聚合物浸渍裂解法制备C/C-ZrC复合材料及其性能

本文以低密度C/C复合材料为坯体,有机锆聚合物为前驱体,采用聚合物浸渍裂解法(PIP)制备C/C-ZrC复合材料,并对其微观结构、力学性能、烧蚀性能以及烧蚀机理进行了研究。结果表明ZrC在材料内分布均匀,密度为2.05g·cm~(-3)的C/C-ZrC复合材料其弯曲强度为89.70MPa,呈脆性断裂。经氢-氧焰烧蚀150s后其线烧蚀率为-2.2×10~(-3)mm·s~(-1),质量烧蚀率为-1.0×10-3g·s~(-1),远低于密度为1.86g·cm~(-3)的C/C复合材料(线烧蚀率:4.4×10~(-3) mm·s~(-1),质量烧蚀率:7.5×10~(-4)g·s~(-1));在烧蚀的过程中,ZrC表现出优先氧化,同时生成的ZrO_2阻挡层能有效阻挡热量的传递和氧气的渗透,提高了材料的抗烧蚀性能。     

煤矿硬岩巷道掘进大直径炮孔爆破试验研究

增大药卷直径可提高炸药爆速,配以较大直径炮孔爆破能够增强岩石的破裂和破碎。为了提高煤矿硬岩巷道掘进爆破效率,在液压凿岩台车施工巷道首次进行大直径炮孔和大直径药卷中深孔爆破试验研究,同时对各段雷管起爆延期时间进行优化,其中第2段雷管的延期时间由原先的25 ms增加至50 ms,目的是使掏槽爆破后岩石有足够的时间破碎、运动和抛掷出槽腔,形成新的自由面。并配用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构,爆破试验取得了良好的效果。     

主动围压下岩石爆炸动态响应数值模拟

针对深部岩石在爆破作用下的失效机理和破坏过程,基于ANSYS/LSDYNA软件,在水平方向和竖直方向进行围压约束来模拟岩石受到的地应力作用。选取单向围压、等值双向围压和非等值双向围压对中心孔爆破下岩石动态响应进行研究。将数值模拟结果与模型实验结果对比,分析爆炸应力波的传播过程,并讨论了不同围压约束对爆炸后裂纹扩展的影响。结果表明,初始围压作用对爆炸应力波的传播影响较小;初始围压会抑制爆破裂纹扩张;竖直方向围压主要抑制水平方向裂纹扩张,水平方向围压主要抑制竖直方向裂纹扩张。     

爆破成井装药结构与中心孔药量的模拟与实践

为研究小断面急倾斜天井采用VCR法一次爆破成井的中心孔药量问题,采用ANSYS/LS-DYNA对成井过程进行了数值模拟。根据C·W利文斯顿球状药包理论,采用5孔布置、单孔中心掏槽、同分层中心孔与边孔不等高装药模拟成井过程。通过观察爆炸作用下岩石塑性应变场的变化,确定该方法能够很好地解决岩石夹制性问题。进而,改变中心孔药量进行多组模拟,发现不同中心孔药量与井壁上不同位置的单元应力对岩石抗拉强度的二阶矩的值呈非线性关系,并由此总结出中心孔药量的确定方法。工程实例验证了采用不等高装药与使用合理的药量能够达到理想的成井效果。     

基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计

以某煤矿自动化系统的建设为例,提出了一种基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计方案。该系统通过融合全矿井各传感器采集的数据,进行分系统的汇聚统计分析以及全系统的集成统计分析,可对煤矿生产过程中各机电设备的健康状况、故障、运行能耗作出判断,从而实现对煤矿生产的辅助决策支持。实际应用表明,该系统运行良好,提高了煤矿生产效率和管理水平。     

在线质谱分析仪的研制及应用

针对工业过程在线监测需求,研制了一种基于四极杆质量分析器的在线质谱分析系统,详细描述了该仪器的主要组成结构及各模块的功能特点,对该仪器进行了性能测试,结果显示该仪器技术指标已达到国际同类产品的指标要求。在钢铁冶金、石油化工以及生物制药等行业的应用结果表明,该系统具有响应时间快(<1 s),测量精度高,动态范围宽,可同时进行多流路多组分分析,维护成本低和可靠性高等突出优势,能够适用于多种复杂、恶劣的应用环境。     

Unsteady fluid mechanics effects in water based human locomotion

Computational fluid mechanics (CFD) has made substantial progress on modelling a variety of important problems in industry. However, there is still lack of reliable methods to model the motion of the body in water. This is a central issue in understanding animal and human propulsion in water not only to advance science but to explore the possibility of utilising such propulsion modes for man made vehicles. The presented work identified the added mass effect as the prime contributor to propulsive force generation. The use of boundary element method (BEM) proved very successful as it allowed reducing this dynamic problem to a quasi-static one without sacrificing accuracy in the model. The comparison between the experimental data and the simulation result was in the range of 95% (average accuracy) suggesting that the added mass effect and dynamic lift and drag are the most significant physical phenomena in propulsive force generation despite the fact that there is undoubtedly and the presence of turbulent effects that were not considered.     

Apparent mass matrix of standing subjects exposed to multi-axial whole-body vibration

This paper describes the experimental characterisation of the apparent mass matrix of eight male subjects in standing position and the identification of nonlinearities under both mono-axial and dual-axis whole-body vibration. The nonlinear behaviour of the response was studied using the conditioned response techniques considering models of increasing complexity. Results showed that the cross-axis terms are comparable to the diagonal terms. The contribution of the nonlinear effects are minor and can be endorsed to the change of modal parameters during the tests. The nonlinearity generated by the vibration magnitude is more evident in the subject response, since magnitude-dependent effects in the population are overlaid by the scatter in the subjects’ biometric data. The biodynamic response is influenced by the addition of a secondary vibration axis and, in case of dual-axis vibrations, the overall magnitude has a marginal contribution.

Practitioner Summary: We have measured both the diagonal and cross-axis elements of the apparent mass matrix. The effect of nonlinearities and the simultaneous presence of vibration along two axes are smaller than the inter-subject variability.     

MC环境下基于案例推理的零件相似度与工时估算研究

在MC环境下,为了使零件工时快速且准确的被估算出,以案例推理理论为基础,研究了零件相似度与工时之间的内在关系,提出了零件相似度的工时估算新方法。首先,通过CASE检索法和零件拓扑结构相似度在规范的案例库中检索并筛选出符合要求的相似零件样本;其次,根据零件相似性机理,确定零件相似度的内涵,构建零件相似度的计算模型,即零件拓扑结构相似度计算模型和零件特性相似度计算模型;最后,通过Matlab软件确定零件相似度与工时之间的关系函数,从而实现定制零件加工时间的快速估算,并用实例验证了该方法的有效性和可行性。     

高速U盘病毒隔离器的设计与实现

U盘的普及使U盘病毒繁衍迅速,针对信息系统安全保护的需要,设计出一种U盘病毒隔离器。该隔离器具有隔离Autorun病毒、防止PC的数据通过U盘泄密、防止PC中的病毒感染U盘的功能。隔离器能够快速捕获到U盘与主机之间所有底层数据,在此基础上,隔离器中的微控制器(MCU)通过分析、审计和过滤流过隔离器中的底层数据来实现上述功能。经实际检测,该设计能够实现上述功能。