靠墙直杆下滑过程的力学分析

靠墙直杆下滑问题模型对培养学生应用所学力学知识解决实际力学问题的能力具有较重要意义。本文分析了质量分布均匀的靠墙直杆的下滑过程,通过建立杆下滑过程物理模型,推导了杆下滑过程中的质心轨迹方程以及动力学方程;求解了不同条件下的动力学方程,得出了杆下滑过程的运动规律。文章重点讨论了杆在墙角静止(平衡)的条件,重点分析杆在下滑过程所受的支持力,不同接触面和初始条件下杆和墙分离的临界角,以及杆脱离墙面后的运动规律。

基于模糊滑模反步控制的自动装卸钻杆机械臂轨迹跟踪研究

针对现有矿井自动装卸钻杆机械臂运动轨迹跟踪方法精度低而导致施工效率低下的问题,综合应用模糊滑模控制与反步控制理论,提出模糊滑模反步控制钻杆机械臂轨迹跟踪法。采用扰动观测器对扰动信号进行估算,采用模糊理论描述滑模面与运动点的广义距离,以降低滑模控制中由速度瞬变所引起的抖振,并采用模糊滑模反步控制法对由系统扰动造成的误差进行补偿。针对钻杆机械臂的两个重要关节进行了运动仿真与试验测试。结果表明:两个关节的轨迹跟踪误差比模糊滑模控制分别减小了28.2%和22.6%。模糊滑模反步控制法有效降低了钻杆机械臂关节运动轨迹误差,极大提高了运动稳定性和响应能力。

Controlling chaos based on a novel intelligent integral terminal sliding mode control in a rod-type plasma torch

An integral terminal sliding mode controller is proposed in order to control chaos in a rod-type plasma torch system.In this method, a new sliding surface is defined based on a combination of the conventional sliding surface in terminal sliding mode control and a nonlinear function of the integral of the system states. It is assumed that the dynamics of a chaotic system are unknown and also the system is exposed to disturbance and unstructured uncertainty. To achieve a chattering-free and high-speed response for such an unknown system, an adaptive neuro-fuzzy inference system is utilized in the next step to approximate the unknown part of the nonlinear dynamics. Then, the proposed integral terminal sliding mode controller stabilizes the approximated system based on Lyapunov＇s stability theory. In addition, a Bee algorithm is used to select the coefficients of integral terminal sliding mode controller to improve the performance of the proposed method. Simulation results demonstrate the improvement in the response speed, chattering rejection, transient response,and robustness against uncertainties.

框排架结构梁高空支模施工技术研究

以某生态酿酒项目工程为例,对穿芯棒法用于厂房框排架结构梁施工工艺进行了详细介绍。由于厂房框排架梁支撑架体搭设后,厂房纵向无施工通道,施工机械、泵车及材料运输车辆将无法进入厂房施工作业;在需要留设施工通道位置采用穿芯棒法代替钢管扣件支撑体系进行梁底支模,可在不预留结构的情况下保证施工机械及材料运输车辆的正常通行。

典型转炉出钢挡渣技术发展现状

控制转炉出钢过程中的下渣量一直是冶金领域的研究重点。本文主要介绍了转炉出钢挡渣技术的发展,并重点分析了三种典型的挡渣技术,即滑板挡渣法、气动挡渣法以及挡渣棒挡渣法的工艺特点和应用效果。滑板挡渣技术利用上滑板与下滑板之间的流钢孔错位,从而达到控渣出钢的目的,具有滑板开闭迅速、不受出钢口寿命和炉渣粘度的影响、与下渣检测技术配合可以实现转炉一键式自动出钢的特点,该技术挡渣成功率可以达到99%以上,炉下钢包渣厚可以稳定控制在50 mm以下,效果最佳;气动挡渣技术可以通过插入出钢口的喷嘴喷出高压氮气射流,从而将炉渣挡回转炉内,该技术是无形挡渣技术的一种,具有运行成本低、效果佳的优点,但是其设备故障率偏高,同时会降低出钢口的使用寿命,故在国内未得到普及推广;挡渣棒挡渣主要采用导向杆导入出钢口方式,确保挡渣塞能够准确到达出钢口位置,从而达到挡渣的目的,该技术具有操作简单、设备投资低、效果较好等优点,在国内应用最为广泛。

