大间距无底柱开采进路应力状况研究

大间距无底柱分段崩落采矿法是近年来形成的一种新的无底柱采矿结构,针对该结构开采中的进路布置,在梅山铁矿采用现场监测、三维有限元数值模拟等手段,分别比较了15 m×15 m、15 m×20m种采场结构(即大间距结构与普通进路结构)的进路间柱的应力变化差别,通过对比监测及分析认为,采用大间距无底柱开采,其间柱所受应力得到了较大改善,该结构参数在应力大、采场地压显现严重、矿岩破碎等矿山应用,将有效地减少工程支护量,降低矿山开采成本.     

点柱分层充填法的点柱间距优化与稳定性分析

某黑色金属矿山的点柱式上向分层充填法,在开采过程中垂直走向的点柱间顶板经常发生垮塌现象,导致采场无法正常回采,甚至造成永久损失。针对此问题,在原点柱尺寸及沿走向间距布置不变的前提下,利用FLAC3D软件对垂直走向点柱间距不同的3个方案进行研究,分析了不同间距布置条件下点柱间顶板的应力、应变分布及变化规律,并采用安全系数法为判据分析了顶板的稳定性。结果表明:点柱沿垂直走向间距7m时,顶板安全性好且每个矿块可多回收矿石1.5万t,为最优方案。     

无极绳单轨吊行进装置的有限元分析

以无极绳单轨吊行进装置为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对其在平进、上坡和下坡3种工况下进行线性静态结构分析,得出了相应的总体变形和等效应力云图,通过分析不同工况下的应力和位移云图,得出了主板上所受最大应力与最大变形及其对应的区域,为行进装置的结构设计提供了参考依据。     

地铁车站洞桩法开挖中板下土体的侧向作用研究

为得到在开挖过程中围护桩受到的弯矩和侧向位移随开挖深度变化的规律,对比分析不同断面在开挖中板下土体过程中加撑与不加撑对围护桩内力和位移的影响,采用了GTS软件对中街车站PBA法开挖中板下土体进行二维分析,确定了钢支撑的间距和位置,得出了加撑后围护桩所受的最大弯矩及侧向位移都有较大幅度的减小的结论,其中最大弯矩能减少27.8%,侧向偏移最多能减少31.7%.     

基于Simufact环锥形零件剪切旋压仿真分析

针对环锥形零件成形加工难度较大、成形件易出现应力集中等不良现象,以某型环锥形零件为研究对象,分析其剪切旋压成形原理,运用专业旋压有限元分析软件Simufact建立其剪切旋压成形仿真分析模型,对其在不同剪切旋压成形时间下的等效应力、等效应变及成形件在距中心不同距离下的最大等效应力、最大等效应变变化规律进行仿真。仿真结果表明:随着剪切旋压不断进行,等效应力、等效应变都呈现逐渐增加的趋势,且在不同剪切旋压阶段,最大等效应力及最大等效应变分布区域不同;随着距中心距离逐渐增加,最大等效应力、最大等效应变都呈现先增加后减小的趋势。该研究为环锥形零件剪切旋压成形及其工艺参数、模具结构优化提供理论依据。     

截楔刀齿振动切削破岩载荷特性的数值模拟

为研究碟盘刀具在轴向振动和径向切削复合破岩过程中应力的分布情况及载荷特性,以单个截楔刀齿作为等效分析对象,采用ABAQUS软件建立截楔刀齿等效模型,模拟刀齿破岩过程,分析不同结构下刀齿的应力云图和载荷曲线。结果表明:齿尖部分所受应力远大于齿体部分,且齿体与齿尖所受应力最大值均与刀齿楔面角度正相关;楔入深度增加,应力分布区域由齿体向齿尖处集中。径向载荷的峰值和均值均与齿尖等效半径正相关,且大于轴向载荷的峰值和均值;轴向向下载荷峰值与等效半径正相关,向上载荷峰值和径向载荷均值则负相关;轴向载荷均值受等效半径影响较小。该研究为新型破岩刀具的设计提供了理论依据。     

招贤选煤厂原煤仓CFG桩复合地基设计

本文对CFG桩设计如何确定桩间距结合具体案例进行了分析。通过分析可以快速计算出桩布置,为设计节省了时间。通过分析调整桩间距、基础底面积、桩长、桩径等措施均能得到满足要求的CFG桩布置,通过经济技术比较选择最优方案。     

