巷道锚杆(索)支护新型让压减震装置试验研究

在巷道支护中,锚杆(索)经常因围岩变形过大、震动等因素作用而被拉断甚至导致巷道垮塌,其主要原因是锚杆(索)支护体不能适应围岩变形,过早被拉断,从而失去支护作用。国内外学者通过大量的研究认为锚杆(索)支护结构具有一定的让压减震功能是有效解决该问题的关键之一,据此,研究设计了一种新型让压减震装置,并对其结构、让压减震、杆体变形等特性进行了试验分析。结果表明:①通过改变新型让压减震装置的壁厚、高度可以满足不同锚杆(索)支护体让压点和让压距离的要求,让压点可达60～180 kN,其让压距离可达15～20 mm;②通过线性拟合得出了新型让压减震装置的让压特性曲线方程,为巷道支护参数选取提供了定性和定量分析途径,为巷道围岩稳定性控制提供了一定的科学依据;③在三级冲击动载作用下,新型让压减震装置具有明显的弹性压缩变形,变形量可达4～6 mm,减震效果明显,在冲击荷载作用下,随着新型让压减震装置高度的增加,其减震性能明显增大;随着新型让压减震装置壁厚的增加,其减震性能有所减小。     

铝合金脉冲MIG焊焊丝伸出长度视觉检测控制

针对铝合金脉冲MIG焊过程焊丝伸出长度的视觉控制进行了研究.设计了基于视觉传感的焊丝伸出长度模糊PID闭环控制系统,采用基于xPC的实时目标环境,建立了铝合金脉冲MIG焊快速原型的控制平台,并进行了铝合金脉冲MIG焊焊丝伸出长度视觉控制试验.结果表明,在铝合金脉冲MIG焊过程中,视觉传感的方法能够满足焊丝伸出长度稳定性...     

软煤层复合顶板巷道围岩受力变形规律试验研究

以澄合矿区为工程背景,采用相似模拟试验方法,对软煤层复合顶板巷道围岩应力-变形及破坏规律开展研究,其目的是为巷道支护措施提供科学依据。结果表明:对于软煤层复合顶板巷道,两帮软弱煤层在很低的地应力作用下,首先发生明显变形破坏并向深部迅速转移,从而加剧了复合顶板的极早破坏。因此,对于软弱复合顶板巷道而言,两帮稳定性控制是整体巷道的稳定性控制的关键。     

铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺

针对恒规范铝合金焊接时,随着母材热输入的增加,母材热积累效应会不断增强,焊缝熔宽会随之变宽甚至出现焊塌的问题,采用基于xPC Target的实时目标环境,设计了铝合金可变双脉冲MIG焊试验平台,并进行了铝合金可变双脉冲MIG焊接工艺方面的试验研究。试验结果表明:当双脉冲中的低能脉冲在每个周期中所占的比例从0%不断增加到80%时,通过降低每个周期的平均电流而减少的母材热输入,可以补偿母材增强的热积累效应,从而有效地控制焊缝熔宽。焊缝成形美观,焊接效果良好。     

倾斜煤层直角梯形巷道围岩应力非对称特征试验研究

以石炭井二矿工程条件为背景,采用相似模拟试验方法,对倾斜煤层直角梯形巷道围岩应力非对称特征进行研究,其目的是为该地区围岩稳定性控制提供科学依据。结果表明:巷道开挖后应力重分布呈现明显的非对称特性,应力向巷道低帮一侧集中,导致巷道低帮侧帮角及帮部产生明显的非对称变形破坏,低帮一侧为围岩稳定性控制的关键部位。     

锚杆(索)支护体让压减震技术研究

在大埋深、高地应力等复杂地质条件下，现有的支护体无法有效适应围岩的大变形，易导致锚杆、锚索支护体大面积破断失效。详细分析了锚杆（索）支护体的让压减震作用机理，提出了锚杆（索）支护体让压减震功能实现的关键技术（让压点、让压距离及减震能力），并对工程中常用的单炮管和新型让压减震装置特性进行了对比分析。研究表明：①新型让压减震装置在高度相同的情况下，壁厚3.0 mm、3.5 mm时所对应的让压点分别为60 kN、73 kN，约束环壁厚越大，让压点也越大；②在约束环壁厚相同的情况下，35 mm高度下让压距离约15 mm，40 mm高度下让压距离约20 mm，随着约束环高度的增大，让压距离也随之增大；③在受到外部冲击荷载作用时，其弹性压缩量可达4~5 mm，具有明显的吸收震动荷载的能力，让压减震效果显著，单炮管让压装置的让压距离仅为新型让压减震装置让压距离的1/2，受到外部冲击荷载作用时，在不同冲击高度下的冲击变形量仅有0.5 mm左右，压缩之后的弹性恢复能力方面存在明显不足，减震效果不明显。     

