深立井刚性井筒装备结构的计算方法

分析了水平力的特性、井筒装备结构的特性以及破坏机理；提出了井筒装备结构静动力计算模型，水平力计算荷载确定方法以及立井刚性井筒装备结构的计算方法．     

井筒刚性装备的设计计算

生产矿井和新建矿井的生产能力,主要取决于井筒提升的通过能力。井筒装备是保证矿井提升能高速和安全运行的重要组成部分。由于矿井开采水平的加深,必将提高提升速度,增大提升容器,这对于井筒装备的设计计算和安装工作,提出了一些新的课题和更高的要求。 土井井筒装备按其结构不同,可分刚性装备（即刚性罐道）和柔性装备（即钢丝绳罐道）     

立井井筒刚性装备工作状态的测试问题

本文指出了井筒刚性装备工作状态的测试目的和内容;介绍了井筒装备上水平荷载的量测方法、量测系统及其装置。文中着重地解析了我国的两个测试实例。根据国内外的测试实例分析,初步总结了影响井筒装备上水平荷载的因素。     

矿井提升中减速度检测方法的动力学分析

研究了提升容器在运行过程中与井筒装备相互作用的动力学性质,建立了矿井提升过程中罐笼的３ 种基本动力学模型,即冲撞模型、非直线模型和凸出模型,以对应于罐道局部的变形和弯曲、罐道由于连接安装误差或井筒局部围岩变形而导致在整体上的非直线形式以及罐道在连接接头处的凸出不平或局部的严重锈蚀等３ 种不同的井筒钢轨罐道的缺陷形式．同时根据理论分析和现场调查,进一步提出了用加速度的速率变化作为判别罐笼是否安全运行的基本准则．研究表明,与现有的直接用加速度数值作为判别的准则相比,新的判别准则能更好地描述井筒钢轨罐道所存在缺陷的程度．作为应用,文中给出了几个在澳大利亚的现场检测的实例．     

软土-桩-结构动力相互作用振动台模型试验研究

目的 分析探讨软土-桩-结构动力相互作用的机理．方法 通过软土-桩-结构相互作用体系和刚性地基上建筑结构两个振动台模型试验，研究了相互作用对结构的动力特性和地震反应的影响．结果 通过振动台试验得到了软土-桩-结构相互作用体系和刚性地基上结构体系的自振周期、阻尼比、加速度反应和位移反应曲线等．结论 结果表明，软土-桩-结构动力相互作用对结构的动力特性和地震反应有较大的影响：建筑结构自振频率减小，阻尼增大：在地震作用下，考虑相互作用的结构加速度、位移较基础固定的结构大．     

异形断面箕斗的可行性分析

通过对提煤箕斗提升容器外形形状的改进和提升容器在井筒断面中布置的论述，提高了立井井筒断利用率，从而相应地缩小井筒净断面积，或增加提升容器的载重量，要减少矿建设投资，提高故井提升运输能力。     

刚性井筒装备水平作用力的工程计算法

本文分析了高速、重载情况下刚性井筒装备出现损坏和动力失稳的原因及影响水平作用力的主要因素；简要评述了国内外有关水平作用力的计算方法；重点介绍了本文提出的水平作用力的工程计算公式，以及对水平作用力工程计算法的综合对比分析。     

乏燃料容器撞击对减振层结构水平动力响应研究

乏燃料容器在卸料厂房内运输过程中有可能脱钩坠落撞击厂房结构，国际上核电厂建设工程安全标准中均需考虑到乏燃料容器万一脱钩坠落时，应保证厂房结构及其他核设施的安全，使相邻贮存水池结构的水平动力加速度必须控制在0．8g内．本文在秦山核电站燃料厂房乏燃料容器撞击下减振层试验研究的基础上，采用有限元数值方法对试验结构建立了计算模型进行研究分析．研究中把乏燃料容器对结构的撞击作用转化为一个与撞击接触时间有关的等腰三角形冲量荷载，对减振层结构在不同布置情况下分别进行了试验和计算分析，通过对结果的比较，得到结构底板水平动力加速度最大值与撞击接触时间的二次方成反比的关系和计算结构动力响应的计算撞击接触时间，进一步提出了如何模拟计算在冲击荷载作用下通过减振层消振作用后结构底板水平动力加速度响应的方法，为以后类似问题的分析提供了一整套比较实用的研究思路．     

土-结构相互作用1∶4钢框架-筏板基础模型激振试验研究

为了了解土与结构的相互作用,在土槽中进行1：4钢框架的激振试验,试验通过改变上部结构刚度,分别输人高斯白噪声测自振周期,EL波和Taft波研究其动力反应及土体对上部结构的减震效果,与有限元软件SAP2000模拟刚性地基上的钢框架做动力反应分析对比,发现自振周期有一定差异,上部结构刚度越大附加周期越大,附加周期最大值达到0．22s。土体对钢框架有一定的减震效果,这种减震效果主要跟上部结构刚度变化有关,由于土一结构相互作用,钢框架在土槽中激振时顶层加速度峰值比在刚性地基上激振时减小,折减系数达0．661,而顶层位移峰值则增大。     