基于Workbench的不同公称传动比下SSC1150分级破碎机齿辊强度研究

文章以SSC1150分级破碎机减速机选型为背景,针对有限元分析软件对复杂结构几何体,不能全面、精确的将其所受的载荷进行模型化的弊端,通过离散元与有限元耦合的方法,以最大应力为指标,对不同公称传动比下齿辊的强度进行了分析对比。结果表明：在相同的强度载荷下,公称传动比不同时,齿辊所受最大应力的位置和数值有较大差异|SSC1150分级破碎机在选型中选择公称传动比为20的方案,可以有效降低齿辊所受的最大应力值。     

基于应力强度的巷道围岩稳定性分析

在地下采矿中,巷道和工作面的稳定性直接受到工程岩体的结构及所受作用力的控制的。基于LS-DYNA的二次开发技术,建立基于应力强度准则模型,对矿柱的尺寸效应进行数值仿真,同时对围岩的重要几何参数进行比选,分析当矿柱尺寸不同时,矿柱间距在每步开挖情况下的竖向位移、最大塑性应变和矿柱的相对位移系数的变化规律。计算结果表明:不同的相对位移系数对开挖矿层的稳定性影响不一致,不同强度对岩体的稳定性影响较大,随着岩体强度的增大,矿柱间距对巷道围岩稳定性变小。     

扩顶CFG桩的沉降和应力研究

从理论上分析了扩顶CFG桩的作用机理,以辽宁某石油储罐工程为背景对桩体的力学性能进行了分析,并运用FLAC3D有限差分程序进行了计算机模拟,对普通柱桩和扩顶桩从桩土沉降差、桩土应力比和桩身轴力3个方面进行了对比分析,同时得出了扩顶桩的桩侧摩阻力的分布图。对比表明扩顶CFG桩在不改变桩身直径的前提下能较大的减少桩土沉降差和增大桩土应力比,桩顶起到了很好的“荷载收集”作用,有效的提高桩体承受的荷载和桩土应力比,充分发挥高承载力桩的特性。     

某铁矿间柱回采稳定性数值模拟研究

利用FLAC3D软件,对某铁矿间柱回采过程进行数值模拟分析。通过对比不同宽度矿柱、矿房条件下采场顶板的最大主应力、位移及其分布情况,判断顶板的受力和稳定情况。模拟结果表明,采用双矿柱布置时,中间矿房顶板所受的拉应力和位移都明显大于两侧矿房,在生产实际中应加强对中间矿房顶板的支护和监测。在一定范围内,通过减小矿房宽度以及增加矿柱宽度可有效改善顶板的受力情况,减小垂直位移的产生,但随着矿房宽度的继续减小,顶板受力条件改善情况则明显减弱,通过对不同方案对比分析,确定了合适的间柱回采方案,以指导矿山生产。     

桩土应力比曲线的机理分析

该文在高速公路水泥土搅拌桩复合地基载荷试验的基础上 ,现场测量了桩顶应力和桩间土应力 ,得到桩土应力比的曲线。并结合桩间土的室内三轴试验 ,分析了桩土应力比曲线产生的机理 :桩身材料表现为应变软化 ,而桩间土表现为应变硬化 ,所以桩土应力比先是增大 ,达到峰值后逐渐减小。     

柔性基础下CFG桩复合地基桩土应力比研究

近年来CFG桩复合地基技术在公路工程的软基处理中得到了应用,而在这些工程中路堤是一种柔性基础,与CFG桩复合地基技术的刚性基础假设不同。利用ABAQUS大型通用性有限元软件研究了桩长、桩土模量比、垫层厚度和模量、路堤土模量、桩端土和桩间土模量比对柔性基础下CFG桩复合地基桩土应力比的影响,得出了桩长、桩与桩间土模量对桩土应力比n有很好调控性,垫层刚度对桩土应力比影响不大,垫层效应主要体现在垫层厚度对桩土应力比的影响的结论。     

柔顺机构拓扑优化设计中的应力研究

基于拓扑优化理论和密度惩罚法,首先建立了以单元相对密度为设计变量、以体积比为约束的柔顺机构拓扑优化模型,然后在模型中加入了单元等效应力计算模块,并利用MATLAB软件平台,以悬臂梁的拓扑优化为例考察了体积比的取值对优化结构中最大等效应力的影响,最后仍然以悬臂梁为例提出了一种根据许用应力条件寻找最佳体积比的方法。     

