黏弹性材料蠕变函数和松弛函数的研究

主要是对黏弹性材料蠕变柔量和松弛模量的性能参数进行了分析,并且研究了这2种性能参数间的相互转换的方法,然后通过对橡胶材料的实验研究,得到了橡胶在三元件模型下的蠕变柔量函数方程,最后运用柔量和模量参数之间的转换,同时得到了橡胶材料的松弛模量函数,这对于黏弹性材料的研究分析具有重要的理论意义。     

输送带黏弹性模型分析

为确定合适的输送带黏弹性模型,对常见的Vogit-Kelvin模型和三元件固体模型反映的输送带松弛特性和蠕变特性进行分析和对比,发现三元件固体模型能够反映输送带的松弛和蠕变特性。选取带式输送机启动过程中输送带上某一点应力随时间的变化值作为输入信号源,发现Vogit-Kelvin模型和三元件固体模型的蠕变特性从总体上来说是一致的,但在初始启动阶段,Vogit-Kelvin模型初始应变量较三元件固体模型要小。     

基于黏弹性模型下的岩石动力强度研究

基于开尔文黏弹性模型,对岩石的动力强度进行理论分析,得到岩石动力强度与静力强度的数学关系,从理论上阐释了岩体动力强度硬化的现象。黏弹性决定了岩石的变形并非瞬间完成,而是一个逐渐完成的过程,在变化的动力作用下,其变形随时间的变化更加复杂多样,导致了岩体的动力强度与静力强度存在很大的差异。通过研究黏弹性模型下的动态本构关系,结合材料的最大线应变破坏理论,逐步推导出动力强度与静力强度之间的数学关系,并分析了影响有效应力系数〖WTBX〗m〖WTBZ〗的因素,最后将理论结果应用到马钢南山矿边坡岩石动力强度参数计算上。     

液黏软起动装置在带式输送机中的应用

介绍了软起动系统在带式输送机中的作用和液黏传动的原理,着重阐述了液黏软起动装置的机械系统工作原理、液压系统工作原理和电控系统工作原理。     

带式输送机差动液黏调速器多机功率平衡的研究

针对在带式输送机实际应用过程中出现的功率不平衡问题,研究了带式输送机上的差动液黏调速设备的工作原理与功能,提出了一种全新的带式输送机功率平衡实现方案,通过控制转速与电流的方式实现功率平衡,并且从理论上分析了其正确性与可实现性。     

带式输送机差动液黏调速器多机功率平衡的研究

分析了常用的解决带式输送机多机功率平衡的方法,通过对带式输送机上差动液黏调速器应用的研究,提出了一种新的功率平衡解决方案,即用转速加电流的控制方法来解决带式输送机的功率平衡问题,并探讨了其原理的正确性和可实现性.     

基于输送带弹性伸长率的带式输送机功率平衡研究

随着大型带式输送机在煤炭、化工等领域的广泛应用,其各滚筒之间总功率的合理分配已成为焦点问题,故在电动机功率不平衡度数学模型的基础上,重点研究输送带弹性伸长率对不同类型功率分配的影响规律。结果表明:尼龙芯输送带受弹性伸长率影响更大,故安全起见,工程应用中建议选用较适合的钢丝绳芯输送带。     

软岩巷道耦合支护黏弹性分析

针对深部矿井开采中的巷道支护问题,根据黏弹性理论,在考虑开挖面空间效应的基础上,建立巷道围岩与支护体的耦合作用模型。通过算例分析了支护时间、支护体厚度等因素对巷道围岩稳定性的影响。     

大型带式输送机纵向振动动力学研究

针对大型带式输送机的动力学问题,基于输送带Kelvin-Voigt黏弹性微分本构方程,建立了带式输送机黏弹性纵向振动动力学方程,得到了输送机的动位移和动张力的解析解,通过仿真分析得到:随着带式输送机运距的加长、运量的加大及带速的提高,输送机的动张力越来越大,从而说明了大型带式输送机具有明显的动态特性;输送带阻尼系数取0.4~0.6时,输送机不仅具有较小的动张力,且具有良好的稳定性;延长启动时间,可以有效地减小输送机的振动,从而可以降低输送机的设计安全系数,减小生产成本。     

BP神经网络PID控制在液黏软启动中的应用

针对带式输送机的软启动要求,以液黏调速启动控制器为研究对象,基于BP神经网络对PID参数进行在线调节,并提出一种学习率在线优化方法。运用Simulink进行系统仿真,结果表明,改进后的系统能够很好地实现液黏软启动,对于加快系统误差收敛,减小速度波动,提高调速性能具有明显效果。     

基于黏弹性基支薄板模型的顶板力学分析

老顶力学模型采用薄板模型,根据弹性力学中的最小势能原理,求得基于文克勒弹性地基薄板模型的顶板位移函数。将支撑老顶的直接顶与煤层视为黏弹性基础,基础模型为广义开尔文模型,在弹性地基薄板模型分析结果的基础上,根据“弹性-黏弹性”对应原理,通过拉普拉斯变换法得到了基于黏弹性基支四边固支薄板模型的老顶位移、应力的解析解,为分析顶板稳定性及预测老采空区的地表沉降提供一定的理论依据。     

声发射系统中的一维黏弹性波导器理论模型

根据波动动力学的相关理论,建立了一维波导器的黏弹性力学模型,给出了模型的基本假设,运用黏弹性理论推导了模型中声发射简谐应力波在界面的应力及位移的透反射系数公式,得出了声发射简谐应力波在波导器中的位移、速度及加速度随传播距离变化的公式,通过公式可知波导器接收端声发射信号位移、速度及加速度与波源声发射信号相关参数的关系,从而初步得知波导器中声发射信号的传播规律.     