基于极大似然循环自更新神经网络的高炉料位时空特征融合测量方法

高炉料位实时高精度测量是高炉精细化智能布料控制的前提,更是保证高炉高效、绿色和低碳冶炼的关键。在高炉实际生产过程中,炉内处于高温高压密闭多尘环境下,传统的机械及雷达探尺料位测量方法面临料位测量精度与连续性无法兼顾的挑战。为此,本文提出基于极大似然循环自更新神经网络的高炉料位时空特征融合测量方法,该方法通过周期提取及极大似然估计等手段,精准提取雷达探尺料位时空特征,并以机械探尺信息为基准,构建能融合雷达数据时空分布特征及机械探尺数据的循环自更新神经网络结构,从而实现高炉料位实时连续高精度测量。研究结果表明:本文方法不仅能与雷达探尺实时连续测量高炉料位,且测量精度逼近机械探尺的测量精度,为高炉精细化绿色低碳冶炼提供了数据支撑,实用价值明显。

高边坡综合防护及滑坡治理分析

以广东省云浮罗定至茂名信宜(粤桂界)高速公路为例,结合高速公路路基边坡的地形地貌和地质条件,分析了综合防护技术措施在高边坡中的应用要点,并对高边坡滑坡进行优化整治分析。实践得出,路基高边坡防护是高速公路建设的核心难点,不同路段地形地貌和地质水文条件差异明显,仅凭单一的防护技术,难以满足高速公路路基边坡防护要求,根据高边坡滑坡情况,修整滑塌部位,对土体进行反压,接着用C20混凝土修整坡面,再配合锚索框架梁、锚杆格梁、客土喷播等综合防护技术,实现对高边坡的成功防护,确保了高速公路路基质量,维护了生态环境,值得类似工程参考借鉴。

筒仓滑模技术在实际施工中的应用研究

以筒仓滑模工程施工为例,介绍了滑模装置的组成,支撑杆设计、组装、滑升施工方法,以及施工中出现质量问题的处理措施等。通过在实际工程中的应用,有效地提高了施工质量,缩短了工期,并产生了良好的经济效益。

铁水包加盖装置的设计研究

针对目前常用加盖装置存在操作时占用空间大,操作不方便,铁水包转运过程中容易滑动,易造成安全隐患差等诸多问题,设计了一种铁水包加盖装置,具体介绍铁水包加盖装置的结构特点及使用原理,并分析其结构优点。研究表明:限位螺杆的设计,可防止安装板在运输过程中发生滑动;把手的设计,可便于操作人员旋转限位螺杆;摩擦条纹的设计,可增大把手与操作人员手掌之间的摩擦力,防止操作过程中滑动;保温层的设计,可改善盖板的保温效果;黏结层的设计,可保证保温层与盖板之间的连接强度,避免保温层脱落。该装置操作简单,安装方便,取得了很好的应用效果。

排气筒滑模施工穿越洞口应对措施分析

排气筒滑模施工至洞口处,支承杆与混凝土脱空失去握裹力,滑模平台呈现局部空滑状态。为防止滑模平台出现失稳,需采取措施对洞口处支承杆进行加固。文中分析了排气筒滑模至洞口处支承杆承载力验算及稳定性加固措施,并对穿越洞口后的滑模平台进行水平及垂直度纠偏。

热阻式含砂雾封层的开发与性能研究

为了有效降低沥青路表温度、减缓高温状态下沥青路面车辙病害的产生、缓解城市热岛效应,提出在路面铺筑热阻式含砂雾封层的施工方案。为了明确热阻式含砂雾封层材料的最佳参数,模拟光照条件研究了阻热材料对热阻性能的影响,通过加速磨耗试验研究了热阻材料的类型、粒径、级配对含砂雾封层抗滑性的影响。结果表明:热阻式含砂雾封层通过降低路表导热系数从而有效抑制路面温度的上升,与普通SMA路面相比,模拟光照4h后,温度降低约3℃;耐火碎石颗粒材料较陶粒降温效果和抗滑性更好;混合粒径比单一粒径雾封层抗滑性能更好。

内藏式型针侧抽芯二次顶出脱模机构及其模具设计

介绍了一种电磁屏蔽保护盖产品内藏式型针侧抽芯机构及其模具,针对产品内部存在的侧孔较小且与外围不连通的特点,设计出一种特殊的抽芯滑杆通过T型槽带动型针侧抽芯的型针脱模机构,该脱模机构由内藏式型针抽芯组件、动力传动组件、内型芯动力推板组件、复位位置控制组件等组成;产品的脱模分两步完成,第一步由型针脱模机构完成产品内部侧孔的抽芯脱模,第二步由二次推板将产品从型芯上推出;该机构采用机动抽芯方式,结构简单,简化了模具结构且易加工,有效降低了生产成本,工作稳定可靠。

内燃机工况对连杆轴承润滑性能的影响

以某一四行程四缸柴油机为研究对象,基于实测的气缸压力和动力学方法计算了连杆轴承的载荷,进行了不同工况下的连杆轴承润滑分析。结果表明,在全负荷不同转速情况下,低转速时轴承最大油膜压力很大,标定转速时最小油膜厚度值最小;在相同转速下,轴承最大油膜压力随负荷增加逐渐增大,平均摩擦功耗也随之逐渐增大。

