基于Fluent的超重力场煤泥浮前脱泥设备结构内部流场仿真模拟

研发一种新型超重力场煤泥水浮选前脱泥设备,通过Fluent软件对影响设备脱泥效果的五单因素即沉降槽板角度、沉降槽板上下比例、沉降槽板槽深、沉降槽板半径及排料挡板角度进行模拟仿真得出最佳的结构尺寸,结果表明:沉降槽板角度为45°,沉降槽板上下比例为1∶3,沉降槽板槽深为3cm,沉降槽板半径为13cm,排料挡板角度为60°时,设备具有较好的脱泥效果。

柱塞泵配流盘卸荷槽开度对瞬态流场特征影响

空化是影响轴向柱塞泵性能的关键因素,柱塞缸体表面损坏是一种常见的失效形式,但目前成因尚不清晰。建立柱塞泵三维流场仿真模型,设计可观察单个柱塞腔与卸荷槽导通状态下流场特征的实验装置,并采用流体仿真和流场可视化测量的方法揭示了其成因。研究结果表明:射流角随卸荷槽开度的增大而增大,并伴随漩涡的产生与消失,射流中心速度大于20 m/s时漩涡产生;柱塞腔与卸荷槽由导通至完全截止的转变过程中,射流角由0°逐渐增大至60°,当射流角由0°向20°变化时,射流方向主要集中于柱塞缸体与配流盘腰型槽接触的表面处,导致柱塞缸体表面和配流盘吸油腰型槽上部产生射流破坏和气蚀破坏;当射流角由20°向60°变化时,射流方向将向配流盘腰型槽内部扩展,导致配流盘破坏区域由上部移向内部。上述研究结果有助于厘清柱塞缸体摩擦表面气蚀成因,为配流盘结构优化设计提供了约束条件,对提升柱塞泵的综合性能也有重要意义。

铁路肋板式槽型连续梁剪力滞效用试验研究

铁路肋板式槽型连续梁是一种新结构,由腹板、肋板、底板和设置在支座处的横隔板组成。对沪通铁路黄封联络线(40+64+40)m肋板式槽型连续梁进行实桥静载试验研究,该试验是国内首次进行的大跨度槽型连续梁桥实桥试验。试验过程中分析了截面位置、肋板、支座等因素对槽型梁底板剪力滞效用的影响。试验结果表明:肋板式槽型梁在荷载作用下,截面底板存在较明显的剪力滞现象,不同截面位置剪力滞系数有差异;跨中无肋板截面在承受正弯矩作用时底板腹板位置呈现正剪力滞效用,在承受负弯矩作用时呈现负剪力滞效用;由于支座影响在承受负弯矩时底板腹板位置呈现正剪力滞效用,且剪力滞效用较其他截面明显;肋板会改变槽型梁截面正负剪力滞效用。

中部槽中板与槽帮自动组装设备设计

基于伺服电机驱动滚珠定位、位置传感器以及专用机械工装设计了中部槽中板与槽帮自动组装设备和自动传输机构。通过激光测距传感器测量槽帮端面位置并通过PLC控制定位气缸的实时调整,进而实现中部槽中板和槽帮的自动组装。最后通过非接触间接测量方式确定组装精度,自动下发检测结果。结合中板与槽帮的自动组装、检测形成闭环控制,提高中部槽制造的智能化水平。

基于Ansys的刮板输送机中间槽中板耐磨性优化及应用

采用SolidWorks及Ansys软件搭建了刮板输送机中间槽结构的有限元模型,并分析其接触摩擦应力,结果表明,接触摩擦应力过大和分布不均匀是造成中间槽磨损的主要因素。通过对中间槽表面施加凹孔的形式对其进行结构优化,使得最大接触应力有所降低,应用效果表明,优化后的中间槽结构部署到SGZ型刮板输送机的工程实践中,可有效提升设备的最大运量。

