迈步式超前支护系统设计与支护特性研究

为提高综掘巷道的掘进效率、改善支护工艺,提出一种用于综掘巷道迎头顶板支护和自移式迈步式超前支护装备。分析巷道迎头顶板的力学特性和超前支护装备的工作原理,建立超前支护-顶板系统的力学模型,利用结构力学和材料力学相关理论建立顶板的挠度方程,借助计算机辅助软件求解顶板的变形规律。使用Ansys仿真软件对顶板及支护设备的变形量进行仿真。设计了超前支护实验样机,结合模拟顶板对超前支护装备的支护特性进行了模拟实验。实验结果表明,在超前支护装备的作用下,巷道顶板得到了有效支护,顶板变形量较小,其具有较高的工程应用价值。     

多工况下重卡板簧支架轻量化设计

利用有限元分析软件Ansys workbench对某重卡板簧支架进行了分析和研究;分别对该支架在汽车垂向静态工况、制动工况、转弯制动工况下进行静力学分析;讨论了静态时的应力分析、总变形分析、安全系数分析;在各工况安全系数保证与原模型相当的情况下,通过改变材料和零件结构,结合运用拓扑优化、形貌优化和尺寸优化技术,对板簧支架进行轻量化设计;设计的结果使得支架自身重量减少30%,节约了生产的成本,提高了汽车的燃油经济性。     

起重机底盘翻转机回转轴可靠性分析

以底盘翻转机回转轴为研究对象,运用Ansys Workbench静力学结构和六西格玛设计功能,对回转轴进行可靠性分析。以实际工况为依据,选择回转轴几何尺寸和负载作为随机输入变量,仿真分析了各随机变量对回转轴可靠性的影响,得到回转轴最大等效应力累积分布函数和灵敏度图,以此为基础分析得到影响可靠性最大因素和安全因子。仿真结果为翻转机回转轴结构设计和优化提供依据。     

矿用液压支架顶梁结构强度优化研究

以液压支架的顶梁为研究对象,介绍液压支架的结构组成及工作原理,建立顶梁的仿真模型,分析不同工况下的顶梁结构性能,进而采用增加前侧板和柱窝两侧加强筋厚度的方法进行优化改进.结果 表明,优化改进后,顶梁应力分布情况大大改善,效果较明显,顶梁结构强度得到提高,降低了维修成本,提高了液压支架工作的可靠性和安全性.     

迈步式超前支护过渡过程的支撑力控制策略

为解决迈步式超前支护过渡过程支撑力波动问题,提高支护效率,采用先进的电液比例控制技术,结合阀控缸的理论基础,提出通过调节比例换向阀阀芯位移来控制超前支护支撑力的控制策略。基于超前支护的机电液系统,建立控制系统的数学模型及仿真模型,利用AMESim软件对系统进行仿真,分析不同阀芯位移控制曲线在升架和降架过程中对支撑力的控制效果。结果表明,基于体积增量原理的阀芯位移控制曲线符合实际工况要求。结合对样机的实验研究,对比分析了实验与仿真的控制规律,结果验证了所提出控制策略的合理性。     

一种综掘巷道临时支护力学特性及振动特性研究

超前支护装备主要由两组可互相推移的框架组成,属于综掘巷道顶板临时支护的一种。为提高超前支护装备的稳定性、避免共振的发生,在分析超前支护装备工作原理的基础上,提出超前支护单组支撑状态的力学模型,采用拉格朗日方法和广义空间坐标系原理,建立超前支护装备的动力学数学模型和状态空间模型。以劳斯-赫尔维茨判据作为其动态稳定性判断条件,参考煤矿井下常用激扰力数学模型,结合Matlab和现代控制理论对超前支护单组支撑组的振动特性进行仿真,得出系统动态响应。最后,利用超前支护装备实验样机和振动测试系统,对超前支护装备进行模态分析,研究结果表明:超前支护装备易发生共振的频率范围约42.353 Hz~42.994 Hz。     

折臂式随车起重机转台的拓扑优化设计

为了使折臂式随车起重机转台在最大应力不超过材料许用应力的前提下实现轻量化设计的目的,通过ADAMS软件仿真确定其极限工况,对转台进行静力学分析及拓扑优化。通过拓扑优化得到了理想的材料分布。基于优化结果调整转台结构,并对改进后的转台进行静力学分析。结果表明,优化后的转台能够满足实际的使用需求。同时,转台质量降低了12%,证明了优化设计的有效性和可行性,并为折臂式随车起重机的相关设计提供了一定的借鉴。     

基于ANSYS Workbench的液压支架顶梁优化设计

以掩护式支架顶梁为研究对象,对其在5种工况条件下的虚拟强度进行了分析,由分析结果确定以筋板及盖板的结构参数为设计变量进行顶梁结构的优化设计,进而建立了顶梁的优化函数,并以优化设计变量为变化参数建立顶梁的参数化模型,利用ANSYS Workbench的DesignXplorer模块进行了多工况条件下的顶梁优化设计。     

基于能量法的超前支护-立柱动态稳定性分析

超前支护装备是用于综掘巷道的临时支护设备,为提高超前支护工作稳定性和优化结构,对其进行动态稳定性分析,建立超前支护设备主要承载元件-立柱的动力学模型,并建立参数振动微分方程,得到其动力稳定区域和动力不稳定区域,运用能量法对立柱的稳定性进行分析,为以后超前支护设备动力稳定性的判据提供了依据。     

