基于Newmark法两端支座松动拉杆转子动力学分析

建立了具有两端轴承基座松动故障的拉杆转子模型(松动轴承基座质量称为松动质量块,松动轴承基座与地面连接的刚度称为松动刚度),并推导了其运动微分方程.基于分离变量法和Sturm-Liouville理论得到了有限长滑动轴承油膜力近似解析解,运用Newmark法分析了该转子系统的非线性动力学行为.首先,将无故障转子、一侧轴承基座松动和两侧轴承基座松动转子系统动力学进行比较,结果显示存在松动故障的转子具有更加复杂的动力学行为,而且存在松动故障的转子振幅比无故障转子的振幅大.其次,对两端轴承基座松动情况进行了分析,结果表明转子系统存在着周期、周期三、周期五、周期六、周期七、准周期和混沌等运动形式.同时发现,随着转子转速升高,松动质量块的振动幅度也随之增大.当两端松动质量和松动刚度不同时,松动质量较大或者松动刚度较小的一侧,转子的振幅和松动质量块的振幅较大,随着两侧松动质量和松动刚度差值的增加,两侧转子的振幅和松动质量块的振幅的差值也随之增加.     

基于VERICUT的偏心放置分段式齿圈铣齿方法研究

为解决大直径且齿宽较宽的分段式齿圈的铣齿问题,提出采用偏心放置的主程序调用子程序循环加工的铣齿方法。根据主程序数学模型和子程序数学模型构建偏心放置铣齿方法的数学模型,基于VERICUT的仿真模型和仿真主、子程序,实现齿槽的开粗和精铣仿真加工;通过VERICUT对比分析功能模块,以齿面残留模型为依据,验证了偏心放置铣齿方法的可行性。     

载荷影响下的机电阻抗协整结构损伤识别方法

高频机电阻抗(electromechanical impedance, 简称EMI)方法利用粘贴在结构表面的压电传感器(piezoelectric transducer, 简称PZT)进行主动激励，通过连续监测和分析PZT机电导纳信号的变化评估结构的健康状态；然而EMI方法容易受到环境工况变化的影响，导致结构损伤的误报。针对此问题，采用时间序列协整方法处理及消除结构工作载荷对阻抗谱特征信号的影响。该方法是基于结构动荷载作用下PZT阻抗谱导纳信号的非平稳特征，将动荷载影响下的阻抗谱非平稳时间序列经线性组合变换成平稳时间序列，根据得到的协整余量序列有效判断结构的健康状态。为验证该方法的有效性，开展了动应力影响下铝梁结构的螺栓松动损伤识别实验。结果表明，协整消除了动态应力对EMI方法的影响，当铝梁内存在持续变化的应力时，仍可以准确识别螺栓松动。机电阻抗协整方法能够消除结构健康监测中荷载作用的影响，及时准确地进行结构损伤识别。     

新型钢丝圈撑圈装置的设计

介绍一套新型钢丝圈撑圈装置（撑圈器），从实际功能出发改造撑圈器的机械结构并设计调试工装。新型撑圈器能够实现不同规格钢丝圈的自由切换，不需要更换任何零件，缩短了设备换型的时间，从而可以提高成型设备的生产效率。自动化版本撑圈器可以完全实现自动操作，提高了设备精度和产品稳定性。     

轴向振动工况下切槽式螺母的防松性能研究

针对全扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值)、欠扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值的20%)和部分欠扭矩工况(其中一组对角螺栓预紧力矩为设计值,另一组对角螺栓预紧力矩为设计值的20%),系统开展了轴向振动载荷作用下切槽式螺母的防松性能研究;全扭矩工况下研究了切槽处裂纹对切槽式螺母防松性能的影响,利用体式显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观分析设备分析裂纹的扩展情况。结果表明:在三种预紧工况下,全扭矩时螺母具有良好的防松性能,但在欠扭矩和部分欠扭矩工况下螺母的防松性能降低,且后者更为严重;螺栓的松动过程可分为两个阶段:第一阶段是螺栓轴向力快速下降,原因是材料发生塑性变形和螺纹接触面应力重新分布;第二阶段是螺栓残余预紧力缓慢下降,原因是螺纹接触面发生微动磨损。此外,切槽处裂纹会降低螺母防松性能,通过微观分析表明裂纹试验后出现明显扩展。     

海底金矿破碎岩体巷道治理技术的研究

为解决三山岛金矿西南翼巷道变形大、顶板淋水、隐伏空区等工程问题，采用理论分析、现场试验和数值模拟等手段，基于地质雷达对裂隙空区进行扫描，对海底巷道周边存在空区条件下的巷道支护进行分析，提出喷锚穿一体化支护技术。研究结果表明：结合化学元素分析、地质雷达扫描、钻孔技术可以准确探明裂隙空区具体位置；喷锚穿一体化支护技术使得巷道顶板实际下沉量相比原模拟支护方案减小15.41 mm，两帮变形量减小15.36 mm，巷道围岩稳定性明显得到改善；此外，为保证现场施工达到预期效果，对现场施工技术提出具体技术要求，并进行现场周边位移的实地监测，实现了对巷道变形的有效控制。研究结果可为矿山其他类似区域提供参考。     

破碎软岩巷道围岩松动圈雷达探测技术

为掌握南翼开拓巷道围岩松动圈情况,揭示围岩活动规律,卧龙湖煤矿在南翼轨道巷、南翼回风巷、南翼轨道斜巷等3条主要开拓巷道,选择典型断面进行围岩松动圈的雷达跟踪观测.另外,为校准地质雷达的观测成果,在南翼轨道巷、南翼回风巷分别设置了窥视观测孔进行观测.地质雷达与窥镜测试相结合,可以互助验证、互为补充.本次雷达探测成果对分析破碎软岩巷道强烈变形的原因,制定控制巷道围岩变形的支护技术方案具有重要意义.     

催化裂化管式待生剂分配器颗粒分配特性及内部流动特性的CPFD模拟

基于CPFD(Computational particle fluid dynamics)方法，对实验室前期研究的催化裂化管式分配器内的颗粒分配特性及内部流动特性进行了数值模拟，系统研究了输送风、松动风及分配器倾斜角度对颗粒分配不均匀指数的影响，并进一步考察了输送风和松动风对分配器各出口气体流量分布及内部气 固流动特性的影响。结果表明，增大输送风量、松动风量以及分配器的倾斜角度均可以降低颗粒分配不均匀指数，但改变松动风量的效果不如改变输送风量和倾斜角度显著。分配器倾斜角存在一个最优值时，颗粒分配均匀性最佳。输送风的增大会使得颗粒出料量最高的排料口的位置逐渐向分配器的末端移动，中间排料口所流出的气体流量占比增大，末端排料口排风量占比减小。引入松动风后，各出口的颗粒排料量更加接近，同时靠近末端排料口的气体流量占比明显增大。     

Lamb波高斯混合模型螺栓松动损伤检测

螺栓连接广泛应用于多种领域,及时发现螺栓松动的位置是结构健康监测的重要课题之一。利用粘贴在铝板上的压电阵列采集Lamb波信号,提取特征参数集建立高斯混合模型。通过采集监测区域内螺栓连接结构的各种松动工况的数据建立完备的基准数据库,更新实时数据建立动态高斯混合模型,基于高斯混合模型之间概率密度分布之间的相似度最大准则,判断监测区域的各个螺栓松动情况。实验结果表明,螺栓松紧状态一致的测试样本与训练样本之间的高斯混合模型概率分布相似度值达到0.99以上,明显高于工况不匹配的相似度,该方法可有效判断监测区域每个螺栓的松紧状态。