摘要：法向恢复系数(R_(n))作为落石灾害预测及分析中最为关键的输入参数,由于其受控因素较多,如何确定准确合理的R_(n)值仍然是一个难题。为探究多因素对R_(n)的联合影响规律及机理,首次采用响应曲面−中心复合试验设计方法对R_(n)的7因素联合影响展开测试。通过对试验结果进行回归和方差分析,遴选的7个因素对R_(n)影响均较显著,显著程度依次为碰撞角(θ)>试块硬度(H_(1))>转速(ω)>形状因子(η)>入射速度(V)>坡面硬度(H_(2))>尺寸(d)。许多交互参数对R_(n)亦表现出了显著影响,依次为d−θ>H_(1)−d>V−η>H_(1)−ω>d−η>η−ω>H_(1)−η。对于单因素参数,R_(n)随d、V、η、θ减小和H_(1)、H_(2)、ω增大,呈增大趋势;对于交互参数,d和ω对R_(n)影响较弱仅表现在H_(1)较小时,随H_(1)增大,影响逐渐增强;η在H_(1)较小时对R_(n)影响较显著,随H_(1)增大,影响明显减弱;η较小时,R_(n)随V或d减小显著增大,η较大时,这种影响不显著;θ较小时,R_(n)随θ增大减小较快,θ较大时,减小趋势放缓;相比较小η值试块,较大η值试块的ω对R_(n)影响更为显著。这些获得的结论可为落石R_(n)计算模型的构建提供重要参考,进而为落石灾害的精准预测及防护提供依据。

摘要：切向恢复系数(R_t)是预测落石冲击运动过程的关键参数,其取值准确与否直接决定落石轨迹预测精度,继而影响所布设防护结构的防护效果。由于对落石冲击运动机制认识尚不够深入,一直以来R_t常被认为与坡面特征密切相关,对于运动特征及落石特征这两个关键参与角色却鲜有关注。本文结合冲击动力学理论及前人研究结论,确定了运动特征及落石特征中所涉及的R_t显著关联控因,并基于此,采用专门研发的多功能落石冲击测试装置分别开展了运动特征和落石特征中各控因对R_t影响的系统研究。结果表明,低入射速度(V)范围内,V与R_t正相关,V足够高时,影响不显著,基于松散介质坡,两者又表现为负相关;竖直入射斜面和斜入射水平面条件下,R_t随碰撞角增大分别呈下降和上升趋势;R_t对转速变化不敏感,探究两者关系需联合考虑冲击姿态及试块形状;致密岩质和松散介质坡面条件下,试块尺寸对R_t表现出两种相反影响趋势;较大R_t值常在几何不对称度较高试块碰撞测试中获得,且棱角状试块R_t值总体高于非棱角试块;较低或较高冲击动能条件下,R_t随试块硬度增大分别呈上升或下降趋势。这些发现不仅可为落石空间径迹的精准预测以及相关防护设施的设计、布设提供重要参考,同时也为后续更全面深入探究落石碰撞运动过程拓宽了视野。

摘要：为了研究落石形状和尺寸对恢复系数的影响,通过专门设计的落石碰撞测试装置,分别展开10种不同形状和5种不同尺寸的试块与坡面的碰撞测试。基于冲击动力学理论对试验结果进行分析,法向恢复系数R_(n)对试块形状的变化非常敏感,且非棱角状试块的R_(n)值明显高于棱角状试块。非棱角状试块R_(n)值大小依次为球形>椭球>球底圆锥>圆柱>圆盘,棱角状试块的R_(n)值大小依次为正二十面体>正方体>正四面体>长方体>三角板。综合考虑试块的几何构型和表面积分布特征,引入一个新的形状量化指标——形状因子η,其与非棱角状试块和棱角状试块的R_(n)值分别呈强线性正相关。相较于R_(n),试块形状对切向恢复系数R_t的影响较弱,且棱角状试块的R_t值整体略大于非棱角试块。试块尺寸对R_(n)和R_t的影响均较为显著,且与R_(n)和R_t均呈良好的线性负相关关系。这些获得的规律可为落石灾害的准确预测提供重要参考。

摘要：为评估高陡路堑岩质边坡潜在落石的危害风险,以连云港中云台山人工开挖高陡岩质边坡为研究对象,通过地质调查及结构面分析,识别出研究边坡危岩破坏机制主要为风化破坏、平面滑动破坏、楔形体破坏和倾倒破坏,并据此确定了3个潜在落石源区及可能运动剖面。结合现场实际工况特征,基于原位试验测定了运动剖面所涉及的5种坡面材料(坚硬变粒岩、变粒岩散在覆盖较低植被、常态混凝土、喷射混凝土及沥青路面)的法向和切向恢复系数,分别为0.39、0.44、0.47、0.51、0.42和0.84、0.78、0.85、0.88、0.92。综合上述参数,采用RocFall V.4.0程序对研究边坡进行落石灾害分析及防护措施测试。结果表明:无防护措施下,3个剖面上57.7%~61.6%的落石可侵入公路,最大回弹高度可达23.52~26.52 m;随下落高度增加,落石平动速度及总动能呈显著增大趋势,在高速公路区域各剖面落石速度均大于24 m·s^(-1),最大总动能可达1252.4~1711.3 kJ。现有防护措施下,95%的落石被第一、二道防护网拦截,仅存在少数落石逃逸,对超防护能级落石,现有措施可能面临挑战,加强巡视、铺设高吸能材料及原地支护或分解可能有助于该问题的解决。相关研究思路及获得的结果可为类似工程边坡落石灾害风险减轻及防护措施构建、加强提供重要参考。

摘要：立磨广泛运用于煤炭、水泥、化工等矿山机械生产行业,减速机作为立磨的关键部件,对立磨的综合性能有着重要的影响。随着科学技术的发展,为了推进立磨朝着轻量化、大功率、低振动、高可靠性的方向发展,研发半直驱立磨减速机,对推动立磨齿轮箱结构优化及改进具有重要意义。在研发阶段中,搭建半直驱传动系统模型,模拟计算传动系统模态,对于整个研发设计具有重要的指导意义。

摘要：电力变压器是电力系统中能量变换的重要设备,其故障会对电力系统供电可靠性和运行稳定性带来严重影响,因此对于变压器内部不同故障类型的判断就变得尤为重要。变压器发生故障时会产生明显的可闻声和可见光信号,研究不同放电形式下的信号特征,有助于变压器内部故障的准确判别。该文设计3种放电模型分别用于模拟变压器内极不均匀场放电、沿面放电和均匀场放电,测量并获得了各类缺陷下的可闻声和可见光信号,对比分析各信号间的差异和规律。研究发现:可闻声信号方面,极不均匀场放电主频为1980 Hz,沿面放电为200 Hz,均匀场放电为611 Hz;此外,沿面放电的可见光波长则集中在360~540 nm,极不均匀场和均匀场下的放电可见光能量均集中在482.8 nm和660.8 nm附近;单独通过可见光信号无法实现故障判别,但两类缺陷的可闻声信号主频特征并不同,两类信号结合起来可以更好地实现故障判别。研究结果可为变压器在线监测提供数据支撑和指导。