CFRP砂轮高速外圆磨削稳定性分析

为分析不同影响因素对CFRP砂轮高速外圆磨削稳定性的影响,采用铁木辛柯梁理论对具有阶梯特征的工件进行动力学分析,结合锤击试验测得砂轮动态特性,对高速磨削过程中的砂轮-工件两自由度系统进行了磨削稳定性分析。在对阶梯工件进行动力学分析的过程中,发现阶梯特征对于动态特性的影响较小,误差小于2%。在稳定性分析中发现,不同的砂轮转速和不同的工件磨削位置均会影响磨削稳定性。磨削位置越靠近工件中心,工件刚度越弱,磨削稳定性降低易诱发颤振;而在靠近顶尖支撑的位置,由于工件刚度增强,该位置的磨削稳定性将同时受到工件和砂轮的动力学性能的影响。通过磨削试验验证了分析方法的有效性,试验结果表明,工件磨削位置的刚度差异将会影响加工表面质量,由磨削失稳导致的粗糙度增幅可达51.6%。

浅埋深大采高工作面矿压显现规律研究

以三道沟煤矿85214工作面为工程背景,对浅埋深大采高工作面矿井的矿压显现规律进行研究,利用理论分析的方法,建立固支梁和悬臂梁模型,确定工作面初次来压步距和周期来压步距分别为104.91和19.90 m。基于覆岩浅埋结构性质,建立短砌体梁和台阶岩梁模型,确定支护阻力分别为5 624和14 461 kN;利用现场试验的方法,对井下支架工作阻力数据实测分析,确定工作面初次来压步距106 m,周期来压步距16.8 m,月平均次数11次,平均支架载荷37.5 MPa,支承压力主要分布于工作面中部区域。研究结果证明了来压步距模型的合理性和有效性,并确定了浅埋深条件下覆岩结构呈现短砌体梁结构和台阶岩梁结构的破断特点,可为矿井生产提供依据。

基于二次摄动法的SMA层合梁非线性自由振动分析

为对SMA(形状记忆合金)层合梁的非线性自由振动进行分析,使用Brison一维本构模型描述SMA的力学特性,基于不同剪切函数和Von Karman大变形理论,建立梁质点位移与应变之间的关系,使用Hamilton变分原理,获得在弹性地基上两端简支SMA层合梁的动力学方程并进行无量纲处理。使用二次摄动法获得SMA层合梁的非线性自由振动方程。研究不同SMA体积分数、预应变、SMA铺设角度、温度变化对非线性振动的影响。

单桩基础施工中步进式伸缩梁系统的设计及应用

本文首先从现有单桩抱桩装备的抱桩系统中存在的问题出发,通过第一代步进式伸缩梁系统的设计,成功解决了推力油缸行程小的问题;其次,通过第二代步进式伸缩梁系统的设计,简化了第一代系统的构成,同时解决了推力油缸直接接触单桩的问题,从根本上解决了油缸可能损坏的问题,大大提升了系统可靠性;最后,将步进式伸缩梁系统成功应用在实际工程中,进一步验证了设计的可靠性。

浅埋近距离煤层群工作面支架选型技术研究

为了确保浅埋近距离煤层群工作面的安全高效开采,以陕西神木矿区锟源煤矿近距离2-2煤采空区下,3-1煤工作面开采作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和相似模拟的研究方法,分析近距离煤层上层煤开采后,下分层3-1煤工作面开采时工作面支架的合理支护强度。理论计算工作面支架支护强度为0.695 MPa,数值模拟3-1煤工作面支架支护强度为0.4~0.77 MPa,相似模拟3-1煤工作面支架支护强度为0.45~0.78 MPa,该工作面工作阻力大于7 435 kN,与现场实测数据相吻合。由此表明,现有支架选型不满足支护要求,选用支护阻力为8 200 kN的液压支架可满足工作面支护要求。该研究补充了在浅埋近距离煤层群开采情况下工作面支架选项技术研究,为神木地区浅埋近距离煤层群的安全高效回采提供了理论依据。

山区公路大纵坡小半径曲线路基梁场的提梁及移梁技术

在山势陡峭、地势曲折的山岭地区建造预制梁场进而提梁、移梁施工,需要克服大坡度高差、小半径曲线的地形困难。通过对场地进行变化坡度处置、提梁门式起重机的技术改造,达到轨行式大型重载门式起重机在曲线叠加高差的轨道上安全平稳工作。本研究从北京市门头沟区国道109高速公路项目实例入手,对施工进行研究总结,为山区主线路基上建造预制梁场提梁移梁施工提供参考,具有一定的推广价值。

深井工作面矿压显现规律模拟研究

为确定古城煤矿S1306工作面初次来压步距、周期来压步距和支架选型的合理性,本文通过理论分析、数值模拟等方法进行工作面矿压规律研究,基于组合梁理论,计算确定古城煤矿S1306工作面初次来压步距44.03 m,周期来压步距15.75 m,与实测值相符,利用数值模拟进行工作面不同推进范围下的塑性区、垂直应力和位移的模拟,确定工作面老顶初次垮落步距为46~49 m,周期来压步距为11~13 m,与实测值较吻合,且工作面支架阻力符合工作面生产要求。

