盾构地质适应性配刀规律研究

针对盾构地质适应性配刀的复杂与模糊性,提出一种基于模糊数学理论的地质适应性配刀方法。确定了影响刀盘配刀的两个比较重要的因素——岩层抗压强度和岩层完整程度,引入模糊数学理论,分别建立了刀具对岩层抗压强度和完整程度的模糊适应关系及适应性隶属度函数,并建立了相应的模糊综合评价模型。应用该地质适应性配刀方法对某地层(岩石单轴饱和抗压强度Rc=75 MPa,RQD=66%)进行配刀分析,结果表明可以采用单刃滚刀对该种地层进行切削。

轧机主传动系统扭振盲测点测量模型的研究

为解决轧机主传动系统实际测试中不可测点处物理参数测取的难题,构造了一类连续轴段质量扭振分析模型,并推导出轴段上盲测点处的扭振参数计算公式。通过把实测点的测试数据代入盲测点计算公式,可计算盲测点的振动参数。轧机实际现场扭矩测试和数据分析处理结果验证了理论推导的正确性。这为轧机现场监测中一些不易布置传感器关键点处的物理量测取提供了理论依据和技术支持,通过编制程序可以实现轧机在线系统监测和故障分析,从而确保轧机正常平稳运行。

酸性介质中双相不锈钢与铁素体不锈钢的应力腐蚀研究

采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)断口分析以及金相显微组织分析等方法对TP405铁素体不锈钢及2205双相不锈钢在酸性介质中应力腐蚀开裂(PSCC)行为进行了研究。并评定铁素体不锈钢与双相不锈钢在酸性介质中应力腐蚀开裂的敏感性。为在酸性介质中选择容器用钢提供依据。结果表明,拉伸试样全部断裂在焊缝或热影响区。试样断口形貌呈准解理断裂和韧性断裂。2205双相不锈钢的应力腐蚀敏感性比TP405铁素体不锈钢低。

基于拓扑网络的轧机扭振分析计算

为能进行轧机主传动系统复杂分支结构的扭振分析和计算,研究了一种基于拓扑网络的扭振分析模型,模型中同时考察了内外阻尼的影响。求解模型的单支和多分支情况的动态响应。对比传统方法,文中的计算算例和仿真模拟都取得了很好的一致性。同时该法的表达便于作为控制系统的输入,为大型复杂机械主传动系统的实时主动控制和故障诊断监测开辟了一种容易实现的工程途径,也为工程中分析解决复杂多分支传动扭振及其类似问题提供了新方法。

扭振信号拓扑网络的轧机动态扭矩测量

为解决实际测试中轧机传动系统关键点处动态扭矩不易同时测量的难题,提出一种扭振信号拓扑网络的轧机动态扭矩测量方法。通过把扭振计算的力矩和转角位移看作系统的输入输出信号,依据拓扑思想,建立信号之间的扭振信号拓扑网络模型。把有限实测点的测试数据代入扭振信号拓扑网络模型,可获得传动系统中其它关键点处的扭振参数值。轧机实际现场扭矩测试和数据分析处理结果验证了理论推导的正确性。这为轧机现场监测中不易同时布置传感器且非同轴的关键测点的振动参量获取提供了有效方法。通过编制程序可以实现轧机扭振在线监测和故障分析,从而保证轧机正常平稳运行。

激光测量大型转轴动载波动系数原理

为能够对大型复杂旋转机械转轴动态载荷特性进行在线监测,给出一个表征转轴动载特性的参量——动载波动系数K_(ID)。应用动力学理论推导出动载波动系数K_(ID)测量模型的数学表达式,该式表明测得转轴转速波动值即可求得K_(ID)值。基于激光多普勒技术,提出一种直接提取动载波动系数K_(ID)的激光测量方法。通过构造光学测试系统测量相邻时刻转轴轴段两端面的瞬态转速,得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值,代入K_(ID)测量模型,能够直接得到动载波动系数K_(ID)值,从而实现对转轴扭振强度的实时监测。通过试验验证了该方法的可行性,结果表明,动载波动系数K_(ID)较好地反映了转轴的动态载荷波动特性,能为工程中大型复杂旋转机械转轴动态扭振监测提供新方法。

轴对称刚塑性问题无网格法及其应用

介绍了无网格再生核质点法(RKPM)的基本原理,并编制了刚塑性轴对称问题的无网格法程序。采用编制的程序以圆柱体的镦粗过程为例,分析了尺寸因子、权函数等对计算结果的影响。通过与有限元分析软件DEFORM模拟结果的比较,计算结果吻合良好,验证了该方法的可行性和有效性。

热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型研究

针对热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型预报精度低的问题,采用有限元软件DEFORM模拟了板坯热连轧粗轧区立轧过程,分析了板坯立轧过程轧制力预报精度低的原因。通过对有限元模拟结果的分析,给出了板坯立辊轧边时计算变形程度的新方法,并通过回归得到了适合板坯立轧轧制力计算的外端应力状态影响系数公式,进而得到了新的轧制力计算公式。经与现场实测数据比较,明显提高了立轧轧制力的预报精度。

激光双截面转速波动法监测转轴动态扭矩

基于激光多普勒效应和转动动力学原理,提出一种直接监测转轴动态扭矩的新方法,并建立了数学模型。通过构造光学测试系统使4束高相干激光投射到转轴轴段两截面上4点,具有多普勒频移的反射光在光电探测器上发生混频,光电流频差正比于角速度。测得相邻时刻两截面的瞬时转速,得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值,进而实现转轴动态扭矩的直接监测。实验验证了该方法的可行性。与传统方法相比,该方法实时性强,具有较宽的动态范围,对动态扭矩的识别值提高了5%-10%,反映了转轴扭矩波动的动态特性。