激光在线测厚振动分析与精度优化

激光测厚具有安全可靠、测量精度高、测量范围大等优点,广泛应用于纸张、电池极片等薄膜类材料厚度的在线测量。带材宽幅方向扫描测厚时由于扫描架往复运动会产生机械振动,影响在线测厚精度。针对该问题,以锂离子电池极片厚度测量为例,使用双激光差动式测厚平台对电池极片和铜箔分别进行厚度测量,然后对测厚数据进行频谱分析,探究其振动规律的相似性,并基于频谱分析结果采用滑动带阻滤波方式对测厚数据进行处理,滤波后极片和铜箔的厚度极差分别降低了33.4%和73.8%,有效过滤了机械振动导致的测量误差,可满足极片和铜箔厚度测量的精度要求。     

不同细颗粒含量甲烷水合物沉积物三轴剪切试验研究

海域试开采区域含水合物沉积物的粒度分析结果表明水合物沉积物骨架由粗、细颗粒混合构成,通过开展多组低温、高压三轴排水剪切试验研究细颗粒含量和密度对含甲烷水合物沉积物和无水合物沉积物的强度和变形特性的影响。试验结果表明,含水合物沉积物抗剪强度及剪胀性都随细粒含量提高而显著增强。这是由于细颗粒含量增加改变了颗粒间水合物的样貌和分布特征,形成了由水合物包裹着粗颗粒-细颗粒的团簇状集合体。然而,细颗粒含量对无水合物沉积物的强度和变形特性的影响却表现出相反趋势。另外,含水合物沉积物的剪胀关系可以使用修正剑桥模型中的剪胀关系式进行描述。结果表明,剪胀关系的拟合曲线依赖于水合物饱和度的大小。通过对比研究发现,天然水合物和实验室合成水合物试样在较高饱和度时的峰值摩擦角大小及其伴随水合物饱和度的增长趋势存在差异,这种差异主要来源于水合物在沉积物骨架颗粒孔隙中不同的赋存模式及分布特征。     

减振沟对爆破振动加速度峰值减振效应的试验研究

通过对减振沟开挖前后两个阶段爆破振动加速度峰值的监测,采用回归分析的方法,得到两种情况下的萨道夫斯基经验公式。通过对比分析的方法,得到减振沟对振动加速度峰值的减振规律。结果表明,合理的开挖减振沟可有效地降低爆破振动加速度峰值。     

立柱加固型框架大楼的爆破拆除

采用定向控制爆破技术拆除立柱加固型7层框架大楼。为了彻底炸毁加固立柱,确保大楼顺利定向倾倒,通过多次爆破试验确定了炸药单耗、布孔参数和装药结构。为了控制大楼塌落时的触地震动,采取了秒差分区爆破、空中解体、铺垫缓冲层和开挖减震沟等技术措施。爆破过程中进行了震动监测。此外还介绍了起爆顺序、安全防护措施及爆破结果。     

建筑结构控制爆破拆除的力学分析与应用

应用运动学、动力学理论建立建(构)筑物控爆坍落过程的力学模型,进而研究在非定常约束条件下坍落结构的力学特征。首次提出了采用延时起爆技术时,非自由质点系及其广义坐标应是建立在每一段位上的瞬间虚位移。在此基础上,分析求解运动过程中时控单元的质点自由度,为精确选定爆破部位及时序提供了设计理论和计算依据。同时,结合振动理论,将控爆时差、结构载荷分布调制为振动系统,形成坍落结构梁板单元的强迫振动,充分实现在运动中进一步解体、破碎其自身结构,并形成具有明显缓冲效果的下落过程。应用实践结果证明力学分析是正确的,为工程结构爆破拆除计算机辅助设计及动态模拟技术的有效应用奠定了基础。     

条形药包爆破震动场的试验研究

通过时条形药包周围实测爆破震动数据采用数值计算方法进行处理，作出了条形药包周围的爆破震动场，使我们对条形药包的爆破地震效应有了全面的认识，从而在实际工程爆破中能够有针对性地进行安全防护。分析研究认为：条形药包周围的震动场由一系列同心椭圆形等震线组成。在爆破近区由于位置因素的影响，等震线的长轴与药包轴线重合；在远区的震动主要受波动干涉作用的影响，致使长轴与药包轴线垂直，因此不能采用集中药包的计算方法。     

不同段数爆破地震波的反应谱分析

为了研究段数对反应谱特性的影响,基于某石方控制爆破工程爆破振动实测数据,对不同段数爆破振动信号进行了反应谱分析。首先,利用实测的爆破振动速度信号采用直接微分法获得了加速度信号,并利用EEMD分解对加速度信号进行低通滤波去噪处理,获得了准确清晰的加速度曲线。然后,利用精确法求得了不同段数下爆破振动信号的速度反应谱和标准速度反应谱。分析结果表明:不同段数的爆破振动质点峰值速度与速度反应谱的峰值速度并不存在对应关系,因此分段数的选择应综合考虑结构对爆破振动的动态响应。     

梁结构振动支承约束反力控制

支承或连接构件对梁结构的动力学性能有至关重要影响,必须保证其在振动过程中不发生破坏或者失效。通过合理设计和布局附加弹性支承可以实现对这些重要连接构件所承受约束反力的控制。应用微分变换法推导含附加支承的梁结构支承约束反力及其对于附加支承位置和刚度的灵敏度表达式,并通过优化设计附加支承位置和刚度实现具有弹性约束端的简支梁结构各支承约束反力的平衡,可提高结构的动力学性能。     

Surface generation mechanism of ceramic matrix composite in ultrasonic assisted wire sawing

Ceramic matrix composites (CMC) are highly required in many fields of science and engineering. However, the CMC parts always have poor surface finish. This study attempts to improve cutting performance of CMC material by combing the advantages of ultrasonic assisted cutting and diamond wire sawing. Cutting force, surface roughness, machined edge and tool wear are analyzed based on experimental results. It shows that the oscillatory movement of tool edges provides positive effect on particle ejection and residual material reduction. Ductile chip formation can be achieved due to the small tip radius of grits. Obvious decrease in cutting force, surface roughness and tool wear are obtained. Moreover, burrs, fuzzing and fracture are reduced. Meanwhile, both the surface characteristics and shape accuracy are significantly improved. These results provide a valuable basis for application of ultrasonic assisted wire sawing and understanding of CMC cutting mechanisms.