强杂波背景下调频步进DBS技术研究

针对强地物杂波背景下弹载雷达目标检测与识别的技术难题,提出将高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)技术和多普勒波束锐化技术联合对地面进行二维高分辨成像,提高雷达在杂波下目标检测与识别的性能。该方法以线性调频步进频(linear frequency modulation stepped frequency,LFM-SF)信号为基本波形,首先对平台速度产生的多普勒效应等问题进行了详细讨论并校正;然后通过距离像抽取获得各帧对应的HRRP序列,并采用方位快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)实现方位高分辨;最后对实际飞行状态下平台造成的误差进行运动补偿,完成对波束内区域的二维分辨。实测数据的处理验证了所提算法的有效性与实用性。

深圳某超高层结构设计重点及难点分析

深圳某超B级高度的超高层塔楼,采用钢管混凝土框架柱+钢筋混凝土框架梁+钢筋混凝土核心筒结构。塔楼相对于裙房部分有较大的偏心,同时因为建筑功能要求存在有多处跃层透空空间。采用盈建科、ETABS等软件对项目进行了整体计算、构件设计及楼板应力分析。针对塔楼偏置、楼板不连续、核心筒收进等不规则项,对于结构构件采取适当的构造加强,以满足抗震性能目标。对于外框梁不闭合的问题,采取对比分析,确保水平地震剪力可有效传递。结果表明,项目结构体系选择恰当,结构布置、构件截面取值合理,具有良好的抗震性能。

高速公路软基路堤改扩建若干问题与建议

基于大量高速公路改扩建工程实践,对软基路堤改扩建的若干问题给出建议。水塘路段不能在塘底进行地基处理施工时宜采用搅拌桩,采用刚性桩时宜按桩承堤设计。既有边坡下软基处理工作面宜采用削陡边坡或钢板桩支护等方式形成。拼宽路堤沿其与既有路堤的界面滑动稳定性满足要求时,可不设置台阶。普通土拼宽路堤台阶壁宜倾斜、平台宜水平或轻微外倾。竖壁台阶高度大于44cm时会在台阶壁附近形成虚土区,需利用液压夯实或冲击碾压等对虚土进行压实,台阶高度大于2m时可利用注浆将虚土胶结。轻质土拼宽路堤不应用作挡土墙,应设置易于施工的排水设施,以避免轻质土拼宽路堤后面积水。轻质土拼宽路堤滑动稳定分析时,应只考虑斜坡范围内的交通荷载。除长螺旋桩机施工的钻孔桩外,其他桩帽之间不必设置连梁。

基于组合梁结构的复合材料机翼设计及验证

本论文以给定外形及尺寸的复合材料机翼为研究对象,进行机翼的结构设计和整体成型方案的研究。利用CATIA软件建立机翼的三维实心模型,设置模型为各向同性材料,并以三点弯曲的加载方式进行有限元分析。基于COMSOL的有限元结果,对机翼主要受力区域进行单独设计。结合梁结构屈曲和刚度效率准则,提出了“双C+工字组合梁”的骨架方案。通过对采用等厚度铺层的中央翼盒进行位移响应分析,提出了中央翼盒阶梯铺层的设计方案。利用ABAQUS对铺层后的中央翼盒进行有限元分析,并对比试验结果对中央翼盒铺层进一步设计,提高中央翼盒的刚度。采用分步固化+共胶接成型工艺,避免填充泡沫加工的同时提高了机翼整体载重比。最终提出了一种屈曲及刚度效率高的复合材料机翼设计方案,其中机翼总重为316.18 g,载荷/重量比为34.85 N/g,证明了设计方案的合理性和有效性。

刚果金开赛桥钢-混凝土组合梁顶推施工技术

刚果金开赛桥为40m+80m+40m的钢–混凝土组合连续梁桥,采用顶推施工方案,为减小钢梁挠度,避免施工过程中产生的应力过大,经比选选用30 m塔斜拉式施工方案。顶推施工中设置临时墩、斜拉体系、导梁等临时结构,进行多点同步连续顶推,采用导梁迎墩技术、纠偏技术和竖向标高调整技术,完成了钢梁的顶推施工,确保了施工安全。

某踏步管梁振动特性分析与结构优化

为解决某新型商用车踏步管梁设计强度不足的问题并实现结构轻量化目标,建立了踏步管梁的有限元模型,并进行强度分析。由于踏步的刚性不足导致结构强度及变形位移不满足可靠性设计要求,需进行改进,因此提出一种新的结构优化方法,将结构总质量作为设计目标,综合强度工况进行尺寸灵敏度多目标优化,优化后的踏步管梁结构不仅具有良好的振动特性,且各工况下的强度安全系数均满足了可靠性要求。通过多轴耦合振动耐久试验证实了仿真结果的有效性和轻量化方案的可行性,解决了该商用车踏步管梁强度不足的问题,同时满足了结构轻量化目标。文章总结试验测试数据提供了一种用以仿真踏步管梁强度可靠性的加载验证方式,为同类踏步管梁的结构设计提供了借鉴。

