基于Reissner厚板理论与Mathews稳定图的空场采矿法采场结构优化研究

优化空场采矿法采场结构可有效减少矿石的贫化与损失,并且对防止大规模地压活动发生具有重要作用。以大新锰矿急倾斜中厚矿体开采工程为背景,基于Reissner厚板理论,构建了顶柱四边固支的采场顶柱厚板模型,计算了在不同厚度下顶柱的采场极限暴露长度。设计了两种采场结构初步优化方案:加大预留顶柱厚度(方案Ⅰ);增设一条间柱(方案Ⅱ)。采用Mathews稳定图法,结合现场矿岩体结构面调查数据,分析了采场顶柱、上盘围岩与下盘围岩的稳定性,对比了稳定水力半径与真实水力半径的大小,确定了采场结构的最优方案。研究表明:顶柱厚度与极限暴露长度的关系为a=6.4h-8.35;方案Ⅰ的矿石的损失率与贫化率均高于方案Ⅱ,采场结构最优方案为方案Ⅱ。研究成果可为空场法采场结构优化提供一套完整的力学分析方法与一种矿岩稳定性评价方法。

山后矿区基于厚板理论的进路极限跨度设计研究

该文主要研究的是深部金属矿的采场设计问题。在开采过程中,进路宽度设计不合理会影响采矿效率,同时增加充填压力,因此合理的采场结构参数对于保证矿山的安全高效生产至关重要。为此,该文借助厚板理论,分析顶板拉应力分布状态,对山后矿区深度在-282~-500 m的多个中分段典型采场进行优化设计,得到各采场的极限跨度值。该研究的应用将为矿山的安全防护和工程参数优化提供可靠数据,为矿山深部安全开采提供技术支撑。

基于厚板理论的顶板破断规律研究

基于Ressine厚板理论,对余吾煤矿某工作面的层状顶板开展了力学特性研究,分析得到工作面基本顶初次破断时的挠度分布状态;同时利用3DEC数值模拟软件,对该工作面回采过程的覆岩变形和破断过程等特征进行系统性分析研究,归纳总结了余吾煤矿某工作面顶板岩层破断规律。分析现场实测的液压支架阻力数据表明,工作面初次来压步距为42 m左右,周期来压步距为15 m左右。顶板破断及来压规律与理论分析、数值模拟结果基本吻合。

基于厚板理论下向进路充填假顶强度模型及应用

充填假顶作为下向进路式采场的直接顶板,其稳定是该法成功应用的关键,以充填假顶所需强度为研究对象,通过分析下向进路式采矿法典型工艺特征,确定了假顶危险力学状态,并将其简化为四边简支的厚板模型,借助厚板理论符拉索夫基本解答,分析了充填假顶拉应力分布状态,据此建立了下向进路充填假顶强度模型。通过实测大屯锡矿下向进路式采场充填体上覆压力,以最大监测结果0.35 MPa作为基础计算参数,分析确定了假顶底部极限拉应力为0.23 MPa,为保障假顶稳定,考虑1.5的安全系数,设计假顶抗拉强度0.345 MPa。采用FLAC 3D构建了3-1矿体下向进路式采场物理模型,并模拟分析了充填假顶在设计强度参数条件下服务矿体回采过程中应力分布及稳定性状态,矿体回采至最后一分层,假顶拉应力分布于0.10~0.23 MPa,最大值为0.23 MPa,与理论分析结果一致,假顶服务至分层回采结束,未出现塑性破坏。根据模型计算结果与数值模拟分析结果,推荐满足强度指标的最优配比为废石∶尾砂=8∶2,水泥添加量210 kg/m^(3),质量分数85%,并指导完成大屯锡矿3-1矿体下向进路式采场11万m^(3)充填实践,假顶服务矿体回采过程中未出现失稳引发安全事故,为矿体安全回采提供了强度保障,与矿山原设计相比,模型设计强度更加合理且经济,推荐的废石+铜渣尾砂膏体配比较矿山原充填配比节约32.30元/m^(3),累计节约充填成本355.30万元。

基于Reissner中厚板理论的矩形板的动力分析

本文应用最小余能原理的理论和方法,基于Reissner中厚板理论对矩形板进行动力分析,计算了全部简支方板的固有频率,与古典的Kirchhoff-Love薄板理论结果比较,讨论了剪切变形对动力参数的影响.