预应力锚杆背拉结构的力学性态研究

对滑坡治理工程的一种新型抗滑结构—预应力锚杆钻孔抗滑桩结构的受力状态和抗滑机理进行了室内试验和现场监测研究。得到了该结构受力及抗滑性的一些规律 ,为该类结构的设计和研究提供了试验依据。

基于Newmark法两端支座松动拉杆转子动力学分析

建立了具有两端轴承基座松动故障的拉杆转子模型(松动轴承基座质量称为松动质量块,松动轴承基座与地面连接的刚度称为松动刚度),并推导了其运动微分方程。基于分离变量法和Sturm-Liouville理论得到了有限长滑动轴承油膜力近似解析解,运用Newmark法分析了该转子系统的非线性动力学行为。首先,将无故障转子、一侧轴承基座松动和两侧轴承基座松动转子系统动力学进行比较,结果显示存在松动故障的转子具有更加复杂的动力学行为,而且存在松动故障的转子振幅比无故障转子的振幅大。其次,对两端轴承基座松动情况进行了分析,结果表明转子系统存在着周期、周期三、周期五、周期六、周期七、准周期和混沌等运动形式。同时发现,随着转子转速升高,松动质量块的振动幅度也随之增大。当两端松动质量和松动刚度不同时,松动质量较大或者松动刚度较小的一侧,转子的振幅和松动质量块的振幅较大,随着两侧松动质量和松动刚度差值的增加,两侧转子的振幅和松动质量块的振幅的差值也随之增加。

高速无杆气缸作动器密封圈润滑性能分析

针对高速无杆气缸作动器密封圈润滑状态随滑动速度变化的特点,提出直线滑动密封"临界速度"概念,分析作动器密封圈润滑性能.建立密封圈润滑状态二维高效分析模型,在全速范围内,对"临界速度"进行初步定位,并揭示预压缩量、唇角和温度对润滑性能的影响机理.考虑摩擦生热和热流分配原则,获得接触域油膜温度边界;结合Gauss分布函数和点云法,构建油膜三维微观计算域;建立密封圈润滑状态三维精确分析模型,对"临界速度"进行精确定位,揭示纹理特征对润滑性能的影响机理.研究结果表明:预压缩量越大、唇角越大、润滑油温度越高,临界速度越高;密封圈三维微观形貌对临界速度的影响明显,相同条件下具有各向同性的微观表面更容易形成完全润滑.

水力内割刀与可退式捞矛在打捞深孔事故钻杆中的应用

采用水力式割刀分段割断事故钻杆,可退式捞矛捞取事故钻杆的处理方法,快捷、安全、经济地处理了招远栾家河金矿区47ZK3孔深孔跑钻事故。结合该工程实例,介绍了水压式割刀和可退式捞矛的使用方法,并与传统的反丝钻杆和丝锥锥捞处理方法进行了比较。

拉伸法测金属丝杨氏模量实验装置的改进

对原有的杨氏模量实验仪存在的主要问题进行了分析,针对这些问题分别提出了相应的改进措施,克服了原有仪器存在的不足,在一定程度上可以提高实验精度。

锚杆框架梁-双排抗滑桩支护膨胀土边坡工作特性分析

以某膨胀土路堑边坡支护结构为工程背景,对埋设于锚杆、框架梁和抗滑桩中的测试元件进行现场监测,通过对实测结果与数值模拟结果的综合分析,探讨锚杆框架梁-双排抗滑桩结构支护膨胀土边坡的工作特性结果表明:上排埋入式桩的桩前、桩后土压力均为三角形分布,下排悬臂式桩的桩前土压力接近矩形分布,桩后为三角形分布。本试验工程的最优锚固角为25°,但锚固角变化对边坡稳定性影响不大;当桩排距较小时,边坡安全系数随桩排距的增加而逐渐增大,最优桩排距为8倍抗滑桩截面宽度。

基于模糊调节的Stewart平台积分滑模变结构控制器的设计

Stewart平台具有高度非线性、各个通道之间的负载交联耦合以及参数不确定性的特点。针对这些问题,提出了一种基于模糊调节的积分滑模变结构的控制方法,仿真表明,当系统中存在大范围参数变化和负载变化时,该方法表现出良好的跟踪性能,且对Stewart平台伺服系统通道间负载交联耦合也具有良好的抑制效果,同时,滑模控制产生的颤振现象得到了很好的抑制。该方法对Stewart平台类机构控制器的设计具有一定的借鉴意义。