PVDF触滑觉传感器结构及其调理电路设计

应用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜作为敏感材料,通过结构设计增加PVDF薄膜传感器的微振动信号响应,制作了新型触滑觉传感器。采用CA3140作为电荷放大器对PVDF压电薄膜传感器的电荷变化进行放大,再通过电压放大、工频陷波及低通滤波处理,调理分辨出直观的触觉信号和滑觉信号。测试结果通过示波器观察可明显分辨出触觉信号和滑觉信号。     

基于离散元的充填散体与岩柱相互作用规律数值模拟研究

金属矿山的充填采场在上覆岩层的挤压作用下,充填散体与围岩或矿柱产生强烈相互作用,认清这种 相互作用规律及其影响因素对评价覆岩变形具有重要指导意义。 本研究采用颗粒流数值软件 PFC2D 构建了充填散 体与岩柱相互作用模型,通过室内试验对模型细观参数进行标定并开展充填散体侧向约束下岩柱轴向压缩数值模拟 试验,再现充填散体与岩柱相互作用演化过程,分析充填散体颗粒大小、级配和弹性模量等散体结构参数对其相互作 用的影响。 模拟结果表明:岩柱的侧向变形挤压充填散体,散体反作用于岩柱,并对其提供被动侧压力;随着岩柱侧向 变形的增大,充填散体内部颗粒之间接触力链强度逐渐增强,充填散体岩柱之间相互作用逐渐增大,从而使岩柱峰值 抗压强度得到提升;同时,由于充填散体的被动约束作用,岩柱发生变形破坏后仍具有残余抗压强度。 此外,这种相互 作用剧烈程度随充填散体颗粒粒径增大而减小,随充填散体密实度和弹性模量的增大而增大。     

复杂地质条件下矿区初始地应力场反演分析

初始地应力场是地下工程设计和稳定性分析的重要依据.前常铁矿矿区地质构造复杂、巷道围岩破坏严重,掌握矿区地应力场的分布规律对了解巷道破坏、进行支护设计具有重要意义.采用三维有限差分数值计算软件(Flac3D),建立了考虑矿区主要断层、岩层等的三维数值模型,进行矿区地应力场的模拟,分析了矿区整体、地质构造处和-480 m中...     

极不稳固矿岩无底柱分段崩落采矿法崩矿步距优化数值模拟及应用

崩矿步距是无底柱分段崩落采矿法的核心参数，崩矿步距的确定对于降低采矿损失贫化具有重要意义。以太平矿业公司37-2^#矿体为研究对象，结合37-2^#矿体围岩赋存条件及矿脉形态，采用PFC^2D颗粒流数值模拟软件，建立了符合现场实际情况的采场数值模型，确定了放矿过程循环模拟的数值模拟方法。以矿石回收率为指标，通过比较不同工况下数值模拟结果，确定37-2^#矿体的崩矿步距为1.25～2.25 m,并进行了现场工业试验，确定了分段高度7 m时的最优崩矿步距为1.50 m,研究成果为现场生产施工提供了理论支持。     

基于LabVIEW的PVDF压电薄膜触滑觉识别系统

利用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜的柔性特点和压电敏感特性,设计并构建了基于LabVIEW的PVDF触滑觉识别系统,该系统由传感器,信号采集模块及LabVIEW信号处理显示3个模块组成。该文分别设计了触、滑觉传感器、信号调理电路及LabVIEW人机对话窗口,并进行了触、滑觉识别实验。实验结果表明,该系统能灵敏、准确的识别触觉和滑觉。     

高水压条件下泥水盾构开挖面稳定离心模型试验研究

开挖面稳定是越江跨海盾构隧道工程安全的关键,尤其是高水压条件下,开挖卸荷导致开挖面稳定控制更加困难。以越江跨海盾构隧道为背景,研制了一套包含材料和设备的高水压泥水支护形式的开挖面稳定模拟试验装置,通过大型离心模型试验研究了高水压下开挖面坍塌失稳破坏模式和土、水应力变化规律。研究结果表明:①高水压条件下开挖面失稳具有突发性,土体呈现由局部–整体形式急速发展破坏,极小的泥水压力变化幅度即可导致土体迅速发展为整体破坏并传至地表,失稳过程中可观测到滑移倾角减小、破坏范围扩张;②随着泥浆压力的降低,开挖面前方土压力呈现先减小后增大最终趋于稳定值,开挖面失稳可以划分为微观变形、局部破坏、土拱形成、整体失稳四个阶段;③开挖面发生主动破坏时,孔隙水压会发生突然降低现象,这是由于高应力条件下密砂具有剪胀效应,从而引起负孔压导致孔隙水压力急剧下降。这种孔压波动会对开挖面失稳带来不利影响,加速开挖面失稳进程、导致失稳区域的扩大。研究成果对越江海水下隧道工程具有指导意义。