本安型交换机电源抗辐射设计

针对煤矿井下本安型交换机受到电磁辐射干扰使电源产生瞬间电压跌落,导致交换机重启或者死机等问题,研制了一种升压降压电源模块,通过升压后再降压的方式,消除电磁辐射对交换机的影响。该电源电路从输入电压范围、输入本安电源的保护、升压电路、降压电路以及电路保护研究,采用模块灌封的模式。通过试验发现,该电路负载的本质安全型交换机能抵抗多种角度4级电磁辐射干扰,保证本质安型交换机的正常运行,保证了煤矿井下数据通信的正常运行。     

散粒货物建模对车体动应力计算影响分析

建立铁路货车敞车车体装载散体煤D-P塑性单元及散粒煤质量单元简化模型,通过Craig-Bampton法计算柔性体,将生成的两个柔性车体模型与铁路货车全尺寸试验台架模型集成,建立刚柔耦合多体动力学模型.在台架仿真模型中输入实物试验台架驱动载荷,进行了系统模态及车体动应力计算,完成两种散粒货物建模对车体动应力计算影响分析.结果表明:两种散粒货物模型的车体底架动应力计算结果与试验结果均具有较好的一致性,散粒货物建模方式对敞车底架的动应力计算结果影响不大;但两种散粒货物模型的车体侧墙结果区别较大,D-P单元模型与试验结果更为吻合.考虑到D-P单元建模的效率低,而车体主要承载部位又在底架上,实际中仅考虑车体底架时,可采用质量单元模型进行柔性体建模.     

基于VMD与KFCM的柴油机故障诊断算法

针对柴油机的故障诊断问题，提出了一种基于变分模态分解（variational mode decomposition，简称VMD）与核模糊C均值聚类算法（kernel fuzzy C-means clustering，简称KFCM）联合的故障诊断方法。首先，针对VMD算法中分解层数K的选择问题进行了自适应优化；然后，从优化VMD算法的分解结果中选取3个关键分量计算最大奇异值，并将其作为3维的特征向量输入KFCM算法中进行分类识别；最后，对仿真信号以及某型柴油机的模拟故障实验信号使用优化VMD、传统VMD和经验模态分解（empirical mode decomposition，简称EMD）方法分别进行分解与识别。结果表明，笔者提出的方法明显改善了模态混叠现象，提高了模式识别的诊断正确率，提出的联合算法具有更好的应用前景。     

综放面本煤层预抽瓦斯的治理技术

为了极大限度地提高本煤层预抽效果，以马兰煤矿为研究对象，针对目前马兰煤矿的瓦斯赋存情况和现阶段所采取的抽放措施，从抽放钻孔的孔径、孔深、布置方式、封孔质量和增加煤层透气性等方面进行探索。实践表明，以上方法的运用，能够有效地提高本煤层预抽抽放效果，保证工作面安全生产。     

基于连续介质损伤力学的7075铝合金高温成形极限理论预测与数值仿真

开展7075铝合金高温单向拉伸试验和成形极限试验，获得了不同温度和应变率的应力-应变曲线和成形极限曲线。结果表明，在较高的温度和应变率时7075铝合金的强度减小、成形性提高。为描述7075铝合金高温损伤演化过程，提出一种改进的连续介质损伤模型，并建立了耦合损伤的多轴统一黏塑性本构模型。基于试验结果，运用NSGAII遗传算法标定了模型中的参数，标定后的本构模型可以很好地预测7075铝合金的高温热力行为和极限应变。通过有限元软件Abaqus的用户材料子程序VUMAT，该本构模型被编入到Abaqus软件中进行数值仿真计算。结果表明，仿真获得的成形极限曲线和应变场分布与试验和理论结果吻合度好，进一步证明了所建立的耦合损伤的多轴本构模型的正确性及其在高温成形极限有限元仿真中的适用性。     

基于BP神经网络对非线性函数拟合

不确定性、非线性常存在于控制领域系统中,难以控制和分析。本文基于BP神经网络对非线性函数拟合进行研究。通过仿真验证了该方法对非线性函数拟合具有良好效果和适用性。     

一种适用于开采沉陷的InSAR最大可检测形变梯度函数模型

由于时空失相干、大气延迟等因素的影响,InSAR技术的检测能力受限,无法保证任意矿区监测结果的有效性。若检测能力未知,使用InSAR技术将极易造成人力、物力资源的浪费。为有效判断InSAR技术是否适用于矿区地表形变区域探测,提出了一种适用于开采沉陷的InSAR最大可检测形变梯度(Maximum Detectable Deformation Gradient,MDDG)函数模型。首先通过分析地质采矿因素对开采沉陷的影响,选取矿区开采深厚比和下沉系数两个参数作为模型参数;然后基于不同分辨率、不同波长和不同入射角的SAR影像数据,采用数值模拟和回归分析方法,建立了水平煤层开采条件下的InSAR最大可检测形变梯度函数模型。为验证模型的可靠性,采用陕西大柳塔矿区2012年11月21日—2013年4月2日的13景TerraSAR卫星数据进行模型验证试验。研究表明:InSAR在该矿区的最大可检测梯度为0.008 56,相邻控制点间能够检测的形变量不超过0.171 2 m,采用地表观测站GPS数据作为参考形变值验证了上述结论;与现有模型对比,该模型检测精度更高,细化检测性能更为突出,且无需提前获取SAR影像,可为促进InSAR技术应用于矿区开采沉陷监测提供参考。     

某型滑油冷却风扇振动特性分析

为避免工作状态下风扇转子由于自身工作转速及相关的激振频率引起的共振现象,通过试验模态分析及数值模态分析结合的方法对转子振动特性进行分析,并与改进前的转子进行对比。结果表明,以静子尾流产生的激振力对应的共振转速与转子的工作转速相接近,改进后的转子各阶固有频率提升但共振裕度减小,因此在风扇使用过程中应保证其完整性,从而避免疲劳断裂等安全隐患。