便携式汽车发动机检测装置的设计

本设计是以SEP4020为控制芯片,以μC/OS-II为实时操作系统来管理各个任务,移入了μC/GUI来完成TFT彩色液晶屏的操作,加入FAT32文件系统来对SD卡的数据存储功能进行操作,以TLC2543作为数据采集模块的多通道便携式发动机检测装置.实现了数据的实时采集,数据的显示和存储功能.该设计具有结构简单,易于实现,操作方便,效率高,实时性强,移动和通用性好的特点.     

数字图像相关法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子

提出了一种通过数字图像相关方法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端位置和应力强度因子的试验方法。试验通过数字图像相关方法测定裂纹尖端区域位移场数据,将位移场数据带入极坐标系下位移场方程,计算裂纹尖端位置和应力强度因子。试验结果表明：采用该方法可以准确的测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子、裂纹尖端位置及裂纹扩展长度,解决了以往研究方法因不能准确测定裂纹尖端位置和扩展方向,而无法准确测定岩石应力强度因子的难题。     

局部弱场控制下煤柱顶板结构破坏模拟研究

基于弱场控制原理,以煤柱顶板整体系统为例,分析包括强度弱场、刚度弱场和稳定性弱场控制下的煤柱顶板应力及位移演化规律,证实了煤柱顶板系统整体稳定性受弱场控制。研究结果表明:煤柱顶板整体系统可以同时存在多个弱场,而各个局部弱场的主导作用随着外部环境的改变而可以相互转化,并对应着不同的破坏模式。对于煤柱顶板整体系统而言,局部弱场具有层次性,煤柱、顶板子系统的强度弱场或刚度弱场构成了局部稳定性弱场,局部稳定性弱场对煤柱顶板整体系统的稳定性起到控制作用。     

考虑地震动行波效应的大型岩体地下洞室动力非线性反应分析

水电站地下厂房岩体洞室具有高边墙、大跨度和长轴线的特点.通过进行大量的数值模拟工作,研究这类长轴线(线长度为300～400 m)大型岩体地下洞室在不同地震动幅值的一致激励和行波激励作用下的动力非线性响应.数值计算中,洞室岩体采用弹塑性损伤本构模型,同时考虑几何大变形非线性效应.对比分析一致与非一致2种地震动输入情况下该岩体洞室的动力响应.研究结果表明,对于具有同一频谱特性的地震动而言,地震动幅值对于地下洞室地震响应起决定性作用;当地震动幅值较小时(地震动幅值＜0.1 g),地震动行波效应对地下洞室的地震反应影响不大;当地震动幅值较大时(地震动幅值＞0.2 g),地震动行波效应会显著增加地下洞室的损伤破坏.因此,在进行类似的地下岩体洞室设计和地震动安全评价时,对于建在烈度较低区域的岩体地下洞室,可以不考虑地震动行波效应的影响,而对于建在烈度较高区域的岩体地下洞室,则应考虑地震动行波效应的影响.     

42CrMo钢在不同温度下单向拉伸的流变特征

对42CrMo调质钢在-150～700℃区间进行拉伸试验,发现在一定应变条件下出现应力突然增大的"应力台阶"现象,"应力台阶"的高度与试验温度存在一定关系。随着温度提高,流变应力及强度均降低,但是在0～250℃区间出现应力平台。流变应力随温度的变化与位错同固溶原子之间的交互作用有关。在低温条件下,钢的断裂方式以解理为主,随着温度提高逐渐过渡到韧窝断裂。     

鄂尔多斯矿区小煤柱沿空掘巷冲击地压机理

以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明：由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶板岩层依旧具有一定承载能力,使得岩层在滞后一定时间以后才会出现较大形变;巷道顶板运动趋势出现一定的滞后性,通过判断巷道顶板的下沉幅度,明确了下沉最为明显的区域为滞后掘进工作面25～53 m;微震事件集中区域以及巷道顶板的变形量主要集中在滞后掘进工作面20～60 m区域,理论分析计算区域与现场实际相符。此外,基于掘巷期间矿压显现主要影响区域提出相应的卸压、支护措施,保障了现场施工的高效和安全。     

