摘要：为揭示多层缠绕卷筒的振动特性及矿井提升系统相关参数对其动力学响应的影响,以矿井提升机实验台的双折线卷筒为研究对象,利用变质量完整力学系统Lagrange方程建立圈间过渡激励下质量慢变卷筒的含耦合项振动方程.对所建模型进行了数值分析和实验验证.结果表明:推导出的方程较好地反映了卷筒的振动特性;卷筒两个方向的加速度幅值略有差异,卷筒两方向的振动加速度幅值都存在波动,且具有同步性;讨论了卷筒转速、卷筒非对称角、卷筒折线区圆心角、钢丝绳直径、密度等系统参数对卷筒振动加速度幅值的影响规律.研究成果有利于优化卷筒结构,对系统安全运行具有一定参考价值.

摘要：鉴于现有免疫遗传算法其收敛差的问题,剖析其理论体系本身存在的6大弊端,提出6条全新的免疫策略,以加快算法的收敛速度并提高其收敛精度。同时,对实码抗体与变量向量之间的关系进行阐述,将复杂的算法机理用图形直观地描述出来,以便于对免疫遗传算法的理解与实际操作;将可靠性分析的随机摄动法与其灵敏度分析相结合,对随机参数的概率分布为任意形状的机械零件计算其可靠度及其灵敏度的函数表达式,并创建可靠度对设计变量的灵敏度最低与体积最小的两目标数学模型;提出实现目标函数值之间保持动态平衡的全新模型,以实现上述两目标函数与像集法的对接;最后,以盾构机三级行星减速器轴为例,按照上述思想建立数学模型,编写改进的免疫遗传算法的MATLAB程序对其进行优化。研究结果表明:该算法的鲁棒性使行星减速器轴的总体积减小13.65%,与改进前相比,所提出的免疫遗传算法具有更快的收敛速度与更高的收敛精度。

摘要：根据农业机械曲轴检测系统的要求,基于VC++软件和PCL 812PG数据采集卡开发了步进电动机控制系统。实际测试表明,该系统具有精确、稳定、通用性强、可参数化控制等特点。利用这种方式进行控制系统设计,可在短期内开发出复杂的控制系统。

摘要：针对现有煤矿用钻机胶套式液压卡盘(胶套卡盘)夹紧回路的缺陷,运用负载自适应的基本原理,将钻机回转与给进的负载变化与卡盘夹紧力动态关联,提出了胶套卡盘动态夹紧理论及计算方法,建立了系统的传递函数并进行了响应分析。并以某型钻机为例,运用仿真软件AMESim对系统在特殊载荷条件下仿真验证,通过实验室验证及现场实验验证,结果表明:采用所提出的理论及计算方法设计的胶套卡盘能显著的提高卡盘的使用可靠性并成倍的提高胶套使用寿命,可为此类钻机胶套式液压卡盘设计提供理论依据和方法。

摘要：为解决人工髋关节置换手术后假体无菌松动等并发症,适应假体个性化快速设计和制造的需求,对假体设计方法进行研究。采用医用CT技术、计算机辅助设计和有限元计算分析相结合的方法,依据患者股骨髓腔解剖形状和置换要求设计髋关节假体;用有限元软件ANSYS建立股骨的三维有限元模型,并自主开发计算机程序计算得到股骨的材料参数,在股骨有限元模型中实现股骨材料的非均匀及各向异性描述;用计算机仿真植入了定制髋假体的股骨——假体系统后的接触问题;分析对比股骨在术前术后的应力、应变大小及分布,检验假体设计的合理性;定量地确定股骨在手术后所产生的应力遮挡效应的程度,研究结果表明这种假体设计和分析方法更为合理、可靠,为优化设计假体和评估假体植入后的长期稳定性提供了基本方法。

摘要：通过对比传统有柄股骨假体的应力分布来研究新型无柄股骨假体的生物力学性能.利用真实人体股骨上端的CT扫描图像,建立完整股骨、2个或3个固定螺钉的无柄假体、传统有柄假体的三维有限元模型.模拟人单腿直立的载荷情况,分析和比较每种模型的V on M ises应力分布.研究表明,无柄假体股骨上的V on M ises应力比传统有柄假体和完整股骨上的都要高;与传统有柄假体相比,防止了应力遮挡效应的产生;2个或3个固定螺钉的无柄假体在股骨的V on M ises应力分布上没有明显差别.新型无柄假体可以防止应力遮挡效应,和传统有柄假体相比能够使股骨上的应力分布更加符合实际的生理情况.

摘要：针对用于矿产资源深部开采的超深矿井提升装备,为保证多点提升、多层缠绕钢丝绳间的同步性,从提升机主轴装置卷筒结构角度,探讨钢丝绳间变形失谐的成因,并提出减小失谐量的有效解决方案。通过建立钢丝绳多层缠绕与双绳区卷筒在圈间、层间缠绕时的耦合变形模型,得到卷筒在各圈缠绕时的受载情况。利用有限元法计算提升过程中卷筒的变形量,得到两钢丝绳变形失谐量波动曲线,结果表明,提升机卷筒结构对双绳多层缠绕钢丝绳提升同步性具有重要影响,提升过程中卷筒的变形会引起钢丝绳间变形失谐,若控制不当可能导致钢丝绳间的张力差超标,危及钢丝绳安全。通过优化提升机卷筒腹板支承结构,可以明显提高卷筒刚度,减小钢丝绳间变形失谐量。研究结果可对设计超深矿井双钢丝绳多层缠绕提升卷筒结构,保证钢丝绳多点提升、多层缠绕的同步性提供参考。

摘要：为了适应超深矿井钢丝绳的多层缠绕和平稳过渡的需求,提出了一种新的层间过渡原理.设计了5层缠绕钢丝绳的绳槽,分析了绳槽主要结构参数选择范围和方法.根据钢丝绳平稳过渡条件,提出折线区圆心角的二次螺线计算方法.研究结果表明:绳槽间隙取0.03d^0.4d,绳槽深度取0.3d^0.5d,上层钢丝绳的圈数比下层钢丝绳的圈数多2圈;新型双折线绳槽能够实现钢丝绳的多层缠绕和整齐排绳,根据二次螺线方法得到的折线区圆心角能够使钢丝绳在缠绕过程中无滑动现象.

摘要：设计一种采用独立钢丝绳圈作为弹性阻尼元件的环形钢丝绳隔振器。由于其结构的独特性,该隔振器具有非线性弹性刚度和垂向非对称迟滞动态特性。针对该特性,提出一种改进的归一化Bouc-Wen模型,采用分阶段识别方法进行参数辨识研究,并对提出的模型和参数识别方法进行周期性加载试验验证。结果表明:本文所提出模型以及参数识别方法对于该隔振器垂向非对称迟滞动态特性描述是非常准确有效的,为该隔振器动态设计方法奠定了基础。

摘要：阐述了股骨的自适应再造理论和自适应数值仿真方法。在对股骨的自适应仿真研究中,将股骨的材料看作是具有弹性的连续介质的正交各向异性特性,给出了股骨以应变能密度SED为反馈控制参数的带有死区的非线性的自适应再造数学模型。利用ANSYS平台提供的参数设计语言APDL编写程序实现了股骨再造自适应仿真,仿真结果与临床报道十分接近,说明了仿真数学模型的正确性。