摘要：An armored face conveyor(AFC) is a key piece of equipment for a fully mechanized long-wall mining system and is currently the only means for transporting bulk material in hard coal mines. To date, the AFC power train design has mainly been based on heuristics obtained via experience, coupled with simple calculations, which cannot take the dynamic behaviors and coupling effects of the components into consideration. Therefore, model-based and simulation-driven design is preferred. In this paper, a new design and analysis methodology for an AFC power train is presented to achieve the optimal dynamic characteristics and transmission performance. A preliminary design procedure for a power train is first introduced. Then, a system-level hydro-mechatronic model of the power train is built to evaluate and optimize the preliminary scheme. Sub-models, including those for the motors, fluid couplers, gearboxes, and chain, are obtained according to their individual disciplines and assembled to form the system-level model. The chain sub-system is discretized into multiple finite elements. Governing equations are established for each element based on the Newton Euler approach and assembled according to the topological structure of the chain system. In order to make the new approach applicable for engineers, a design and analysis software is developed, with a graphical user interface that involves the whole design process. MATLAB/SIMUliNK is used as the computational engine, and Visual C++ is adopted to develop the interactive software framework. Simulations for the SGZ1000/2000 type AFC are provided as an illustrative case study to validate the effectiveness and practicality of the model and software package.

摘要：为了建立体外预应力混凝土梁抗弯承载力简化计算方法,通过系列模型试验形成体外预应力筋极限应力和有效高度的基础数据;基于试验验证的非线性有限元计算方法,分析试验加载方式与我国桥梁规范设计荷载的差异以形成相应的修正系数;根据试验结果分析体外预应力筋极限应力和有效高度随试验参数的变化规律,研究有效高度变化产生的抗弯承载力的二次效应;基于上述分析结果,采用施工方法、跨高比、体内受拉钢筋配比等参数,建立体外预应力筋极限应力和有效高度的回归计算公式,并通过试验数据进行验证;最后按照我国公路桥梁设计可靠度水平和现行规范要求对计算公式进行修正,提出体外预应力筋极限应力和有效高度计算方法。该计算方法能较有效的反映各主要因素对体外预应力筋极限应力和有效高度的影响规律。

摘要：将已进行的13根整体式和14根节段式(胶接缝和干接缝)体外预应力混凝土简支模型梁剪切性能模型试验成果,作为建立抗剪承载力简化计算方法的基础资料。根据模型梁剪切性能试验的研究结果,以施工方法(整体式和节段式)、剪跨比、配箍率、接缝类型、体内外预应力筋配比等为参数建立斜截面抗剪承载力的回归计算公式,基于混凝土双轴强度理论和接缝截面极限平衡条件推导接缝截面抗剪承载力计算公式,利用试验数据对计算公式进行验证。按照我国公路桥梁设计可靠度水平和现行规范的要求对计算公式进行修正,提出可用于体外预应力混凝土梁截面抗剪承载力设计的简化计算方法。研究表明,简化计算方法能有效反映体外预应力混凝土梁剪切破坏特点和各主要因素对抗剪承载力的影响规律。

摘要：根据CICC运行在大电流和快变磁场中的要求,提出了基于稳定性、质量流和交流损耗机理的导体数值模拟设计思想,结合能量(稳定性)裕度、stekly参数、温度裕度和空间电流密度等计算方法,推导了CICC结构设计参数矩阵方程,构建了导体仿真设计数学模型,开展了导体模拟设计研究,并由交流损耗对CICC结构进行了校核。将仿真设计结构与工程设计情况作了比较和分析,结果证明二者吻合得较好。

摘要：预应力混凝土(PC)曲线梁桥在工程中常采用曲杆有限元模型进行分析和设计,曲杆模型由于无法考虑曲率半径沿径向的变化,因此在计算预应力平面内效应时会产生偏差,进而导致PC曲线梁桥上、下部结构受力状态与实际不符。文章基于虚功原理,给出了曲杆模型计算预应力平面内效应产生偏差的原因;通过在功能方程中引入曲率变化函数,推导并提出了可准确计算曲梁预应力平面内效应的修正方法;采用2个PC曲梁示例对该修正方法的准确性和适用性进行了验证,结果表明:采用修正后曲杆模型计算的预应力平面内效应与根据虚功原理推导的解析解、实体有限元模型的结果均一致。文章提出的修正方法可适用于对称或非对称截面形式、任意结构和边界形式的PC曲线梁桥,具有较好的工程应用性。

