用,存在检测盲区的问题,且施加的频率扰动量会对三相进网电流波形质量造成一定的影响。提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制三相并网逆变器的AFD孤岛检测方法,其对锁相环(phase-locked loop,PLL)计算出的相角施加扰动,但不属于主动移相法。分析孤岛检测盲区的成因以及消除盲区的可能性,并对施加扰动后的三相电流进行谐波分析,提出抑制谐波的改进半解耦控制算法,最后给出仿真和实验结果。

液晶相控阵器件色散特性分析

相控阵器件具有色散的作用,而激光器中心波长通常会产生一定漂移,也具有一定光谱宽度,导致大角度偏转情况下,激光光束位置与光功率分布发生改变。针对这一问题,通过液晶空间光调制器与级联液晶偏振光栅两种相控阵器件色散理论,推导出组合液晶相控阵器件波长与坐标之间的关系公式。结合激光光源的光功率谱分布与单模激光的截面功率分布公式,推导出高斯光束经过组合液晶相控阵器件后的光功率分布公式。针对公式计算上的困难给出了简易计算方法。结合特定实例,计算出1000 km外色散特性以及波长漂移引起的位置偏差,色散特性以及光谱宽度引起的光束截面功率分布。根据设定系统参数与偏转角度分析了液晶相控阵器件色散特性对能量收集的影响,分析结果表明:激光光束截面功率向色散方向延伸,偏转角度越大,色散引起的变化越严重,中心位置偏移越严重,峰值位置功率密度越低。

运用操纵模拟器试验进行超大型船舶航道宽度计算研究

运用船舶操纵模拟器模拟试验的方法,通过试验分析风、流压偏角等因素与超大型船舶在航行时航迹带宽度之间的关系,提出了超大型船舶在风、流以及波浪作用下,进出港航行所需航道宽度的计算方法。

超规范环境条件的海口新海港区口门航道通航宽度计算

针对超规范环境条件下的船舶通航宽度问题,综合考虑船舶自身操作特性、船舶航行基本尺度所需通航宽度、风致漂移量、流致漂移量等因素,采用基于风流漂移的船舶通航宽度计算模型计算代表船型所需双向通航宽度。在风流漂移模型中选取不同流速、风速情况下,船舶空载、满载等不同组合时风流漂移模型计算的航道宽度与《海港总体设计规范》计算的通航宽度进行对比,验证模型的适用性和准确性,计算超规范环境条件的航道宽度,根据计算模型分析不同风流条件组合下船舶的航速限制条件。

内河弯曲航段单船通过能力建模与仿真

内河航道的通过能力通常是航道的等级和标准、所通航船舶的规模和尺度、通过的船舶载重吨或货运量、通过船舶数量等各因素在一定时空条件下的综合反映。依据船舶通过内河弯曲航道运动规律及弯曲航道水流对船舶航行的影响特点,对弯曲航段单船通过能力进行仿真建模,并结合过程建模及仿真的知识,通过VC的功能实现可视化,使我们能够对船舶通过弯道的能力有更直接的认识。

大体积充填体下胶结充填法回采进路参数优化研究

为了提高金川二矿区深部下向进路式胶结充填法开采效率,针对大体积充填体下大断面进路生产的安全可行性问题,通过弹塑性理论和三角塌落拱理论计算充填体人工假顶均布荷载,并依据简支梁理论和薄板理论对深部850 m水平中段回采进路宽度进行理论计算,在现有回采进路参数基础上,设计了9组不同回采进路参数的试验。通过数值模拟,分析了各组参数下进路断面的应力、位移、平均屈服率变化特征和采场安全系数,以生产效率及开采安全为目标,得出金川二矿区深部大体积充填体下的胶结充填法回采进路宽度可增加至6 m、分层高度可增加至4.5 m。现场局部试验结果表明,增大参数后的进路顶板和两帮稳定性较好,能满足安全生产的需要。