基于ANSYS电动中巴车架结构静力学分析

对车架结构强度进行力学分析。运用ANSYS软件建立中巴车架模型，据中巴实际载荷和悬挂点添加载荷和约束条件。仿真得出相应的应力和变形分布图，结果表明该中巴车架的强度和刚度满足要求。上述中巴静力学分析可以为车辆结构优化设计提供重要的参考依据，同时该分析方法也可以为许多车架静力学分析所应用。     

关于自由度的计算

关于自由度的计算,已经引起了世界上许多学者的注意。本文提出了“根据机械系统的闭合特点,割断机架分析末杆运动,在同一瞬间把末杆与机架焊接,重新形成原机械系统”的理论,来计算机械系统（包括机构、结构）的自由度。本文阐明了机械系统中的静不定次数和自由度数的内在联系;为判断机械系统能否实现有限位移提供了必要性判据,同时为判定机械系统是否能作为结构提供了充分性判据;揭示了静不定和自由度的物理意义;严格地说明了把机构分成六个族是错误的,机构分族的观点是毫无意义的。根据上述理论,我们导出了闭合数计算公式、自由度数计算公司以及静不定次数计算公式。用这些公式可以毫无例外地按机械系统（包括机构、结构）的构造,正确地计算出它的自由度数和静不定次数。     

RV减速器针摆传动啮合特性分析

在分析RV减速器的传动原理和结构特点的基础上,从系统角度出发,考虑RV减速器两级传动系统耦合变形、摆线轮轮辐结构以及轴承刚度,建立了RV减速器啮合特性分析模型。对RV减速器针摆传动啮合特性进行了仿真分析,具体讨论了摆线轮轮缘厚度、修形量以及载荷大小对啮合特性的影响规律。同时根据所建立的分析模型对RV减速器的扭转刚度进行了分析。最后通过对RV减速器进行了针齿壳齿根压应力实验测试以及扭转刚度实验测试,验证了仿真分析的正确性。     

球开蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数

提出用球开蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念,阐述了其磨齿原理.建立了砂轮的球基渐开螺旋面议程和分度球面螺旋线方程,给出螺旋运动参数,螺旋线导程,螺旋升角的定义及计算式.     

车辆主要噪声源识别方法的研究

描述了车辆车外主要噪声源的两种常用识别方法即声强法和声压法,给出了小客车车外噪声源的声强法和声压法的对比识别结果。这两种方法对比识别结果表明：在声源愈单一的情况下,声强法与声压法识别结果的相差愈小;在声源愈复杂的情况下,声强法与声压法识别结果相差愈大。     

CONSIDERATION OF THE FORM OF THE UNDEFORMED SECTION OF CUT IN THE CALCULATION OF MACHINING FORCES

For the calculation of machining forces in turning processes, the empirical equation of Victor and Kienzle has been established as a common model. However, the model has some constraints. The undeformed chip thickness has to be higher than 0.1 mm and the ratio of undeformed chip width and undeformed chip thickness has to be higher than four. This means that the equation cannot be used for several combinations of process parameters. This paper shows an approach to calculate the machining forces for any form of undeformed sections of cut based on the approach of Victor and Kienzle. In order to achieve this, the undeformed chip thickness and the undeformed chip width are defined in a new way. Furthermore, the direction of chip flow is considered to determine the feed and passive force components.     

球形滚刀的理论研究

对球面螺旋面进行深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式,可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在的有理论误差及减少误差的方法。最后给出了设计实例。     

轮轨滚动接触疲劳现象分析

论述轮轨滚动接触疲劳破坏的几种典型现象，定性地分析它们的起因和发展过程。介绍我国部分铁路现场轮轨接触表面的疲劳破坏调查情况，给出由非赫兹滚动接触理论分析计算的我国铁路轮轨接触表面作用力分布情况。计算结果表明我国铁路轮轨接触表面疲劳现象如此严重的主要原因之一是轮轨型面不配匹和轨底坡设置不合理。并论述该领域今后的进一步研究方向。     

技术创新的源泉--知识的条件性

人类文明和科技进步源于创新。创新的内涵源于知识的拓新,而知识拓新又源于知识本身的特征──条件性。自觉地还是自发地运用知识的条件性,具有很大的效果差异。自觉地认识知识的条件性并转化为方法,可加快和顺利地开拓创造性思维,把难题化解,并进行物化,以获得新成果。     

五足步行机器人步态研究

将五足步行机规则步态分为奇异和非奇异两大类型,对步态各类数、负荷因子取值范围、稳定行走条件以及稳定裕度求算进行了分析,所得结论对于指导五足机的机构和实用步态设计有重要理论意义。     

圆管凸缘整体成形技术的研究

对圆管凸缘一步及多步整体成形工艺进行了研究,采用有限元数值模拟方法分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。给出了2种内径、3种壁厚情况下,成形凸缘宽度－极限摩擦因数关系曲线,提出了圆管镦锻凸缘成形极限图的概念。并依据数值模拟结果进行了圆管镦锻凸缘一步整体成形试验,试验结果显示所成形的圆管凸缘符合数值模拟预测的结果,说明所提出的成形极限概念对圆管凸缘整体成形技术有指导意义。