摘要：为了抵抗曲线箱梁桥的扭转效应、改善结构的受力状态,在不增加预应力钢束数量的前提下,提出一种利用体外预应力钢束形成空间抗扭作用的方法.基于空间解析几何关系推导了体外预应力扭矩计算公式,以此建立了以最小扭矩为目标的体外预应力钢束的抗扭设计流程,并利用非线性规划方法给出钢束最优平面线形参数的数值解法.分析结果表明,与体内预应力钢束相比,通过合理的体外预应力钢束空间布置,能大幅降低扭矩峰值,抗扭效果明显,且不影响抗弯、抗剪能力;扭矩计算数值解与有限元分析结果吻合良好,能方便地用于实际设计.

摘要：为提高单进气嘴非接触气爪的吸附性能和气爪结构加工的方便性,根据气爪型腔内部流场特性和3D打印原理,提出了一种基于3D打印技术的旋涡流气爪结构优化设计方案。基于对非接触气爪工作原理的理论分析和气爪型腔内部流场特征的仿真研究,以提高气爪吸附性能为目的对气爪型腔结构进行优化设计,应用3D快速成形加工技术加工出通过仿真计算设计的气爪结构模型。实验结果表明:优化后的气爪型腔产生的负压比优化前负压增大一倍,气爪的吸附力提升57%,在气爪加工方面,采用3D打印技术比传统的机械加工技术更具便捷性,且气爪型腔内部复杂结构更容易被加工出来。

摘要：分析了旅客列车给水监控系统工艺流程和控制要求,设计并研制了一种实用的旅客列车给水系统.系统共有26个直流输入开关量,16个直流输出开关量和2个扩展模拟量输入口.硬件采用60个I/O端子CPM2A型PLC,即CPM2A-60CDR-A.软件设计采用模块化程序设计,运用OMRON电气公司开发的与PLC相配套的CX-Programmer3.1编制清水池部分、水塔部分、管网部分三个模块单元程序.用INTOUCH组态软件编制整个工艺流程的设备状态,参数实时监控及友好的人机控制界面.用Delphi数据库编制大型旅客列车时刻表数据库.该给水系统各项控制指标达到了预定要求.

摘要：采用分段浇筑施工的混凝土斜拉桥的施工状态受到诸多不确定性因素的影响,仅根据现有规范按照确定性方法来计算其承载力及使用性能是不安全的.为了研究混凝土斜拉桥在施工阶段不确定性因素影响下的受力状态,将混凝土自重和施工张拉索力作为变量,采用拉丁超方抽样法对一座混凝土斜拉桥进行了分析.分别研究了在上述两类变量单独和组合作用下桥梁的状态,统计了在给定分布的变量作用下的截面边缘应力的分布规律,分析了不同的索力张拉误差对桥梁应力状态的影响,最后给出了指定截面边缘正应力施工阶段可靠度随索力张拉误差的变化规律.分析得到:自重偏差和索力张拉误差对结构施工状态有很大影响,而且影响的部位不相同;施工阶段应尽量降低索力张拉误差,以减小应力的变异;在前期设计时很有必要进行不确定性分析,以了解结构可能出现的状况,避免发生施工事故.

摘要：建立结构合理的产品平台是实现企业多样化效率和效益的重要途径。从设计角度把产品平台分为概念平台和实体平台,前者组成了产品族创新的核心资源,后者集合了企业产品的核心元件。提出了基于相似性分析与结构敏感性分析的产品平台设计过程模型,并对其中关键环节所涉及的通用化设计规则和方法进行了着重分析。应用该过程模型可以为企业建立更具柔性的层级产品平台架构,设计过程可以分为两个阶段:首先通过功能和概念结构相似性分析以及通用化设计建立产品概念平台;然后通过实体结构对需求变化的敏感性分析和通用化设计建立产品实体平台。最后该模型用于某企业的铠装刮板输送机产品平台的设计。