基于正交试验和灰色系统理论的高强钢厚板折弯优化成形模拟及实验

影响高强钢厚板弯曲成形的工艺参数较多,难以精确建立工艺参数与成形质量之间的关系。文章以凸模圆角半径、摩擦系数、冲压速度为自变量进行三因素三水平正交试验,模拟Q550钢15mm厚板弯曲成形过程,获得回弹角和最大成形力的数据。利用灰色系统理论,分别计算成形工艺参数对单目标函数的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转换为以关联度为目标的单目标;进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,将优化的凸模圆角半径、摩擦系数、冲压速度等参数进行有限元模拟验证,经理论指导设计、试模,其成形的厚板质量得到明显提高。

Reissner厚板弹性弯曲的一般解析解

针对大型工程建设中的Ｒｅｉｓｎｅｒ厚板弹性弯曲问题，本文采用复级数方法求解相应的常系数偏微分方程组的边值问题，并首次得到了任意边界条件下的一般解析解·该解形式简单，计算方便、可靠·以四边简支和三边固支一边自由两种支撑条件下厚板承受均布载荷为例进行了分析验算，与已有的计算结果相比，计算结果相当满意·同时本文还着重对解的收敛速度。

预拉伸铝合金厚板7050T7451内部残余应力分布测试理论及试验研究

根据预拉伸铝合金厚板的特点,运用弹性力学理论推导出厚板内部残余应力测量的新方法.用此方法测量了预拉伸铝合金厚板7050T7451沿厚度方向的残余应力分布,并对测试结果进行了分析.结果表明,本文推导出的新方法测量厚板内部残余应力简单、精确,有很强的工程实用性.

基于厚板理论分析深水域中弹性浮板的水波响应

基于线性水波理论和Mindlin厚板动力学理论,采用Wiener-Hopf方法,研究了不同水深水面上弹性浮板在不同入射波数水波作用下的动力学响应问题。首先推导了无限深水域中弹性浮板水波响应的解析解,并将本文分析计算结果与采用其他方法(经典薄板理论)得到的计算结果进行了对比和分析;其次,采用本文方法研究了大型浮板在三种入射波数的水波作用下动弯矩幅值的分布情况;最后,根据其他文献的方法计算了不同水深(有限水深)情况下浮板的动响应,并与本文的计算结果进行了对比分析。

计算Reissner理论各向异性板应力强度因子的半权函数法

由功能互等定理导出用半权函数表示的各向异性板应力强度因子的解析表达式,并给出基于Reissner板理论含裂纹的各向异性板受弯曲、扭转和剪切作用的半权函数。计算含中心裂纹四边自由受纯弯曲作用板的应力强度因子,并与有关的结果进行比较,表明此方法简便、可靠。

基于厚板理论的滨海开采顶板安全厚度确定

根据海下开采采场顶板的受力特点,建立了采场顶板的厚板力学模型,后采用Volasov厚板理论进行分析求得了顶板最大拉应力的表达式,并以拉应力极限强度理论作为采场顶板的破坏判据。首先,采用安全系数法拟合得到安全系数与顶板厚度的回归曲线,由此计算出满足安全系数要求的顶板最小厚度为37.5 m。其次,基于可靠度理论,得到影响顶板稳定性最显著的因素是顶板厚度,并探讨了采场顶板安全系数与可靠度之间的关系。并应用ansys-flac分析得出37.5 m厚度下采场顶板的应力和变形数值大小均在容许的范围之内。最后,将本文分析结果应用于新立矿区西南翼矿体的开采中,并对采场顶板的沉降变形进行监测,监测结果论证了本文方法的有效性和正确性。