煤矿刮板输送机过渡槽修复方案研究

过渡槽作为刮板输送机的重要组成部分,其可靠性决定着整机能否正常运行。为提升过渡槽磨损修复后使用性能,通过对常规修复方案进行对比分析,针对现有修复方案的弊端,提出复合耐磨板材优化修复方案。经过井下工业性试验,验证了该方案能显著提高过渡槽耐磨性能及过煤量,可有效延长其使用寿命。

刮板输送机配套参数对采煤机装煤效率的影响

采煤机滚筒在开采中起截煤与装煤的作用,随着对采煤机功率的深入研究,目前采煤机滚筒的截煤能力已基本满足要求,但装煤效率方面还存在很多问题,中厚煤层方面装煤效率的研究更是少之又少。基于离散元理论,结合颗粒位移方式以及颗粒间接触本构建立了中厚煤层双滚筒采煤机仿真模型,通过模拟计算出采煤机刮板输送机挡煤板高度、中部槽宽度、中部槽与煤壁水平距离等因素对装煤效率的影响曲线,并进一步分析其影响原因,为今后双滚筒采煤机装煤效率的改进与研究奠定了基础。

G3铜陵长江公铁大桥桥塔设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m斜拉-悬索协作体系桥。江北、江南侧桥塔塔高分别为228.5、222.5 m,结构尺寸大,受力复杂,考虑桥塔受力、施工便捷性及主缆与斜拉索面协调布置等,确定采用C60混凝土门形桥塔。桥塔由上、下塔柱和上、下横梁组成,塔柱和下横梁为单箱单室截面,上横梁为开口槽形截面,索塔锚固区采用钢锚梁+混凝土齿块组合的索塔锚固结构,桥塔顶部主索鞍局部承压区采用间接钢筋网片加强并预留索鞍预埋件的布置空间。设计过程采用BIM技术优化局部设计细节,钢锚梁及钢牛腿等钢结构和混凝土结构外表面均采用防腐涂装体系进行耐久性设计。采用MIDAS Civil软件对桥塔整体受力进行分析,并对槽形断面上横梁基于经典理论、规范验算、实体有限元模型论证其结构安全性;基于ANSYS板壳有限元模型,研究不同板厚下钢锚梁锚下加劲板剪应力集中系数,以指导钢锚梁加劲板设计。桥塔塔柱采用支架法和爬模法施工,上、下横梁均采用支架法与塔柱异步施工。

下承式钢板梁桥横向刚度加固研究

根据车桥耦合振动理论,结合下承式钢板梁桥构造,提出采用最佳下平纵联尺寸的加固方法,提高钢板梁桥刚度,改善桥梁横向振动。对沪宁线#165A桥加固分析的结果表明,当下平纵联杆件截面尺寸增至4倍时,桥梁横向刚度明显提高,横向振动得到有效抑制。研究还发现,对下承式钢板梁的加固不宜采用主梁加固方式。

钢桥面板顶板与U肋接头疲劳效应分析

针对钢桥面板顶板与U肋焊接接头,开展疲劳应力有限元分析,研究该构造细部的疲劳效应,为钢桥面板抗疲劳设计与维护提供参考。建立了钢桥面板板壳单元模型,以焊趾处热点应力为指标,分析过焊孔对接头受力影响以及轮载作用下顶板应力历程及应力幅值。结果表明,板壳单元有限元模型局部细化网格尺寸不超过1.0倍顶板厚度,可得出稳定的热点应力计算值。过焊孔的设置削弱了横隔板对顶板的支撑作用,使过焊孔区域顶板应力有所增大。不设置过焊孔时,接头处由于存在较大几何与刚度突变,应力集中更加明显。热点应力对轮载的横向位置比较敏感。轮载在纵桥向与横桥向的应力影响范围都比较小,可忽略车轴、轮重及车辆间的应力叠加效应。