二乙苯脱氢制二乙烯基苯热力学及反应特性研究

对二乙苯脱氢制取二乙烯基苯进行了热力学分析和反应特性研究.采用Benson基团贡献法计算了间、对位二乙苯一步脱氢反应r1和二步脱氢反应r2的标准摩尔焓变(Δr H-m)、标准摩尔Gibbs自由能(Δr G-m)及平衡常数(K-P).结果表明:间、对位二乙苯脱氢热力学性质相近,脱氢反应r1和r2的 Δr H-m一致;相同温度下,脱氢反应r1的 Δr G-m小于脱氢反应r2、K-P大于脱氢反应r2.采用工业GS-11脱氢催化剂,考察了工艺条件对二乙苯的脱氢反应特性的影响,结果表明:温度越高、体积空速越低、水比越大、压力越低,二乙苯的转化率和二乙烯基苯的选择性越高、乙基乙烯苯的选择性越低;在常压、温度630℃、水比5:1、空速1.0 h-1的条件下,二乙苯脱氢反应的转化率为82.02％、乙基乙烯苯的选择性为30.97％、二乙烯基苯的选择性为55.43％.实验结果显示间、对位二乙苯脱氢反应r1的性能基本一致,对乙基乙烯苯较间乙基乙烯苯更容易发生脱氢反应r2,且活化能比间乙基乙烯苯更小.     

基于快速原型开发平台的铝合金脉冲MIG焊弧长控制

针对铝合金脉冲MIG焊接过程中电弧不稳定的情况,采用快速原型脉冲MIG焊电源开发平台进行弧长控制,并采用调节脉冲占空比和脉冲频率弧长控制方案,以平均电弧电压变化为反馈信号,设计了脉冲MIG焊电源开发平台过程的控制模块,进行铝合金脉冲MIG焊弧长的实时控制试验。结果表明,该控制系统具有良好的动态性能、抗干扰性能和稳态精度,可以快速、有效地控制弧长,焊接过程稳定,焊缝成形良好。     

基于脉冲电流参数的铝合金脉冲MIG焊过程控制

铝合金脉冲MIG焊弧长稳定性直接影响焊接过程稳定性及焊缝成形,为使其焊接过程稳定,获得高质量焊缝,通过焊接工艺试验研究了脉冲电流参数变化对弧长稳定性的影响规律,建立了铝合金脉冲MIG焊弧长与脉冲电流参数间的动态变化数学模型,并利用Matlab/Simulink软件进行了弧长对脉冲电流占空比、脉冲电流频率变化的动态响应仿真分析,同时进行了控制脉冲电流占空比、频率来稳定弧长的平板堆焊工艺试验研究.结果表明,所建立的数学模型能很好地反映铝合金脉冲MIG焊过程,通过调节脉冲电流占空比、频率参数可实现铝合金脉冲MIG焊稳定焊接,获得成形美观的焊缝.     

碳化物析出对ENiCrFe-3预边堆焊异种钢焊缝力学性能影响的数值模拟

为避免异种钢焊接中的元素扩散富集现象,文中采用预边堆焊ENiCrFe-3过渡层的方法,实现了异种钢的良好焊接,但在焊接接头中发现了碳化物的析出现象,进而采用晶体塑性有限元方法,构建了晶界处添加碳化物的晶体塑性有限元分析模型.模拟结果表明,碳化物析出相会对晶粒内部与晶界上的应力应变分布产生显著影响,由于碳化物含量增加,夹杂物的区域应力集中增大,三晶粒交点是焊缝力学性能最薄弱的区域,晶界交汇处应力分布不对称,通常最先失效,成为断裂源.