基于神经网络和Dempster-Shafter信息融合的煤岩界面预测

针对煤岩界面识别精度无法满足采煤机自动调度的情况，提出采用神经网络融合工作面的三边信息，使用D－S证据理论再将此信息和不断获得的煤岩界面识别信息进行二次融合，从而实现在线融合和在线预测，不断提高预测精度，仿真结果显示：该方法不仅对地质条件好的工作面有效，而且对断层也有一定的适应性；同时，具有优良的容错性。     

基于CFD的煤矿降尘用微振荡腔高效雾化喷嘴参数分析

为了提高煤矿降尘喷嘴的雾化效率,通过对斜壁进行微振荡腔结构设置的方式来提高喷嘴内部湍流性能,并通过CFD仿真平台对斜壁倾角以及入口压力参数进行了优化分析。结果表明:倾角的设置对喷嘴的雾化效果有较大影响,当θ为60°、52.5°时,在谐振腔与微振荡腔的作用下,内腔室和微振荡腔内均有涡漩产生,对内部流场扰动明显,激振效果好。当θ为45°时,微振荡腔对流场无明显激振作用。对比θ为60°、52.5°时,后者角度设置合理,灌入和冲出微振荡腔的流体较多,涡漩负压区的压力差更大,湍流动能更高,对流场的扰动效果最佳。进口压力越大,涡漩处负压值越大,湍流动能越高。进口压力为7 MPa时,喷嘴的激振效果最明显,雾化效果最优。     

基于热力耦合的推焦杆变形分析

在推焦过程中,推焦杆由于温度载荷和机械载荷的作用容易出现热力耦合变形导致失效的问题。以6.25 m捣固型焦炉设备推焦杆为研究对象,使用UG软件对其进行实体建模,然后使用ANSYS Workbench软件对推焦杆进行有限元分析,得到了推焦杆温度场分布云图。基于温度场模拟结果,将其作为体载荷采用顺序热力耦合法对推焦杆进行热力耦合变形分析,得到变形分布云图,对推焦杆的变形失效研究具有参考意义。     

采煤机摇臂虚拟样机及其动力学分析

介绍了含柔性体虚拟样机运动方程的推导过程，采用专业建模软件UG建立了采煤机截割部的三维几何模型，利用ADAMS软件建立了采煤机摇臂的虚拟样机模型，并对采煤机摇臂进行了动力学分析.仿真结果表明，柔性化摇臂铰接点力的阶跃响应最大超调量为83%，比将摇臂作为刚性体进行受力分析更接近实际工况.     

四配流窗口轴向柱塞马达机液耦合仿真分析

针对工程机械回转机构能耗大的问题,分析了四配流窗口轴向柱塞液压马达实现回转执行机构能量回收方法的原理。物理样机实验对泄漏和内部接触应力研究存在一定困难,且样机试制成本高、周期较长。鉴于以上情况,提出一种机液耦合仿真分析实验方法。通过AMESim和RecurDyn共同联合搭建仿真平台,得到四配流窗口轴向柱塞马达对应于不同工况下柱塞副、滑靴副间的的瞬态应力应变。仿真结果表明,四配流窗口轴向柱塞马达结构设计合理,并验证了联合仿真方法的可行性,为后续结构改进优化提供参考依据。     

超高导热陶瓷复频超声加工的基础试验研究

超高导热陶瓷基板作为新一代大规模集成电路的理想封装材料,其硬脆特性为加工带来了极大的困难。在工程陶瓷传统超声加工理论的基础上,针对因超声波发生器功率有限造成的传统单频超声加工振幅难以提高的问题,通过添加自由质量块引入低频大振幅振动的方法,实现了复频超声加工;针对因自由质量块的非正常碰撞造成复频超声加工单元频率不稳定的问题,对自由质量块进行优化设计,有效提高了装置的稳定性;针对因低频大振幅振动引入造成工件出入口处崩边现象加剧的问题,设计了自由质量块捕捉装置,搭建了“刚柔并济”的复频超声加工试验系统;针对影响其加工效率的工艺参数进行了试验研究,试验结果表明:与传统超声加工方法相比,在合理选择自由质量块和轴向静压力的条件下,该方法在保证加工精度的同时,可大幅提高加工效率。     

采煤机直线截割工况下刮板输送机中部槽受力及应力分析

为观察采煤机直线截割工况下,铲煤板在未悬空与部分悬空两种工作状态下中部槽的应力分布情况.首先研究采煤机在该工况下中部槽受力情况,利用ADAMS建立采煤机直线截割工况下的虚拟样机模型,通过仿真分析得到采煤机对中部槽的作用力,将得到的载荷曲线导入ANSYS/LS-DYNA中,分别对两种工况进行动力学仿真分析,得到两种工况下中部槽上的应力分布结果.结果 表明,采煤机在直线截割工况下,高应力区域主要集中在中部槽肋板根部和槽帮哑铃窝处,其位置与实际中部槽开裂位置一致.从理论上解释了中部槽开裂的原因,该结果可为中部槽的优化设计提供理论指导.     

高压冷却条件下刀具摩擦性能的仿真研究

不锈钢材料具有良好的性能,在航空、航天等领域得到广泛的应用.改善其加工特性、降低刀-屑间的摩擦阻力的试验研究已得到很大程度上的重视和实践,但对于摩擦性能的仿真分析以及冷却方式需进一步研究.本研究将使用Third Wave AdvantEdge有限元软件,基于316奥氏体不锈钢模拟干切削和高压冷却的切削进程,研究切削条件对刀-屑间的摩擦特性的影响.研究结果表明:切削参数的三个因素在两种切削环境下对刀-屑间的摩擦系数μ的影响程度是一致的,从大到小依次为:进给量、切削速度、背吃刀量;在同样的切削参数下,对于主切削分力、进给抗力、刀-屑间的摩擦系数,在高压冷却(HPC 200 bar)条件下与干切削(DRY)相比数值有所降低.     

新型复频超声钻杆的研究

复频超声加工是加工硬脆材料的有效方法之一,现有的超声加工机床中,钻杆和变幅杆多为同种材料采用螺纹结构连结,不同种材料,因其弹性模量不一致而限制了以多种材料螺纹连接制造超声钻杆的可能.针对该问题,以YT15硬质合金制作超声钻杆,运用ANSYS软件的模态与谐响应分析,分析了其在工作中的动态性能,以复频超声加工机床的实验为基础,并选用合适的制造工艺,设计了一种多材料复频超声钻杆,以实验验证硬质合金钎焊工艺在超声中的可能性.结果 表明;新型超声钻杆可以在现有的超声机床上实现稳定、高效的超声加工,且验证了钎焊工艺是超声加工机床部件连接的一种有效方法.     

掘进机驱动轮疲劳寿命分析研究

利用ADAMS对掘进机行走部虚拟样机进行水平前进工况进行仿真,提取出驱动轮在此工况下的最大输出扭矩,并将驱动轮和履带板、履带销的接触模型导入Workbench中的Fatigue Tool疲劳模块进行疲劳寿命分析。得到驱动轮在极限工况下的疲劳寿命的循环次数,安全系数等云图,为矿用机械的零部件疲劳寿命分析提供了一种方法。