阶梯梁的位移计算方法对比

为了加深学生对位移法及阶梯梁位移计算的理解,以阶梯式简支梁为例,分别利用积分法、常规图乘法、刚度叠加法及位移法求解了阶梯式简支梁的位移。计算结果表明:利用位移法求解阶梯式简支梁的位移具有独特的优势,可显著减少计算工作量并提高计算准确率,值得在教学过程中推广。

含支撑阶梯梁自由振动的解析型梁段叠加法

针对多跨阶梯梁尚无简洁解析形式固有频率方程的现状,本文得到含支撑多跨阶梯梁频率方程的解析形式.首先基于Euler-Bernoulli梁理论,获得两端弹性约束单跨梁的频率方程,其表达式由梁坐标的三角函数和双曲三角函数的乘积组成,同时含有两端边界对应的横向刚度、旋转刚度等4个参数.给出至少含一个弹簧刚度约束的6种常见边界条件下梁的频率方程,其形式相对较简洁.然后把阶梯截面多跨梁的自由振动等效为各拆分梁段自由振动叠加的分析模型,结合所提出梁段连接节点处微段满足的动平衡方程,推导出多跨阶梯梁频率方程组的闭合解表达式.对于具有不同边界条件和内部支撑多跨梁的几种情况,算例计算出对应多跨梁的前几阶自振频率和振型图.阶梯形截面多跨梁与等截面多跨梁的频率方程可用统一的形式表示.所得解析结果与已有文献结果比较后发现:所得解析解同有限元结果的相对偏差小于1%,说明本文方法合理有效.阶梯多跨梁的自振频率随支撑刚度值、支撑杆位置和突变截面前后的惯性半径、惯性矩变化而变化.所得解析形式的频率方程在理论上未作近似,因此是精确的,形式上相对简单,具有良好的应用价值,故可用于评价其他数值方法的计算精度.

基于状态空间法的阶梯型变截面水平受荷桩分析方法

为研究阶梯型变截面桩的水平承载特性,基于Timoshenko梁理论,建立了综合考虑桩基尺寸效应、剪切变形和桩基材料非线性效应的四弹簧模型及其状态方程,获得了非线性桩土相互作用下任意长细比的桩截面内力与变形解析解。通过与已有文献中现场试验结果对比分析,验证该方法的适用性和有效性,并讨论了变径位置、桩径比和弹性模量比对桩基受荷特性的影响。研究结果表明:(1)桩基水平承载力对三者的敏感性为:桩径比>变径位置>弹性模量比;(2)综合考虑桩承载能力和经济性,建议变径位置、桩径比和弹性模量比取0.6。

基于伽利略结构的二级激光扩束系统的设计

针对高倍率扩束系统设计要求(即轴上和轴外像差都得到较好的校正),从三级像差理论出发,设计了一种新型的40×高倍率激光扩束系统。该系统是基于简单的伽利略结构并通过二级扩束系统来实现的,系统包括4片透镜,通过引入2个二次非球面、2个反射镜或1个棱镜来折叠光路。利用CODE V光学设计软件给出了该系统的光学结构参数和外形结构图,并进行了像质评价。结果表明:该系统结构简单,设计难度小,成本较低,像质好,性能优良,是一种可以被广泛采用的高倍率激光扩束系统。

上海5FW胶片的相对标定

介绍了利用阶梯衰减片对上海５ＦＷ胶片进行相对标定的原理、方法和操作步骤。同时对实验所得的数据处理的数学模型进行了详细的阐述，利用完善的数学模型和实验数据得到了５ＦＷ胶片的乳剂特性曲线，最后介绍了变波长标定。

高功率激光发射系统的一级扩束设计

针对高功率激光发射系统对一级扩束的要求(即光束质量和扩束倍率都得到较好的保证),研究了高功率激光一级扩束系统。从激光扩束系统的类型、镜体基材选取等方面论述了高功率激光发射系统的一级扩束设计过程。首先,通过分析扩束系统类型,设计了离轴无焦卡塞格林扩束系统;然后,对高功率激光反射镜基底材料选取进行分析,确定了采用金属无氧铜作为镜体的基底材料;最后,对设计结果分别进行了定性和定量检测。结果表明,该一级扩束系统的波相差为0.538λ(λ=0.6328μm),该系统像质好,性能优良,是一种可以被广泛采用的强激光扩束系统。

阶梯轴弯曲固有振动分析及应用

给出阶梯轴弯曲固有振动精确的分析方法。该法亦可用于工程中阶梯梁弯曲固有振动分析。