我国最大的火力发电机组——上海外高桥电厂二期工程特大型锅炉基础厚板理论计算的探讨和设计

通过对国内最大的塔式锅炉桩筏基础的理论分析和设计的介绍,提出了锅炉基础厚板计算的新的方法,并对设计中的荷栽组合桩位布置温度筋等问题进行讨论。

四边简支正交异性板Reissner修正理论的解析解

根据Reissner平板理论,变形后板的中面法线仍保持为直线,但考虑剪切变形后,它将不再垂直于变形了的中面。本文将Reissner型修正理论应用于正交异性板,并得出在四边简支边界条件下正交异性板的解析解。

关于板的Reissner理论和Mindlin理论的某些评注<英>

本文阐明关于各向同性的均匀薄弹性板弯曲的Reissner理论与Mindlin理论的等价性。

Reissner厚板弹性弯曲的理性有限元法

本文在非协调元的修正泛函中引入满足系统微分方程的单元变形模式，提出了一种将解析方法与数值方法有机结合的理性有限元法·这种新的计算方案合乎单元的力学要求和结构的几何复杂性要求·据此所得的厚板弯曲四边形单元具有计算精度高、可对刚度矩阵精确积分等优点·

Reissner厚板的一般解析解答及其应用

本文基于原始的 Reissner 板模型,根据文献中的控制方程,给出了 Reissner 厚板弯曲问题的一般解析解答形式。在此基础上,详细地讨论了均布荷载下四边固支矩形 Reissner 厚板的弯曲问题,并在 VAX-8200机上编制了相应的 FORTRAN 程序。本文提出的厚板解析方法,无论从力学意义上,还是数学运算上,都比习惯的迭加法简明的多。算例表明:结果可靠、方法可行。

四边简支功能梯度石墨烯增强复合材料厚板的自由振动分析

基于准三维板理论,研究了四边简支功能梯度石墨烯增强复合材料(FG-GRC)厚板的自由振动行为.通过改进的Halpin-Tsai模型计算了不同分布模式下FG-GRC厚板的有效性能,利用Hamilton原理构建其控制方程,并根据Navier法求解.通过参数研究部分揭示了石墨烯纳米片(GPLs)的重量分数、FG-GRC板的总层数、GPLs分布模式、宽厚比以及长宽比对四边简支FG-GRC厚板自由振动固有频率的影响.由于准三维板理论考虑了厚度拉伸效应,因此在厚板计算中比经典板理论、一阶板理论和Reddy三阶板理论更为精确.

特厚板差温轧制参数建模及优化控制研究现状

差温轧制作为一种先进的轧制工艺,对提高特厚板的形性质量具有重要的促进作用。但是生产中工艺参数的制定与优化缺乏明确的理论指导,导致差温轧制技术的发展受到了严重的制约。为解决这一问题,本文从轧制力、缺陷压合、板形控制3个方面分别介绍了相关的建模方法及研究进展,深入分析了理论解析、有限元模拟以及神经网络在建模中的应用。现有研究表明,针对差温轧制生产的轧制力模型预测精度有待进一步提升。同时,差温轧制过程中缺陷压合与板形控制建模研究缺乏多参数耦合的定量描述,相关研究有待进一步深入。最后,随着生产过程中对精度要求的提高,基于人工智能技术的高精度建模和参数优化控制将成为轧钢未来重要的发展方向。

基于多尺度理论的复合材料厚板工程分析方法

针对复合材料厚板结构在初始设计阶段的强度分析问题,通过刚度等效和应力-应变分解建立了一种多尺度分析模型,实现了复合材料厚板结构在子层压板水平的计算以及在铺层水平的失效判断。基于该方法,采用FORTRAN语言编写了适用于Abaqus/standard求解器的UVARM子程序,通过与Abaqus内嵌的复合材料模型进行对比,证实了多尺度理论的准确性和可行性。

关于中厚板弯曲变形理论

本文对中厚板弯曲变形理论进行了分析,论述了有关变形的函数应该满足的条件。从基本原理出发,讨论了偏离位移函数和挤压变形分布函数应具有的形式;进一步利用这种形式导出剪切和挤压影响常数应有的数值;并提出了偏离位移函数和弯曲应力的求法。