对称介质中陷落柱槽波地震波场响应特征研究

华北型石炭二叠系煤田中陷落柱较发育，通常会破坏地层的完整性，在孕育发展过程改变了围岩的力学特性和声学特征；通过岩石单轴加载条件下波速测试，获得岩石加载塑性变形前波速与应力的关系；基于物性参数测试结果建立三层对称均匀介质的数值计算模型，采用有限差分法对弹性波动方程进行全波场正演模拟，并在模型中部设置陷落柱，获得波场快照、地震波记录及频散曲线，采用速度和能量衰减系数CT分析法对槽波地震波场进行反演，研究了不同陷落柱物性参数及观测系统布置参数对反演结果的影响。结果表明：地震波场随着传播距离的增大而减弱，遇到陷落柱时槽波信号明显减弱甚至消失；陷落柱波速大于围岩或小于煤层时，形成明显的绕射槽波，Airy相发生跳动现象；陷落柱波速小于煤层时表现为低速异常，而低速或高速的陷落柱均产生明显的能量衰减异常；现场观测系统布置时炮间距和道间距可选为20 m。     

带式输送机驱动滚筒的有限元分析

采用有限元分析方法,探讨不同的轮辐间距对带式输送机驱动滚筒受力的影响。通过对比分析结果得出结论:轮辐与筒壳连接处内侧节点等效应力与轮辐间距存在正向因果关系,筒壳中部外侧节点的径向和切向位移与轮辐间距存在正向因果关系。     

基于动态流固耦合模型的瓦斯抽采半径及孔间距研究

为了确定瓦斯抽采半径和钻孔布置间距,基于上覆岩层压力、地应力、煤层瓦斯压力的分布情况,同时考虑煤体剪胀性对于煤体孔隙率、渗透率动态变化方程的影响,建立了关于钻孔瓦斯抽采的渗流动态流固耦合模型。基于所得渗流流固耦合模型,将其嵌入到Comsol Multiphysics进行模拟计算,同时利用11528工作面进行的单孔和多孔的瓦斯抽采试验进行现场验证。研究结果表明:沿直线布置的抽采钻孔的瓦斯压力变化主要沿着该直线降低,沿着三角形顶点布置的钻孔瓦斯压力降低范围充满整个半圆面;单孔瓦斯抽采半径为2.05 m,双孔抽采和布置在一条直线多孔抽采布控间距为单孔抽采半径的1.8倍;布置在三角形顶点的多孔抽采布控间距为单孔抽采半径的1.6倍。     

右旋螺纹钢锚杆横肋间距锚固优化数值模拟研究

为了研究右旋螺纹钢锚杆不同横肋间距对其锚固性能的影响,通过ANSYS有限元数值模拟软件分析了在简支约束条件下60、100 k N载荷下横肋间距为12、24、36、48和60 mm的右旋锚杆锚固试件的受力状态。模拟结果显示:2种载荷下,锚杆杆体表面最大应力在横肋间距12、24、36、48 mm时增长较为显著,与横肋间距48 mm相比,横肋间距为60 mm时最大应力无明显增长;杆体横肋对应的树脂圈凹槽处易形成应力集中区域,且在横肋间距为48 mm时应力峰值达到最大;试件套筒外壁应变随着横肋间距增加先增大而后减小,在横肋间距为48 mm时达到最大。分析表明,在树脂与套筒内壁和杆体锚固段锚固密实情况下,横肋间距为48 mm时试件的锚固性能最优。     

基于复合抗滑桩模型的加固边坡稳定性研究

鉴于抗滑桩模拟尚未获得一种建模易、精度高和计算快的数值模型,提出了一种复合单元抗滑桩模型,且在抗滑桩顶部自由和固定约束条件下,分析了不同桩位、桩间距等设计参数对抗滑桩加固边坡效果的影响程度及潜在的失效模式。研究结果表明,复合抗滑桩模型能真实地模拟抗滑桩的力学性能,且计算结果不受单元网格疏密程度的影响。桩布置在边坡中部时,加固边坡安全系数最大,越靠近边坡两端,加固边坡安全系数越小。另外,桩布置在边坡中部（Lx/L=0.5）和中下部（Lx/L=0.3）时,抗滑桩易发生弯曲破坏。研究结果对抗滑桩加固边坡的实际工程设计具有参考意义。     

基于LMS Virtual.Lab行星减速器齿轮力学性能仿真

针对行星减速器齿轮综合力学性能要求高、抗疲劳特性强等问题,以某型行星减速器齿轮为研究对象,建立其三维模型并装配导入LMS Virtual.Lab中建立其力学性能的有限元仿真模型,对其在实际扭矩加载条件下整体、太阳轮与行星轮接触齿对之间、固定齿圈与行星轮接触齿对之间的等效应力、变形等参数进行仿真分析。仿真结果表明,行星减速器、太阳轮与行星轮、固定齿圈与行星轮接触齿对的等效应力均满足强度设计要求,且变形都较小;且在不同接触区域,最大等效应力及变形不同,最大等效应力出现位置不同,最大变形出现位置基本一致。