陶粒叠合层叠合板的承载能力研究

不加支撑底板的受力性能及叠合面的抗剪切能力为无支撑叠合板应用的关键因素,为研究槽形底板和陶粒混凝土叠合层叠合板的受力性能及凹槽形叠合面的抗剪切能力,对3块底板和3块叠合板进行了的试验和理论分析,研究了底板和叠合板的抗弯承载力、抗裂性能、弹性恢复特性及叠合面的抗剪切能力。理论分析及试验结果表明:无支撑槽形底板和叠合板的实测抗弯承载力、抗裂性能均高于理论计算值,具有较好的弹性恢复特性;陶粒叠合层减轻了自重,凹槽形底板能够保证施工中不加支撑的要求;凹槽形叠合面比矩形叠合面具有更好的抗剪切性能和较好的抗弯刚度。最后,工程应用表明无支撑叠合板能够满足钢结构工程施工周期短的特点,具有较好的经济指标。

钢桥面板顶板与U肋接头焊接残余应力分析

对钢桥面板顶板与U肋接头焊接残余应力进行分析。采用热-结构直接耦合方法,分析了构件焊接温度场及应力场,得到构件中心截面母板纵向、母板横向、U肋纵向及焊缝中心竖向的残余应力分布曲线。结果表明:母板及U肋近焊缝区存在较大的残余拉应力,残余拉应力峰值接近材料屈服强度;自焊缝中心往外,残余拉应力值下降并转变为压应力;热影响区之外,母板及U肋纵向残余应力主要表现为压应力,并向两端缓慢下降;母板横向残余应力主要表现为拉应力,近焊缝区存在应力突变;沿焊缝竖向纵、横向应力变化趋势基本相同。

拱型槽板成形过程中回弹的有限元仿真研究

通过对拱型槽板成型过程进行有限元仿真模拟,分析了回弹对拱型槽板成拱变形的影响;同时,进行了拱型槽板成形的试验研究,有限元仿真模拟计算结果与试验结果具有较好的一致性。为制定加工金属拱形屋顶的工艺参数提供了理论依据。

三面固定槽形加压钢板内固定后股骨表面再造模拟

采用骨再造理论和有限元相结合的方法，用计算机模拟钢板植入后骨的再造行为，从而定量的分析了钢板对骨的应力遮挡效应。骨再造理论采用Ｃｏｗｉｎ应变适应性弹性理论，有限单元采用八节点六面体等参数单元。结果表明，由于钢板对骨的应力遮挡，股骨发生了明显的骨吸收。钢板侧比对侧骨吸收严重，板中央的骨截面，比两端的骨截面吸收严重。板中央的骨截面吸收最大，截面面积吸收率Ψ达到３２．５％，抗弯截面模量损失率ζ达到２２．６％。目前大家常用的应力遮挡率η只能表示植入物对骨的一点处的应力遮挡程度，不能直接反映应力遮挡效应。我们提出两个新量骨截面面积吸收率Ψ和抗弯截面模量损失率ζ，用以度量植入物对骨的应力遮挡效应。

水垫带式输送机关键设计参数的研究

水垫带式输送机是一种新型的连续运输机械,从水垫带式输送机的基本结构出发,对水垫带式输送机的关键设计参数进行研究,这些参数主要包括盘槽的半径、盘槽喷嘴的直径及其布置方式、驱动装置的功率及水泵的型号等,通过研究计算,得出这些参数的值及它们之间的关系。

