TBM刀盘系统动态特性及参数影响

隧道掘进机刀盘在掘进过程中承受高强度冲击载荷,振动十分剧烈,导致关键构件过早损伤失效,有必要在设计阶段研究刀盘系统的振动特性及其参数影响。为此,在已有TBM刀盘系统多自由度耦合动力学模型的基础上,通过求解各阶固有频率和振型,得到各构件的模态能量分布,进一步区分各阶模态振型,识别模态敏感参数,并分析了敏感参数对前10阶频率的影响。研究结果表明,刀盘系统模态振动主要集中在中间阶,且纯扭转振型对应的固有频率为57 Hz;模态能量能够区分各阶振型,且和常规的振型分析结论一致;第2~10阶固有频率主要受小齿轮转动惯量和输入端扭转刚度的影响,且这两个值分别取原始方案的1.1倍和1.3倍时,系统振动特性较稳定。     

刀片槽型对极限进给量的影响规律

从切屑形成与折断机理出发,研究了二维刀片槽型4个几何参数对切屑上向卷曲半径及极限进给量的影响规律,推导出槽型参数影响切屑上向卷曲半径及极限进给量的理论预报关系式,为研究复杂二维刀片槽型提供依据。     

节流槽结构对气穴噪声的影响

为了消除液压阀中的噪声，对不同节流槽内部压力分布、气穴形态和噪声频谱进行了研究.在对节流槽结构特征及流动模型进行分析的基础上，预测了节流阀内气穴噪声的声压模型.通过高速观测及噪声频谱分析对模型进行了验证，并估计了节流阀内的气泡尺寸.结果表明，节流槽结构特征对阀内压力分布、气穴与噪声特性有直接的影响，U形槽内部压力超调量明显高于V形槽，可以显著抑制气穴的析出与生长.不同类型节流槽通过压力分布决定了气泡的成长过程，与U形槽相比，V形槽内部气泡尺寸较大，气泡尺度大小是影响节流槽气穴噪声的主要因素.     

基于深度学习的TBM密集岩碴片图像分割

针对全断面隧道掘进机的传送带上岩碴片重叠造成的图像分割不准确问题,提出一种基于深度学习的密集岩碴片图像分割方法.该方法将原图像做预处理,标注并制作岩碴片图像数据集;改进U-Net模型的结构,通过深度监督以及新的混合损失函数优化模型学习分割表示的能力;训练改进后的模型分割图像,利用OpenCV获取面积与长、短轴等参数;与...     

重载冲击激励下TBM刀盘振动特性的影响因素分析

刀盘是TBM的关键部件,刀盘的性能对TBM掘进性能影响很大。刀盘在掘进时承受的重载冲击扭矩和推力将导致剧烈振动,引起刀盘寿命下降甚至破坏以致影响掘进效率。基于ADAMS多体系统动力学仿真平台,建立了复杂因素影响下"辽西北"引水工程TBM主机系统的动力学模型,探讨了刀盘转速、刀盘拓扑形式和小齿轮速度波动与不同步等因素对刀盘振动性能的影响规律。仿真结果表明:为了减小刀盘振动,在设计TBM主机时应采取"铜钱"型拓扑形式,在控制TBM时应尽量避免驱动齿轮转速波动和不同步,在较低的刀盘转速下进行掘进。     

聚晶金刚石切槽刀的研制

本文针对发动机活塞材料的改变，其可加工性下降，以往硬质合金切槽刀已不能满足要求的问题，研制了聚晶金刚石切槽刀，使加工效率提高二倍，加工成本降低６２％，并且提出了加工精度。本文既探讨了刀具的制作，又探讨了刀具的检测。     

聚晶金刚石切槽刀的研制

本文针对发动机活塞材料的改变，其可加工性下降，以往硬质合金切槽刀已不能满足要求的问题，研制了聚晶金刚石切槽刀，使加工效率提高二倍，加工成本降低62％，并且提高了加工精度。本文既探讨了刀具的制作，又探讨了刀具的检测。     

基于液压变压器的TBM刀盘混合驱动系统

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)电机驱动系统脱困扭矩不足、欠负载工作效率低等问题,提出基于液压变压器(HF)的二次调节系统协同变频电机的刀盘混合驱动方案.通过分析液压变压器的工作原理并建立数学模型,基于直径为2.5m TBM实验台的性能要求,在AMEsim软件平台上搭建液压变压器超级元件模型并进行二次调节系统的性能验证.采用插值查表法反算控制角度实时控制变压器在蓄能器充放时的输入输出压力稳定,引入变比例系数PID闭环控制提高压力控制精度.仿真结果表明:通过调节液压变压器的变压比能实现二次调节泵/马达对蓄能器的精确低压充能和高压释放,压力控制误差在2%以内,典型工况下刀盘驱动系统效率可提高4.99%.     

基于黏性耦合机理的TBM刀盘脱困特性

针对全断面硬岩掘进机(TBM)在实际工程应用中的卡机问题,对比分析现有TBM刀盘驱动系统的优缺点,设计基于液体黏性离合器(HVC)的新型TBM刀盘驱动方案,可实现在不增加系统装机功率的前提下提升TBM脱困扭矩.针对TBM脱困过程的发热问题,设计液体黏性离合器的油温冷却系统.根据油膜承载力及湿式离合器模型,构建液体黏性离合器的AMESim模型.基于新型TBM刀盘驱动系统仿真模型,研究黏性耦合作用下的TBM刀盘脱困机理,得到温升、离合器油膜厚度控制因素对TBM脱困性能的影响规律,提出电液比例溢流阀的控制策略.结果表明:通过优化设计油膜厚度控制曲线,可以实现脱困扭矩为2倍额定扭矩,持续时间长达79s的扭矩曲线,较好地满足TBM脱困对于脱困扭矩大、持续时间长的工程需求.     

