基于广义随机Petri网的混合冗余系统可靠性建模

针对冗余系统动态性能难以描述、共因失效影响计算复杂的问题,提出考虑共因失效的广义随机Petri网络(GSPN)模型。在对典型冗余结构进行建模的过程中,引入冲击库所/变迁的概念拓展Petri网建模表示方法,并利用可达图验证了模型的可用性,有效描述了系统的动态失效行为。利用GSPN模型时间变迁特性,合理设计网络结构,实现单元以及系统的故障状态信息保持。在提出的GSPN模型基础上,运用蒙特卡洛仿真的可靠性评价方法生成系统寿命数据,计算系统的可靠性。以某型导弹PLC系统为例进行从单元到系统的模型搭建,实现多种冗余结构混合的系统可靠性求解。研究结果表明：所提方法与考虑共因失效的传统解析法的可靠性差值在0.02以内,验证了方法的可行性。     

ZDY3600LQ型底抽巷全倾角瓦斯抽采孔钻机应用研究

为了解决煤矿井下巷道全断面扇形瓦斯抽采孔快速施工的技术难题,通过对自行走式履带钻机结构和液压系统的设计,研制了ZDY36000LQ型巷道全断面扇形瓦斯抽采孔钻机,钻机的调角机构通过液压马达驱动回转减速器使给进机身在一个断面内进行360°全倾角快速调角,减少钻孔施工的辅助时间,液压系统采用单动控制,操作安全可靠。通过赵庄矿现场试验证明,该钻机结构稳定性强、搬迁方便,是一款可适用于巷道全倾角瓦斯抽采钻孔施工的整体式履带钻机。     

ZRJ16-300/300型乳化液钻机关键技术研究

为了解决综掘工作面瓦斯突出的技术难题,通过分析全液压钻机液压系统工作原理,设计了用于乳化液钻机的液压系统,研究不同型号乳化液及配比浓度对乳化液钻机性能参数的影响,设计了一款用于综掘工作面防治瓦斯突出的乳化液钻机,该钻机具有给进行程长、扭矩大、转速高、搬迁方便、操作安全可靠的特点。     

底抽巷全倾角钻孔钻机及钻进技术

为了提高底抽巷穿层孔施工效率,研制了ZDY3600LQ型履带钻机;针对硬岩地层,开发了液动潜孔锤配PDC钻头的新型高效钻进钻具组合和多动力冲击回转钻进技术。通过试验验证:新型钻机满足底抽巷工况条件下快速移动与稳固、开孔全倾角调节等高效施工要求,新型钻具和钻进技术使硬岩孔段钻进效率提高了39.3%～78.9%,达到了预期研究目标。     

两柱掩护式液压支架虚拟疲劳寿命分析研究

为了研究两柱掩护式液压支架疲劳寿命,选取ZY8700/17/32两柱掩护式液压支架,在计算机虚拟环境中建立三维模型,依据MT 312-2000《液压支架通用技术条件》对顶梁两端集中载荷工况下液压支架进行有限元仿真分析和动力学仿真分析。获得其应力分布和力—时间载荷历程,利用液压支架材料的疲劳寿命S-N曲线,对其进行疲劳寿命分析,获得疲劳寿命分布云图和相关数据,与液压支架的设计寿命对比,探索液压支架虚拟压架试验方法的正确性和有效性,为两柱掩护式液压支架的研制和改进提供参考。     

热循环下集成电路板疲劳寿命预测

利用SOLIDWORKS和ANSYS软件对装有典型封装电子元件的集成电路板进行三维建模和有限元仿真,并采用Anand粘塑模型来描述焊点的力学行为。结果表明：在-55～125℃交变热循环载荷下,位于集成电路板右下方的LVC244A电子元件上的焊点等效塑性应变最大,电路板发生显著变形。同时,利用Manson-Coffin塑性变形模型和Darveaux能量模型计算SAC305和63Sn37Pb两种焊点的热疲劳寿命,通过比对计算结果发现SAC305焊点的热疲劳寿命要远高于63Sn37Pb焊点。证明了无铅焊料SAC305可以应用到电子封装产品当中,为无铅焊料和集成电路板可靠性的研究提高了参考。     

ZDY20000LK型钻机研制及应用

为解决冲击地压矿井煤帮大直径卸压钻孔只能通过一次钻孔及多次扩孔施工工艺，才能达到预期卸压要求的问题，研发了ZDY20000LK型煤帮大直径卸压钻孔钻机，该钻机具备自动上、卸钻杆和800 m远控功能，能够提高工人施工时的安全性和降低工人劳动强度。此外，研究了钻机配套用?260 mm大螺旋插接式钻杆和?300 mm塔式PDC钻头，满足一次成孔直径300 mm的煤帮卸压钻孔要求。工业性试验表明：钻机平均钻进效率达到10 min/m,最大孔深81 m,充分验证了钻机结构、液压系统和远控系统的可靠性和稳定性。电磁波CT探测表明：大直径卸压钻孔，弱化了煤体，使得巷道支承压力区的煤体冲击危险性明显减小，且施工卸压钻孔的间距越小其卸压效果越好。研究成果对于大直径卸压钻孔装备的研制及冲击地压矿井卸压钻孔施工具有借鉴意义。     

乳化液对钻机回转效率的影响

乳化液钻机以乳化液作为驱动介质,由于结构轻巧、移钻方便,适合在煤矿综采工作面狭小的空间内进行瓦斯抽采孔、泄压孔的施工,对煤矿的安全高效开采具有重要意义。为了研究不同类型乳化液及其配比浓度对乳化液钻机回转效率的影响,研制了一款架柱式乳化液钻机。选取摆线马达和非圆马达作为乳化液钻机用马达,选取国标规定的乳化液,并将乳化液HFAE10-5、HFAE15-5和HFAE25-5分别配比成7%,5%,3% 3种浓度的乳化液,测试乳化液钻机在每种乳化液中的回转效率、回转扭矩和回转转速;分析乳化液钻机的测试数据并得出最优乳化液及其配比浓度,为乳化液钻机的改型设计提供理论参考。     

全方位调节式履带钻机在寺河煤矿的应用

针对常规履带钻机调角方式繁琐且辅助工时长的问题,研制了具有角度快速调节功能的全方位调节式履带钻机。采用双立柱快速调角机构,使得钻机的仰俯角和方位角的调节范围为-90°~+90°,水平开孔高度调节范围为1.25~2.25 m,可实现全方位、多层孔的施工要求。现场应用证明,全方位调节式履带钻机稳定性强,搬迁移位方便,是一款可适应多种施工方式的整体式履带钻机。