深部巷道功能性支护构建及数值模拟研究

为缓解深部巷道“三高一扰动”极端复杂条件的不利影响,提出了巷道功能性支护概念,兼顾围岩支护稳定的同时,具备卸压、阻热抗渗等拓展功能。给出了巷道功能性支护的科学界定,将巷道支护演进历程划分为被动支护、主动支护、协同支护、功能支护等4个阶段,建立了功能支护结构模型。基于初期制备的功能层充填材料,利用多场耦合数值模拟方法,从导热性、渗透性和卸压角度验证了功能性支护系统的可行性。通过对卸压、阻热、抗渗等拓展功能的探讨及数值模拟分析,提出未来预设结构层材料以具备低导热性、低渗透性的泡沫混凝土等材料改良为突破口,拟基于多场耦合理论和能量守恒原理确定功能性支护系统能量匹配关系,实现支护结构参数优化目的。同时,针对更为复杂条件下巷道功能性支护前景进行了展望。以深部巷道综合控制为着眼点,拓展了传统巷道支护功能,将为深部巷道支护提供新思路。     

石墨烯表面Lin(n<10)团聚体沉积行为的第一性原理计算EI北大核心CSCD

采用基于密度泛函的第一性原理,计算研究锂离子电池石墨烯负极表面Li原子或团聚体Li_(n)(n<10)的沉积行为,包括最低能量构型、吸附能、差分密度电荷和态密度等性质。结果表明:当n≤2时,Li原子以分散的形式,优先沉积在石墨烯碳六元环中心上方位置;随着Li原子数的增加,当n≥3时,Li原子优先聚集,以团聚体的形式沉积在石墨烯表面,在实际中有可能形成稳定的Li_(4)、Li_(7)和Li_(9)团聚体。这表明石墨烯的最大储锂容量可能超过石墨,但容易形成锂枝晶。电子结构分析表明,Li原子或Li_(n)团聚体的电子转移至临近石墨烯的反键π轨道,Li原子的2s轨道和C原子的2p轨道出现明显的杂化现象。随着Li原子数n的增多,体系的费米能级向石墨烯反键π轨道移动,金属性和电子导电性增强。Li_(n)团聚体底层的Li—Li键通常为离子键,最外层的Li—Li键通常为共价键;Li_(n)团聚体与石墨烯之间的Li—C键为具有部分共价键属性的离子键,并且Li—C键强度随着Li原子数量n的增多而逐渐减小。     

煤层气-水两相流渗透率测定实验研究

煤的绝对渗透率、气-水相对渗透率在预测煤层气开采中甲烷和水的产率是极为必要的参数。以晋城天地王坡煤矿为例,利用稳态法测定煤层气-水两相流有效渗透率及束缚水状态煤岩绝对渗透率,得到气-水相对渗透率关系曲线及有效应力与气、水有效渗透率关系曲线,揭示一些新的规律:气、水相对渗透率随围压增大而略有增加;气、水有效渗透率随有效应力的增加而降低,降低了其渗透性能;有效应力存在某一分界点,当小于该值时,气、水有效渗透率随有效应力的增加而迅速降低,对于天地王坡煤矿3?煤样测定结果,有效应力分界点为2.7MPa左右;有效应力存在某一临界值,当大于该临界值时,气、水有效渗透率随有效应力的增加而降低,但幅度不大,对于本实验煤样,有效应力临界值为8.5 MPa左右。实验结果可为煤层气的合理抽采提供基本理论依据。     

高宽比及应力波扰动对砂岩块体超低摩擦影响试验研究

为揭示层状岩体在应力波扰动作用下岩块尺寸对超低摩擦型冲击地压影响机制,以沈阳红阳三矿顶板砂岩块体为研究对象,将5个块体上下依次叠放置于自主研制块系岩体超低摩擦试验装置加载腔内,始终以中间块体为工作块体,用不同工作块体的高宽比H_s/H_w(0.8～2.0)模拟不同构造层次或同一构造层次不同破碎程度的岩体,通过对块系模型系统施加应力波扰动P_v(频率0～10 Hz、振幅0～1 MPa)模拟爆破、顶板断裂、集中开采等扰动作用,施加轴压F_v和水平冲击F_h分别模拟岩体上覆岩层压力和顶板断裂冲击作用,开展应力波扰动作用下高宽比不同的砂岩块体超低摩擦试验。以高宽比作为反映岩块尺寸的表征指标,以应力波扰动频率和振幅作为反映扰动作用的表征指标,以工作块体水平位移作为超低摩擦效应强度的表征指标,分析得到轴压、应力波扰动及水平冲击组合作用下高宽比及应力波扰动对砂岩工作块体的超低摩擦效应强度影响规律与能量演化特征。研究结果表明：应力波扰动、轴压及水平冲击作用一定时,工作块体水平位移随其高宽比增大而呈递减趋...