在役钢丝绳缺陷检测方法的研究现状与展望

在役钢丝绳作为提升、运输及承载设备中的关键部件,被广泛应用于矿产、冶金、交通、建筑等国民经济各主要行业和部门。详述了目前应用于在役钢丝绳的各种无损检测方法,比较了他们的优点及不足,提出了采用超声—声发射相结合应用于钢丝绳强度检测的新原理新方法,对于提高在役钢丝绳的检测精度具有较大的理论和应用价值。     

深水超声波换能器设计

利用回声信号探测无声目标的原理,测量信号往返所需时间与在水中超声波声速的乘积,就可以确定目标所处的位置.根据该原理来探测海底微地形的高程数据,为此对适合于深海环境下工作的超声波换能器参数进行了理论分析与设计计算,该参数将为海底微地形探测系统提供技术依据.     

矿用风机叶轮加工过程资源环境属性分析

针对矿用风机叶轮加工过程的实际情况,分析了叶轮在切削加工、气割、电弧焊、冲压加工工艺中的资源消耗和环境影响这两个绿色特性,并提出了改进措施,为矿用通风机的综合资源环境影响评价、绿色制造技术提供了基础.     

大洋多金属结核破碎方式的确定

在深海采矿过程中,从集矿机构采集得到的多金属结核中有一定数量的大块存在,当多金属结核的块度或粒度大于40－50mm时,就可能影响扬矿系统的管道输送,增加功率消耗,严重时还会堵塞管道而使深海采矿作业无法进行下去,从而带来非常巨大的经济损失。因此需要用破碎装置将大于40－50mm的大块结核至所要求的块工以便于扬矿管的输送,但又不能产生太多的过粉碎,因为过粉碎的结核颗粒在5000多m的扬矿管道中,由于与水流的作用及结核之间的相互碰撞,会被进一步破碎而成矿泥,与海泥混杂在一起被排入海中,不仅造成了大量资源的浪费,而且会给海洋环境造成巨大影响。因此深海采矿工艺对破碎机的要求是既要把大块多金属结核破碎到一定的凿度,又不能有太多的过粉碎。同时,考虑到破碎机的工作条件,决定了深海破碎机的设计既是一个关键设备又是一项艰巨的课题。     

外部流体作用下管道输送流固耦合效应偏移分析

采用数值方法分析管道结构-外部流体相互耦合效应对管道输送过程中管道自由端偏移的影响。这次调查中管道结构-流体耦合效应被充分考虑,流体域与结构域通过拉格朗日-欧拉公式化来表述。以垂直悬臂提升管道为研究对象,应用有限元软件ADINA对其外部流体-管道结构进行流固耦合特性研究。研究结果表明：（1）管道上端不论是采取固接还是铰接支撑,外部流场以不同速度冲击管道时,整个管道偏移变化不明显,在同一流速下对管道偏移变化较为显著的地方集中在管道自由端,最大偏移则出现在自由端顶点处;（2）管道上端无论是固结还是铰接,随着管外流体速度增加,X方向最大偏移的增量总是小于Y方向最大偏移的增量;而X方向的最小偏移变化量则大于Y方向相应偏移;（3）同一流速冲击下,固结时Y方向的最小偏移略大于铰接时Y方向的最小偏移,且两者在外部流速为 时出现极大值。     

海流冲击对深海采矿装备液压管道流固耦合振动的影响

为研究海流冲击对深海采矿装备液压管道流固耦合振动的影响,利用伯努利—梁模型,对内流作用下的柔性管道进行受力分析,建立管道流体流固耦合振动方程。根据有无外部周期性冲击作用力两种情况对液压系统管道进行了仿真。仿真结果表明:(1)外部周期性冲击力加剧了管道内部的油压波动。(2)外部周期性冲击力增大液压管道振动的最大位移。     

钛合金切削加工研究现状及发展趋势

钛合金具有较高的比强度、比刚度以及耐热性,且适应温度范围广,抗腐蚀能力出众,在低温下仍拥有良好的加工性能,在地壳中含量丰富,因此在航空、军工和医学等行业中受到广泛的关注和使用。阐述了钛合金加工用的切削刀具、工艺参数优化、润滑冷却、仿真模拟和预测模型的研究,并对钛合金切削加工技术的发展方向进行了展望。     

基于遗传模拟退火算法的深海采矿转臂连杆机构优化设计

根据深海地面环境及采矿转臂的实际需要的工作情况,分析出连杆机构中液压油缸最大受力时的工况。应用遗传模拟退火算法(SAGA)对深海采矿转臂的连杆机构铰点位置进行优化。使优化后的连杆机构在满足采矿转臂正常运行的前提下,连杆机构中油缸所受到压力显著减小,为深海采矿转臂的结构设计提供了相关理论基础。     

外部液动力作用下管道输送流固耦合应力分析

采用计算流体动力学方法分析管道-外部流体相互耦合效应对管道连接点应力影响。以垂直输送管道系统为研究对象,应用数值方法求解外部流体-管道进行流固耦合这一非线性问题。研究结果表明：1)扬矿硬管上端无论是固接还是铰接,外部流场以不同速度冲击管道,应力集中出现在管道靠近连接区域,最大应力也出现在管道连接点处,其余部位管道应力变化较小;2)其最大等效应力随着外部流场速度增大而增大,以固接方式连接产生的管道最大等效应力总是大于以铰接方式连接的最大等效应力。3)当外部流体速度为0.9m/s时,两种连接产生的最小应力值在该流速点均出现局部极小值,且固接时局部极小应力小于铰接时的局部极小应力。     

矿用风机叶轮加工过程资源环境特性综合分析与评价

针对矿用风机叶轮加工工艺过程多、环境影响因素复杂的特点,建立了叶轮加工过程各资源环境特性分析与评价的Leopold矩阵,发展了采用层次分析法和价格系数法相结合确定指标因子权重的方法。基于Leopold矩阵找出了叶轮加工过程中影响最大的因子和工艺过程,并得出:钢板冲压叶片叶轮的加工过程绿色特性优于铝锭铸造叶片叶轮的加工过程。