基于Atmega16A单片机声发射监测系统的设计与应用

基于Atmega16A单片机自主设计一套地压监测系统。整个过程完成了硬件的购置、软件的设计、数据采集程序的编写、系统管线布置方式的设计以及系统的调试等工作。本监测系统的设计及装置的开发具有灵敏度高、功耗低,信号传输可靠、实时、远程和多元化数据监测,后期其他类型数据监测可扩展性强,系统成本低等优点。采集数据的声发射能率分析结果显示,有两次较大的声发射率值与监测范围内两次较大冒顶事故都可以很好的对应。希望该系统的应用能为矿山地下开采过程中地压活动的监测和预警提供技术支持。     

环境气压对掺气设施空腔长度的影响分析

低气压环境下泄水建筑物空化空蚀风险增大,环境气压对掺气减蚀效果的影响程度是高海拔地区高坝水力设计时需重点关注的问题。采用CFD数值仿真方法,建立跌坎和挑坎两种不同体型的掺气设施模型,分析不同环境气压下的掺气设施的空腔长度,研究环境气压对高速水流掺气效果的影响。结果表明,环境气压越低,高速水流掺气空腔长度越小,掺气效果越弱,高海拔地区高速水流防蚀设计应合理考虑环境气压的影响程度。     

水下循迹航行器水动力学性能数值研究

为了研究低速水下循迹监测航行器的水动力学性能数值计算问题,采用FLUENT软件和SST剪切应力输运模型,通过雷诺时均N-S方程分析流速一定的情况下,取不同攻角、不同水平舵角作为来流条件,研究未安装推进器以及安装推进器且其安装位置不同时,航行器的升力系数、俯仰力矩系数、表面压力分布和流场速度的变化规律。结果表明:在未安装推进器以及推进器的安装位置不同时,随着攻角的变化,升力系数呈线性变化,俯仰力矩系数呈非线性变化;随着水平舵角的变化,升力系数和俯仰力矩系数呈线性变化。当推进器安装在航行器头部时,对航行器流场压力和流场速度变化影响最大;当安装在航行器尾部时,对二者影响最小。对于低速航行器,应尽量将推进器安装在中间靠后位置,以提高航行器的水动力性能。升力系数的试验结果与数值仿真结果之间最大相差7. 51%,阻力系数的试验结果与数值仿真结果最大相差5. 84%,均吻合较好。研究结果可以为低速水下循迹航行器的优化设计和发展提供理论参考。     

封隔器胶筒高温高压密封性能检测试验研究

设计研制一种封隔器胶筒密封性能试验装置。该装置可模拟油井下350℃高温、20 MPa高压恶劣工况,能够模拟封隔器胶筒坐封过程,能够对封隔器胶筒的密封性能进行检测。借助试验装置对不同形式的胶筒进行环空密闭试验,测试了不同形式封隔器胶筒在不同介质下环空腔内压力变化规律,得到了试验后胶筒的形变状态、腐蚀破损情况,检验了各形式胶筒在高温高压工况下的密封性能,为封隔器胶筒的设计和改进提供可靠的试验依据。     

基于有限元仿真的发泡硅橡胶老化规律研究

通过力学性能测试得到发泡硅橡胶应力应变曲线,结合Ogden(Foam) 3阶超弹本构模型,建立发泡硅橡胶静密封系统的有限元仿真模型,得到大压缩量下发泡硅橡胶的von Mises应力及接触压力分布情况。仿真结果表明:大压缩量下发泡硅橡胶对称中心线位置的von Mises应力、接触压力值较大,在橡胶边缘和靠近限位环处接触应力数值有突增。开展140℃热空气老化试验,测定老化后发泡硅橡胶应力应变曲线,结合有限元仿真模型分析发泡硅橡胶老化后von Mises应力、接触压力的变化规律。结果表明:经过热空气老化后,在一定载荷下发泡硅橡胶等效应力和接触压力均呈增大的趋势。     

多次动压影响下的煤柱巷道围岩控制技术

针对岳城矿煤柱巷道受叠加应力、多次动压影响、围岩控制难度大、支护效果不理想等现状,提出了高压注浆配合强力锚索补强的综合加固方案。现场矿压监测结果表明,加固后的巷道围岩保持了较好的完整性,顶板下沉量、两帮移近量都控制在设计要求之内,说明该方案能够显著提高巷帮破碎围岩的整体塑性,确保巷道安全掘进。     

板框式压滤机在煤矿清挖水仓中的应用

煤矿每年雨季前都要清挖一次水仓淤泥,传统的人工清挖方式需要职工下到水仓底部,将底部沉淀物连同污水一并装入矿车,工作效率低,劳动强度大。利用板框式压滤机在矿井中直接将水仓污水中的煤泥压滤成饼状输送至地面,可节省人员,消除安全隐患,减少矿车运输,降低生产成本。     

核电应急柴油发电机组滑油低压保护停机控制的设计优化

通过采用转速分段及增加短延时的改进方法，对当前核电应急柴油发电机组滑油低压保护停机控制设计进行了优化。经论证与试验表明:优化后的保护停机控制对机组起动及运行过程均起到了保护作用，同时确保了滑油压力的正常建立，避免了机组因受外部因素影响导致应急保护停机误动作，提高了机组起动的可靠性。该优化方案已经在核电厂应急柴油发电机组控制系统中得到广泛应用。     

Surface modification of poly(tetrafluoroethylene) and poly(ethylene terephthalate) films via environmental crazing

This work addresses the phenomenon of the development of a patterned surface relief on polymer films via different modes of environmental crazing. Commercial films of semicrystalline poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) and amorphous glassy poly(ethylene terephthalate) (PET) were subjected to tensile drawing in the presence of physically active liquid environments (carbon tetrachloride or aliphatic alcohols). The structure parameters and wettability of the modified films were studied by AFM, SEM, profilometer measurements and contact angle measurements. Environmental intercrystallite crazing of PTFE is accompanied by the development of an unstable structure with a high free surface, which experiences marked strain recovery upon unloading. As a result of the relief formation, PTFE hydrophobicity is enhanced (the water contact angle increases by 25°). Classical environmental crazing of PET films is accompanied by the formation of an anisotropic surface relief which is an assembly of crazes oriented perpendicular to the direction of tensile drawing, thus leading to the phenomenon of anisotropic wetting. The proposed approach for structural surface modification makes it possible to use the advantages of surface instability and spontaneous self‐organization of the polymer towards the development of a unique surface microrelief. © 2020 Society of Chemical Industry