冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采

为了提高液压支架的能量吸收性能以解决巷道冲击地压发生时支架立柱爆缸等问题,提出了将一种方管与圆管互相嵌套的多胞管吸能构件与立柱串联应用于液压支架中。基于简化的超折叠单元理论剖析了多胞管的能量耗散途径,推导出了不同截面形状多胞管的等效轴向载荷预测公式;采用数值模拟获得了不同截面形状多胞管在轴向压溃作用下的能量吸收性能及其屈曲变形形态,发现多胞方管（SS类型）具备相对吸能优势,并通过试验验证了数值模拟的可靠性,同时将数值模拟与试验得到载荷均值与理论预测的等效轴向载荷进行对比,验证了等效轴向载荷预测公式具有较高的预测精度;依托课题组多胞方管中泡沫铝填充方式研究基础,选择具备相对吸能优势的25%填充率的填充方式,开展不同孔隙度泡沫铝填充多胞方管的轴向准静态压缩试验。结果表明：泡沫铝的填充有助于提升多胞方管抵抗变形的能力,其中71.18%孔隙度泡沫铝填充多胞方管载荷波动最小,有效变形长度和吸能量最大,能量吸收效果最好,可使吸能让位过程更加稳定;当冲击速度保持不变时,在不同冲击能量条件下,泡沫铝填充多胞方管防冲支架与未添加吸能构件的传统液压支架相比,支架部分的塑性能降低了87%左右,冲击时间延长了307%左右,让位距离增加了282%左右,通过吸能构件的屈曲变形有效减少了防冲支架的塑性变形,为支架立柱安全阀的开启提供了充足的时间。泡沫铝填充多胞方管的应用减小了支架立柱发生爆缸的危险性,提高了立柱的抗冲击性能。

     

预制剪力墙震损修复抗震性能试验研究

为满足结构施工效率高、震后功能可恢复的多重目标,提出了一种新型装配式自复位RC剪力墙。该新型剪力墙主要包含RC墙板、碟簧复位装置和摩擦耗能装置,三者仅通过高强螺栓组装而成,施工方便且效率高;在地震作用下,主要由碟簧复位装置和摩擦耗能装置提供抵抗弯矩和恢复力,能减小整体剪力墙构件的震后残余变形和损伤,有效提高其震后功能可恢复性。该文分析了新型装配式自复位RC剪力墙的截面受力形式,提出了其截面承载力计算公式;设计了一新型装配式自复位RC剪力墙构件进行数值模拟,获得了其滞回性能,对比分析了其与普通剪力墙的承载力、耗能能力、自复位性能。结果表明：在相同位移角下,新型装配式自复位RC剪力墙的承载力小于普通剪力墙,但其极限承载力与普通剪力墙的峰值承载力相当,且其在超大震(2.0%位移角)下的残余位移角仅为0.31%,具有优异的自复位能力,能使结构在震后具有低损伤、功能可恢复的特点。增大碟簧复位装置的预压力,可有效提高新型剪力墙构件的承载力和累积耗能,但残余变形也相应增大。

     

退役动力电池回收利用的现状及碳核算研究进展

新能源汽车行业的蓬勃发展促使动力电池报废量大幅上涨,产生数量庞大的固体废物。通过梯次利用和回收再生对退役动力电池进行再利用不仅能够实现有价金属的资源化再利用,还可降低碳排放和生产成本,是推进循环经济发展和资源集约利用的关键环节,对于落实“双碳”战略和推进生态文明建设具有重要意义。目前,研究领域内已发布大量与退役电池相关的文献和资讯,汇总行业关键信息,为业内人员提供参考十分有必要。为此,本综述立足行业现状,讨论了退役动力电池不同回收利用方式对环境和经济的影响,同时,分析回收利用现状并归纳研究进展,提出退役动力电池碳排放核算方法,指出回收的必要性和可行性,为建设无废城市和实现“双碳”目标提供借鉴。希望电池回收行业未来能够在国家的宏观调控下,结合高效绿色的回收技术和相关标准规范实现健康有序发展。     

挤压处理对大米蛋白-菊粉挤压共聚物结构和理化性质的影响

为了改善大米蛋白的功能特性,以大米蛋白和菊粉为原料,通过挤压处理实现二者的糖基化反应,探究挤压温度对大米蛋白-菊粉挤压共聚物结构和理化性质的影响。结果表明：挤压处理制备的大米蛋白-菊粉挤压共聚物具有更高的接枝度,并在挤压温度为135℃时达到最高(34.92%);傅里叶变换红外光谱和荧光光谱证实了大米蛋白与菊粉在挤压作用下发生了共价结合反应,并且挤压处理促使大米蛋白分子链的展开与氨基基团的暴露,从而促进了糖基化反应的发生;此外,挤压处理提高了大米蛋白-菊粉挤压共聚物的溶解性、乳化性、乳化稳定性和起泡性,并降低了其粒径;通过扫描电子显微镜发现大米蛋白-菊粉挤压共聚物具有更加疏松多孔的表面结构。挤压处理结合糖基化反应有效改善了大米蛋白的功能特性,是一种制备大米蛋白-菊粉共聚物的可行方法。     