偏心支撑半刚性连接钢框架的动力特性研究

将偏心支撑与半刚性连接钢框架相结合是一种新型抗震结构体系,为探讨其动力特性和影响因素,进行了大型试验研究和有限元数值模态分析。结果表明：偏心支撑半刚性连接钢框架的动力特性与传统框架结构并不相同,随着梁柱节点转动刚度的降低,结构自振周期延长,阻尼比增加,我国现行规范的相关规定不适用这种结构体系。最后依据研究结果,提供了偏心支撑半刚性连接钢框架的自振周期简化计算方法和阻尼比参考值。     

基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性

为得到齿轮轴系响应的动态特性,从柔体动力学基本理论出发,系统分析了刚柔耦合动力学模型的机理,建立了多级齿轮传动刚柔耦合的虚拟样机。此模型能综合考虑传动轴各方向上的柔性特征、湿式换档离合器动态特性以及齿轮时变啮合力对轴类零件动态响应的影响。仿真结果证明了通过虚拟样机技术获取载荷谱的可行性,可用于轴的疲劳寿命预测以及齿轮箱体的振动研究。     

海上起重作业交互式视景仿真与数值模拟

为建立准确的海上起重作业视景仿真系统,以"海洋石油201"起重船为研究对象,构建综合考虑海情海况、船舶动力定位系统、起重船压载系统等影响下的起重作业数学模型.综合应用虚拟现实技术、多通道数据交互技术、数值模拟技术以及半物理仿真技术,构建交互式三维动态虚拟场景.采用布利斯近似积分法对起重作业数学模型进行实时求解,在保证求解精度的基础上,实现了视景仿真系统的实时数据交互.仿真系统重点对起重作业过程中的船舶位移、船舶姿态角、吊物系统摆角和受力以及起重船受到的反作用力等参数的动态响应过程进行了仿真模拟,得到起重作业过程中船舶和吊物系统的运动规律.将仿真系统结果与海试数据进行对比,仿真系统偏差保持在10%以内,起重作业数学模型准确度满足仿真系统需求.视景仿真结果表明:仿真系统在保证精度的前提下,可以对海上起重作业的施工项目进行工程预演,能有效地降低海上起重作业风险,提高工程作业的安全性.     

提升系统与井塔结构的振动测试、故障诊断与状态评价

针对临涣煤矿采煤主井多绳摩擦轮提升系统运行时的振动现状,本文介绍了基于振动测试对矿井提升系统动力设备进行故障诊断的方法。通过合理的布置测点,采用幅值域、时域与频域分析相结合的方式,对信号进行综合的数据处理分析。基于对振动信号进行谱阵分析,可以确定传动系统齿轮的啮合频率,由此找出产生提升设备振动的主要原因。最后基于振动烈度的指标,对提升设备的运行状态进行了合理评价。     

Dynamic unbalance detection of cardan shaft in high-speed train based on EMD-SVD-NHT

Contrary to the aliasing defect between the adjacent intrinsic model functions(IMFs) existing in empirical model decomposition(EMD), a new method of detecting dynamic unbalance with cardan shaft in high-speed train was proposed by applying the combination between EMD, Hankel matrix, singular value decomposition(SVD) and normalized Hilbert transform(NHT). The vibration signals of gimbal installed base were decomposed through EMD to get different IMFs. The Hankel matrix constructed through the single IMF was orthogonally executed through SVD. The critical singular values were selected to reconstruct vibration signs on the basis of the key stack of singular values. Instantaneous frequencys(IFs) of reconstructed vibration signs were applied to detect dynamic unbalance with shaft and eliminated clutter spectrum caused by the aliasing defect between the adjacent IMFs, which highlighted the failure characteristics. The method was verified by test data in the unbalance condition of dynamic cardan shaft. The results show that the method effectively detects the fault vibration characteristics caused by cardan shaft dynamic unbalance and extracts the nature vibration features. With comparison to the traditional EMD-NHT, clarity and failure characterization force are significantly improved.     

白牛厂矿山斜井提升运输系统可靠性分析

为了提高白牛厂矿山斜井提升运输系统的稳定性,采用可靠度理论中的事故树分析法研究了斜井多级提升系统安全运行的影响因素及相互关系。结果表明:提升系统可靠性是人为、设备和运行环境三方面共同作用的结果。提升基本事件包括井底事件、井筒事件和井头事件,提升系统可靠度为71.3%,其中无法调度及装车故障是提升系统的最大问题。研究结果利于有针对性地解决矿山现有问题及提高系统的稳定性。     

深厚表土中钻井法凿井的井壁外载和结构

分析了钻井法凿井的井壁外载,特别是近年来研究厚表土层中井壁破裂机理时发现的竖直附加力,在已知外载条件下,研究了两种可行的井壁结构,即以增加井壁整体强度的“抗”型和安装竖向可缩装置的“让”型井壁结构的力学特性及适用条件,研究了安装竖向可缩装置井壁的井筒装备应采取的措施,认为当表土深度超过200m时,以安装竖向可缩装置的“让”型井壁结构为好。     

粘土层中立井井壁附加力的模拟研究

本文在依相似理论建立的竖井模拟试验台上,对位于特殊地层中的立井井壁受力问题进行了模拟研究,首次证实了粘土层对井壁作用有纵向附加力,并得到了该力的数值、分布及变化规律。得出附加力是导致矿井井壁结构破坏的重要因素的结论,指出位于特殊地层的立井井壁结构设计应当采用三维空间理论进行计算。