悬臂式掘进机爬坡性能研究

借助动力学软件Recur Dyn的履带车辆子系统Track(LM),建立掘进机履带地面一体化多体动力学模型,利用理论计算结果对模型的沉陷量及驱动力矩加以验证。据此研究掘进机在软地面行走时,履齿高度及土壤特性对掘进机爬坡性能的影响,分析黏土和瘦黏土路面不同履齿高度下18°额定坡道掘进机的牵引力特性。研究表明,软地面工况下30mm履齿高度时掘进机可以获得较大的牵引力,同时履带系统的滑转率最小。     

对浮箱链条履带式挖掘机附着性的研究

根据有关理论和实践,从链条履带行走机构的特殊型式及其承受机重载荷对地面作用的特点上,与普通履带作对比,通过定性分析及定量计算,对链条履带机构的附着力及其计算关系式进行研究探讨,从而讨论分析浮箱链条履带式挖掘机所具有的良好的牵引附着性能。     

履带车辆在脆性土壤上工作时的最佳滑转率

脆性土壤的剪切应力——位移关系与塑性土壤差别较大,因而履带车辆在脆性土壤上的工作性能不同于在塑性土壤上工作的情况。本文根据脆性土壤剪切应力——位移的关系,推导出了履带车辆在脆性土壤上工作时驱动力与滑转率的关系方程,并得出在脆性土壤上工作的履带车辆存在使牵引力达到最大且牵引效率较高的最佳滑较率的结论。     

大型履带式液压凿岩台车原地转向能力研究

针对大型履带式液压凿岩台车原地转向能力展开研究。以车辆-地面力学理论、履带车多刚体建模理论为基础,在多体动力学软件Recur Dyn中构建了整车的动力学模型,分析了三种路面条件下履带式车辆的结构参数即履带接地长度与履带中心距比值L/B对转向能力的影响。仿真结果表明,结构参数L/B对履带式车辆的转向能力有很大影响;履带车辆在软地能够转向必须满足L/B小于1.7,且当L/B越小,履带车转向能力更好;对于在硬地转向,L/B越小,履带车辆转向稳定性更好。仿真结果与理论分析相符合,互为验证,研究工作对大型履带车辆行驶操控和结构优化设计提供了新思路。     

金属矿滨海基岩开采岩石力学理论与实践

三山岛金矿新立矿区是我国第一个进行滨海采矿的金属矿山,大量高强度海下开采势必破坏矿岩稳定性,有必要研究金属矿海底基岩开采相关岩石力学问题。从矿山开采工程实际出发,研究滨海矿床矿岩力学特性和海底黏性土微观结构与渗透性能,开发金属矿滨海基岩开采相似物理模拟试验平台,得出滨海基岩开采合理安全隔离层厚度,并进行数值模拟对比验证分析,验证试验模拟的准确性。采用正交试验方法,以岩体稳定性为原则建立目标函数,获得滨海基岩开采最佳采场结构参数。对阶段中盘区回采顺序进行优化,得出"隔二采一"的最佳开采顺序。分析矿岩性质和矿床产状等开采技术条件,提出岩层微扰框架式上向分层充填采矿技术。新立矿区为期3a的现场滨海开采试验和现场监测结果表明:合理安全隔离层厚度、低沉降框架式上向分层充填法和现场实时监测为海底基岩开采提供了技术保障。     

试谈双履带行走装置的转弯理论和功率计算

本文探讨具有两条履带行走装置的工程机械,如挖掘机、推土机的转弯理论和功率计算。文中在履带转弯的运动学部分讨论了履带转弯时的绝对回转瞬心点和相对回转瞬心点,并指出相对回转瞬心点的概念是履带能够转弯的力学基础,在履带转弯的静力学中讨论了机器的外力平衡条件,对地面的反力和阻力矩进行了计算,指出了牵引力只有通过地面的摩擦力才能推动履带行走和转弯,在讨论履带的转弯能力时指出履带的转弯能力一般不受履带的长宽比l/B(l—履带接地长度,B—两条履带的中心距)的限制;文中还讨论了履带转弯时能量消耗的分配情况,指出内侧履带制动和空转时,内侧履带的功率消耗是由外侧履带提供的,并已包括在外侧履带的功率(P_2V_2)计算公式中,转弯时内侧履带的功率消耗仅是起着降低转弯速度的作用;在功率计算中对我国现用的计算公式与本文推荐的公式进行了对比,认为国内现用的计算公式是比较保守的。本文对双履带行走机构的转弯理论作较详细的分析讨论,并认为今后除了需要在理论上进一步探讨外,更重要的是要作好试验研究工作,实测出在各类土壤条件下的阻力系数μ和μ′值,粘着系数φ值,各种行走机构的f值,为设计计算提供可靠的依据。     

履带起重机行走振动特性研究

研究履带起重机在行走过程中产生的冲击振动对提高整机的性能具有重要的意义。在工程实际中履带预张紧力常根据使用经验来确定,也不考虑对车辆振动特性的影响。本文基于多体动力学软件RecurDyn建立了某型履带起重机的刚柔实体模型、路面模型和履带模型。在同一速度、相同路面下,分别以6%、8%、10%、12%和14%车重的履带预张紧力进行了车辆行走仿真计算。通过仿真分析可知,履带预张紧力取车重的8%左右较为合适,而且随着履带预张紧力的增加,车辆振动加剧。分析结果可为履带起重机履带传动系统优化设计提供一定的理论依据。     

土与结构界面力学特性研究综述

土与结构界面力学特性的研究是解决土与结构物相互作用的前提。介绍特殊直剪试验及特殊单剪试验在界面力学特性方面的研究发展状况及研究成果和不同界面单元的优缺点及工程应用情况,不同本构模型及参数选取方法在界面数值计算中的应用,分析和讨论现有界面试验及数值模拟中存在的问题,提出影响界面力学特性因素的定量研究将是未来的研究方向。     

变电站接地网设计中存在问题分析及工程实践

为适应电网发展对接地网安全性能的要求,如何能够对接地网的特性参数进行准确的评估并将其延伸到设计环节,成为各单位普遍关注的问题。以典型的500 kV高土壤电阻率变电站接地网设计为例,对比了地网特性参数公式计算、仿真计算、现场实测等方法的准确性,分析目前接地网设计方法存在的不足及其产生原因,分析结果表明:对接地网土壤电阻率测试深度不够以及没考虑变电站各出现线路提供的故障电流对分流系数的影响是接地网设计精度不够的主要因素。在变电站接地工程设计阶段,对土壤电阻率的测试深度至少要达到变电站地网对角线的三分之二,并通过调度部分提供的系统最大运行方式下单相接地短路电流水平对接地网分流系数进行计算,能够显著提高接地网特性参数设计精度。     

新建抛石海堤对海底光缆影响研究

根据某新建海堤跨越海堤光缆的施工工况,基于ANSYS有限元软件计算分析了抛石海堤施工对光缆力学特性的影响。计算结果表明:在合理安排施工工序的条件下,海堤施工对光缆的影响较小;在极端不利组合条件下,海堤竣工时光缆所受的最大轴力为5.9 t,最大拉伸应变0.44%,均在光缆正常工作范围内;考虑地基土层参数的敏感性,将地基土层的弹性模量降低10%进行计算,结果显示,海堤竣工时光缆所受的最大轴力为6.86t,最大拉伸应变0.51%,仍小于光缆正常工作的允许值。计算分析结果对沿海海堤跨越海底光缆及管道保护设计具有一定参考意义。