基于Kelvin-Voigt模型的黏弹性岩体位移反分析唯一性研究

在岩土工程中,准确的岩体力学参数对于工程项目的建设和维护极为重要,相较于现场原位试验、实验室试验、数值模拟等获取参数的方法,岩体位移反分析方法具有方便操作、条件获取难度小、数据准确等特点,而反分析结果的唯一性是位移反分析能否成功的重要影响因素。为了研究位移反分析结果的唯一性问题,使用Laplace变换和蠕变柔量的方法,推导了在圆形巷道中符合Kelvin-Voigt模型的黏弹性岩体的位移解析解,并运用参数可辨识准则研究了已知参数对黏弹性岩体反分析唯一性的影响。研究结果表明,无论在任何条件下,都无法唯一地反演出所有6个参数,在至少有2个参数是已知的情况下,才可能唯一地反演出其他参数;地应力分量被唯一反演的概率最大,弹性模量、泊松比和黏滞系数根据控制条件的不同,其可辨识性存在差异,并随着已知参数数量的增加,参数可辨识性也随之增强;地应力是否为0对反演结果的唯一性有着显著的影响。工程算例表明,研究结果对于岩体参数的反分析计算具有重要的指导意义。     

液黏制动装置在下运带式输送机的控制系统设计

针对液黏制动装置用在下运带式输送机的控制系统进行研究,介绍了液黏制动装置的工作原理,设计了应用可编程控制器的控制系统,并给出了自动控制启车和停车的程序图。     

黏弹性有限元反分析方法及其在软岩流变问题中的应用

根据黏弹性有限元反分析理论,在地下工程软岩流变问题中引入西原模型,探索了黏弹性有限元反分析方法,并进行参数优化、可靠性分析和计算精度对比,通过工程实例计算,论证了该方法的可行性和可靠性.     

输送带压陷阻力特性的分析及应用

为解决矿用带式输送机驱动功率经典算法精度低的问题,并提高矿用设备能量利用率,运用WLF原理,用实验和模型手段定量描述高分子材料动态性能。利用精确(2D)有限厚度模拟方法建立输送带压陷滚动阻力模型,分析压陷滚动阻力与正压力、输送带厚度的关系,以应用实例说明低阻力输送带在长距离输送系统中的优势。     

带式输送机纵向振动特性仿真研究

基于Hamilton原理在广义坐标系中建立纵向激励下输送机的黏弹性连续型纵向振动方程,根据杜汉梅耳原理经边界齐次化和分离变量后对连续模型求其近似解析解,并推导出各位移激励形式下输送机纵向振动加速度响应的表达式。通过计算机仿真确定输送机在各位移激励不同起动时间下其纵向振动加速度响应的变化规律,得出输送机起动时间T为其基波振动周期T1的15-20倍时可有效限制和避免输送机起动时产生较大纵向振动,以防止输送带内形成很大的动张力,从而减少事故地发生。     

带式输送机启动不打滑的动态特性研究与应用

针对采用刚体动力学模型对带式输送机进行不打滑理论分析时,存在动张力和张紧力不能被准确计算导致理论分析与实际结果不符的问题,在建立带式输送机黏弹性动力学模型的基础上,对带式输送机进行启动不打滑的动态特性研究,通过设计合适的启动加速度和启动时间,精确计算出输送机启动过程中输送带的动张力,由此动张力计算出的输送机启动所需张紧力能有效限制输送机启动时的黏弹性振动,从而防止打滑事故的发生。山西某煤矿主斜井带式输送机现场启动试验结果及理论计算证明,带式输送机启动不打滑的动态特性研究设计计算结果可以解决带式输送机启动打滑的问题。     

输送带断带受力分析及仿真

在充分考虑输送带黏弹性特性下,建立全新的数学模型对其受力进行分析。采用微元法以及MATLAB建模仿真等方式,确定了输送带最容易发生断裂的位置,并模拟出输送带承载段各点的位移、速度和力的曲线。通过对曲线的分析,为断带后抓捕设施的最佳安装位置和动作时间提供了理论依据。     

黏弹性表面活性剂在煤粉上的吸附性能研究

采用紫外分光光度计研究了季铵盐型黏弹性表面活性剂VES-2-16和VES-4-16在沁水盆地煤粉上的吸附规律,并计算了该类表面活性剂在煤粉上的吸附焓。结果表明:季铵盐型黏弹性表面活性剂在煤粉上的吸附曲线符合Langmuir吸附规律;不管是在较高温度还是在较低温度下都基本能达到吸附平衡,此后吸附量的增加趋于平缓;两者在煤粉上的吸附焓变是负值说明吸附是放热的,温度升高不利于吸附的进行。