晃动对槽盘式再分布器性能的影响

填料塔是海上浮式天然气生产储卸装置的组件之一。为了保证气液再分布器在填料塔内发挥良好的再分布性能,采用水力学实验和流体力学数值模拟相结合的方法,建立了一套能够实现不同晃动工况、不同偏流进液形式的实验装置和与之对应的数值计算模型,利用实验结果对模拟进行验证,并对实验结果和模拟结果进行分析,进而对传统槽盘式再分布器在静止、晃动及不同偏流进液工况下的性能进行了研究。结果表明:(1)静止工况下,传统槽盘式再分布器各喷淋点的出液量基本相同,不均匀度数值为10-2数量级,均布性很好;(2)再分布器再均布效果下降的主要原因是液体偏移造成的液位高低差异;(3)静止、横摇和纵摇工况下,进液偏流程度的改变对槽盘式再分布器均布效果的影响程度很小,晃动5°时全区域进液和2/3区域进液情况下的整体孔口流量不均匀度差值小于5%;(4)传统槽盘式再分布器的整体孔口流量受横摇和纵摇影响较为严重,横摇5°工况下整体孔口流量不均匀度增大至0.5以上,纵摇5°工况下增大至0.3以上,晃动5°工况下,无论全区域均匀进液还是偏流进液,槽盘式再分布器出口均布效果均较差,受海上工况影响较大。结论认为,传统槽盘式再分布器对海上晃动工况适应性较差。

黄石采石场废弃地植物的生长与光合特性研究

在湖北省黄石市铁山景区的采石场废弃地设置种植槽、挡土墙和飘台3个固定样地,研究了植被的生长和光合特性。结果表明:人工措施2年后,各样地的植被覆盖度达100%,各样地植物的高生长速率明显要快于地径生长速率;各样地的植物叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数多存在显著差异;根据逐步回归分析结果可知,植物地径年平均生长量与蒸腾速率呈正相关,与初始荧光呈负相关,年平均高生长量与胞间CO2浓度呈正相关,与初始荧光呈负相关;种植槽的夹竹桃的光合效率较高,插田泡的实际光量子效率高,二者的地径和高生长较快,可以成为种植槽的优选树种;挡土墙和飘台的大叶女贞和小叶女贞的光合效率较高,地径和高生长较快,可以成为挡土墙和飘台的优选树种;挡土墙的樟树适应开阔的采石场废弃地高光照条件,可以成为挡土墙的参考树种。

太阳能集热器在中高温蒸汽生产中的应用

中高温蒸汽在工农业生产中有着广泛的用途,本文论述了中高温蒸汽的应用,并对全玻璃真空管太阳能集热器、平板型太阳能集热器和槽式太阳能集热器等太阳能集热器蒸汽生产方式及特点分别进行了讨论,并指出各类系统需解决的问题。

气垫带式输送机气室盘槽气孔的分布形式

介绍气垫带式输送机在负载情况下,气垫的理论压力分布;通过对孔径相等、排距不等的孔的分布和孔径不相等、排距相等的孔的分布的试验,得到了输送带下气垫压力场的压力分布,适用于工程应用的气室盘槽的气孔分布形式。

隧道新型波纹板支护结构受力特性与影响分析

提出一种新型的钢制波纹板结构作为隧道初期支护,并用国外圆形隧道波纹断面的应力公式与有限元计算方法进行对比分析,结合ANSYS有限元软件分析不同厚度、荷载影响下波纹板结构承载能力的变化趋势,并着重分析波纹板内外侧波峰波谷的受力特性;同时结合计算结果用非线性多项式拟合手段给出了波纹板承载能力随厚度、荷载变化拟合公式。研究结果表明:有限元数值计算与Clark应力解计算结果差异在11%以下,验证有限元计算精度;波纹板结构拱顶最大位移以及最大应力随着波纹板厚度的增加均不断减小,且减小的幅度随着厚度的增加不断减弱,而位移以及应力随着顶部竖向荷载的增大均不断增大,变化趋势近似为一次线性;波纹板结构整体受压,其外侧应力大于内侧,且结构主要以外侧波峰承担围岩压力,外侧波谷受力除仰拱外均小于波峰,结构内侧应力主要来源于外侧应力传递;基于非线性拟合原理,用三次多项式对位移应力随厚度荷载的变化趋势拟合精度接近1。针对以上波纹板结构的承载特性,可为今后隧道新型衬砌支护提供参考帮助。