基于液压变压器的TBM刀盘混合驱动系统

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)电机驱动系统脱困扭矩不足、欠负载工作效率低等问题,提出基于液压变压器(HT)的二次调节系统协同变频电机的刀盘混合驱动方案.通过分析液压变压器的工作原理并建立数学模型,基于直径为2.5m TBM实验台的性能要求,在AMEsim软件平台上搭建液压变压器超级元件模型并进行二次调节系统的性能验证.采用插值查表法反算控制角度实时控制变压器在蓄能器充放时的输入输出压力稳定,引入变比例系数PID闭环控制提高压力控制精度.仿真结果表明:通过调节液压变压器的变压比能实现二次调节泵/马达对蓄能器的精确低压充能和高压释放,压力控制误差小于2%,典型工况下刀盘驱动系统效率可提高4.99%.     

进气管结构参数对柴油机充气效率的影响

本文通过对车用直喷式柴油机进行气管的试验研究,探讨了在多缺柴油机中利用进气管的内的动力效应以提高充气效率ηｖ的基本规律。     

我国商业银行资本结构对融资效率的影响

结合我国商业银行资本结构的现状,实证检验了第一大股东持股占比和附属资本占核心资本比重对商业银行融资效率的影响。通过DEA方法对融资效率进行测度,再建立固定效应模型进行回归分析,发现第一大股东持股占比对商业银行融资效率有显著负向影响,附属资本占核心资本比重对商业银行融资效率有正向影响。根据现状和结论,提出优化我国银行资本结构的建议：商业银行要控制调整股权集中度,促进股权结构更加完善;合理增加附属资本的比例,丰富筹资的途径,以达到提高商业银行融资效率的目的。     

变温对地层结构稳定性和出砂的影响

利用简化的二维有限元网格模型，计算分析了储集层内温度受到外界影响而升高或降低时，储集层内的应力分布，并通过应力分布规律和变化规律研究了各种不同作业环节可能对地层出砂造成的影响。结果表明，温度升高原油流动能力增强，而井壁及其附近地层的稳定性将可能降低，因此，保持地层稳定和提高原油流动能力相互矛盾，在稠油开采中有必要实现二的协调统一。     

基于时间冲击最优的TBM换刀机器人轨迹规划

为了提高隧道掘进机(TBM)换刀机器人的工作效率,减小换刀过程中的运动冲击,提出基于改进型粒子群优化(PSO)算法的轨迹优化方法.采用位姿分离法与关节变量最小策略,对冗余关节机器人进行运动学分析.利用所求的逆解,将目标轨迹由笛卡尔空间映射到关节空间.针对每个关节使用5次NURBS曲线构造冲击连续的关节轨迹,以时间冲击最优构造目标函数,采用改进型PSO算法求解出最优时间序列,完成对轨迹的优化.通过对特定的换刀任务进行轨迹规划,得到各关节的优化轨迹.优化结果表明,提出的轨迹规划方法可以为换刀机器人各关节提供理想的轨迹,具有较强的轨迹跟踪能力.利用5次NURBS插值法与改进型PSO优化算法,可以保证轨迹的时间最短与冲击最小,提高了运行的效率与平稳性.     

水力旋流器的结构参数对分离效率的影响

介绍了双锥结构的旋流器的溢流口、旋流腔段、大锥体段角度、小锥体段角度和尾管等组成部分有关设计参数对油水分离效率的影响。指出,对于某种性质一定的液体,旋流器的各组成部分的结构参数在理论上都有一个最佳值。     

水力旋流器的结构参数对分离效率的影响

介绍了双锥结构的旋流器的溢流口，旋流腔段，大锥体段角度，小锥体段角度和尾管等组成部分有关设计参数对油水分离效率的影响，指出，对于某种性质一定的液体，旋流器的各组成部分的结构参数在理论上都有一个最佳值。     

定子闭口槽结构对永磁电机齿槽转矩影响分析

较大齿槽转矩的存在不仅影响电机的性能,而且还会使电机产生较大的振动和噪声,严重缩短了电机的使用寿命。从电机的齿槽转矩公式出发,研究闭口槽结构及参数对电机齿槽转矩和振动噪声的影响;采用有限元的方法,针对这一问题提出的结构进行了仿真,详细地分析了闭口槽结构对反电动势、齿槽转矩、平均转矩的影响规律,并进一步分析了电机的振动和噪声。研究表明,采用定子闭口槽结构可有效地减少永磁电机的齿槽转矩,电机的振动加速度得到了大幅减低。     

喷口结构对雾化流场影响规律的数值模拟

喷口结构形式对喷嘴雾化性能有重要影响,本文采用计算流体动力学方法研究了不同雾化气体压强(P0)下喷口结构对喷射气体流场及导流管顶端静压强(Pt)的影响规律,建立了紧耦合型、环缝HPGA(High Pressure Gas Atomizer)型和Laval环孔型三种喷口结构的喷射模型,并用Fluent软件进行了模拟计算.研究结果表明:三种喷嘴结构的抽吸压强及导流管顶端静压强径向梯度随雾化压强的变化表现出不同的变化趋势;Laval环孔型喷嘴在雾化压强较低时雾化性能最佳,HPGA型喷嘴在高压时雾化性能最佳;数值计算结果与试验观测值吻合较好.