浅圆仓砂土地基中静压单桩沉桩和承载力特性研究

为探究浅圆仓中静压桩沉桩及承载力特性,采用大型模型试验方法,还原了单桩沉桩和静载荷试验过程,分析了桩长、桩尖角对沉桩及承载力特性的影响。结果表明：静压单桩沉桩力学机制与桩尖角和桩长有关,且桩长对其影响较大;沉桩端阻力占终压桩力的比例高达80%,且存在沉桩极值深度为25D(D为模型桩的直径);沉桩挤密作用导致桩周侧压力随深度增加而逐渐趋近于被动土压力,但随着桩长增加相同埋深位置的桩周侧压力存在“退化”现象;单桩极限承载力随着桩尖角和桩长增加而增大,且为沉桩终压桩力1.04倍。研究结果对浅圆仓砂土地基中静压单桩设计和沉桩施工提供了理论依据。     

硫系玻璃磁光性能的研究进展

硫系玻璃因其Verdet常数与温度无关,容易制备成光纤、光波导等优点而成为磁光材料的研究热点。对硫系玻璃的磁光性能研究情况进行了综述,详细分析了影响硫系玻璃Verdet常数的因素,最后提出了硫系磁光玻璃的进一步发展方向。     

轴流风机旋转叶片的气动噪声分析

针对某型轴流风机引起的气动噪声问题,建立该型轴流风机的三维模型,利用Lighthill声类比理论、FW-H声波波动方程和Fluent数值模拟,分析该轴流风机旋转叶片引起的气动噪声的噪声特性。数值模拟结果表明,旋转叶片上的静态压力主要集中在旋转方向前方的叶面上;而脉动压力则在叶片的两个面上均有分布,分布区域主要集中在叶片的外缘,这是由于叶片外缘脱落的旋涡引起的剧烈的气流震荡所导致。叶片上的气动噪声功率主要分布在叶片的外缘,其分布规律与脉动压力的分布规律有差异,表明旋转叶片的气动噪声并不完全由脉动压力产生。旋转叶片所诱发的气动噪声随着叶片转速和风机直径的增大而增大。     

基于Mach-Zehnder的像面相交干涉成像光谱技术

像面相交干涉光谱成像技术是一种紧凑型光谱成像技术,具有体积小、质量轻等特点,可搭载在小卫星或飞机平台上进行光电侦察等工作。研究了像面干涉光谱成像技术,提出基于多棱镜组合的Mach-Zehnder角剪切分束器的设计方案,对该分束器的工作原理及设计方法进行详细论述,并结合实例对某光谱分辨率条件下的Mach-Zehnder角剪切分束器的角剪切量进行了分析设计。同时研究了像面相交干涉光谱成像系统物镜设计特点,对该像面相交干涉光谱成像技术进行实验验证。     

一体化Y型腔正交偏振氦氖激光器的温度场仿真与实验

为了研究一体化Y型腔正交偏振氦氖激光器腔内温度场分布对其输出频差稳定性的影响,利用ANSYS有限元软件建立了该激光器的热力学模型。详细介绍了材料热参数的处理、激光器增益区热载荷的施加和换热系数的计算方法,通过仿真得到了该激光器腔体在稳态和瞬态情况下的温度场分布。采用红外热像仪设备拍摄得到腔体表面的实际温度值,与仿真结果对比,表明二者的温度值差异小于1%,建立的仿真模型准确可靠。激光器启动后,热量逐步从增益区向非增益区传导。当激光器温度分布稳定时,腔体存在明显的温度梯度分布,其中表面区域温度梯度最大;表面温度最高点位于阴极附近,最低点位于远离增益区的子腔体下表面。两子腔表面温度差值为0.05℃,引起的频差漂移为0.067 MHz。研究表明:激光器两子腔随时间变化产生的温度差值仍是制约激光器输出频差稳定性的主要因素,为下一步提高频差稳定性和优化激光器几何结构设计提供了指导。     

中板冷却U型或龟背的产生机制

基于4种组分钢种的工业生产数据分析,借助金相分析和模拟计算的手段,阐明了中板冷却U型和龟背的产生机制。U型的产生由上下表面热胀冷缩的差异主导,此时钢板上表面冷速大于下表面,导致上表面冷却收缩大于下表面,呈现冷却U型;龟背的产生由上下表面相变膨胀的差异主导,此时钢板上表面显著的相变膨胀导致其呈现冷却龟背。提出了增大下表面冷却水量的控制措施,工业生产证明该措施可显著改善中板冷却板形。