摘要：碟盘滚刀基于底切破岩模式而具有较好的硬岩破碎性能,为进一步提高煤矿井下硬岩巷道机械化掘进效率,以碟盘滚刀为对象,探究了周向超前割缝预裂岩石辅助碟盘滚刀楔裂破岩性能。通过碟形滚刀楔裂破岩实验,明确了碟形滚刀楔裂破岩机理,揭示了周向超前割缝对岩石断裂特性的影响机制,并以滚刀载荷、岩石破碎体积和破岩比能耗为指标综合评价了切削参数和割缝参数对滚刀破岩性能的影响,采用正交试验得到了各因素对破岩性能的影响显著性及滚刀最优破岩性能时对应的参数匹配关系。结果表明:根据滚刀载荷波动和岩石断裂造成的声发射振铃变化特征可将碟形滚刀楔裂破岩过程划分为3个阶段,即压密阶段、应力积聚阶段和崩落阶段;相同切削厚度条件下,与无割缝条件相比,割缝深度和割缝宽度分别为16 mm和3 mm时碟形滚刀破岩载荷和滚刀应力分别降低40%和20%。基于三因素四水平正交试验得到的破岩性能最优条件下切削厚度、割缝深度和割缝宽度的匹配关系为30、16和3 mm,其中切削厚度对碟形滚刀破岩性能的影响最为显著,割缝深度次之,割缝宽度的影响程度最小。滚刀破岩载荷和岩石破碎体积均与切削厚度呈正相关关系,破岩比能随着切削厚度的增加先减小后增大,在30 mm切削厚度下得到最小值;各指标随着割缝深度的增加均呈现出先减小后增大的变化规律,最佳割缝深度为16 mm;当割缝宽度超过3 mm时,各指标受缝宽的影响不显著。周向超前割缝预裂岩石对提高碟形滚刀楔裂破岩性能具有较好提升效果,同时益于改善碟形滚刀受载条件、延长刀具服役寿命,进而为碟形滚刀掘进装备的设计提供一定的指导和参考。

摘要：在对大型船舶金属联轴器进行振动性能试验时由于试验台架体积大、成本高,导致进行试验十分困难,因此研究高效率和高精度的仿真计算方法具有重要意义。传统精确的数值仿真网格多、效率低,为此采用虚拟材料法对船舶金属联轴器进行数值仿真并进行试验验证。首先通过计算和试验得到螺栓的虚拟材料层各参数,然后对大型金属联轴器的所有螺栓连接部位进行简化建模。其次通过该方法得到金属膜片联轴器的刚度特性、模态特性、阻抗特性和振动传递特性,并与传统建模方法的计算效率进行对比。最后搭建联轴器振动性能实验台架进行验证。研究结果表明:采用虚拟材料法的联轴器振动性能仿真效率提高73.9%;四组采用虚拟材料法的联轴器膜片组件刚度与实验测得的联轴器刚度的平均误差为2.61%,与带螺栓模型测得的刚度平均误差为1.15%。金属膜片联轴器前5阶模态频率仿真与试验的平均误差为9.91%,在10~2000 Hz频带,金属膜片联轴器轴向和径向阻抗的仿真与试验的误差分别为1.9和2.8 dB,金属联轴器轴向和径向的振级落差仿真与试验的误差分别为4.69和3.41 dB。试验与仿真结果误差较小,符合工程精度要求,该方法的计算效率和准确性得到验证。

摘要：以碟式离心机转鼓为研究对象,建立考虑载荷时间历程和结构参数同为随机性的结构动态可靠性模型,得到转鼓筒体的可靠度和失效率随时间变化规律。首先利用Lagrange方程,建立转鼓与分离物流固耦合关系的解析动力学模型;然后以有限元仿真计算软件为平台,施加流固耦合载荷,采用随机抽样,得到转鼓筒体应力分布的统计特性;最后应用随机过程和应力与强度干涉理论,给出结构动态可靠性的评估指标。结论表明:碟式离心机正常工况下,最大应力集中区发生在沉渣区部位,其等效应力呈现时变正态分布,连续工作2000 h后,转鼓筒体强度满足要求的概率低于80%,寿命符合“浴盆”曲线中早期失效的特征,这为高速碟式分离机的动态优化设计奠定了基础。

摘要：以壳聚糖为原料,利用十二烷基硫酸钠与壳聚糖氨基形成静电复合物,再以含溴活性试剂修饰其羟基,继而将改性桐油基单体通过原子转移自由基聚合接枝到壳聚糖骨架,合成了壳聚糖与桐油的接枝共聚物。选用双马来酰亚胺为交联剂,将壳聚糖接枝共聚物按不同比例混于普通桐油均聚物中,制备出一种具有热可逆键的热固性树脂PTOMA/SCC-g-PTOMA-x。性能研究表明,桐油基聚合物中引入刚性壳聚糖共聚物和交联剂,显著提高了树脂的力学强度,PTOMA/SCC-g-PTOMA-1的拉伸应力高达40.26 MPa。相比于纯桐油基聚合物,PTOMA/SCC-g-PTOMA-0的杨氏模量高达740.5 MPa,说明刚性主链与交联显著提升了树脂的力学性能。研究设计合成了力学性能优良的全生物质可再生树脂,为进一步规模化生产可再生材料提供了思路。

摘要：基于对行星齿轮传动系统高传动效率和低噪音等要求,以行星齿轮传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑偏心误差和安装误差的斜齿行星齿轮传动系统的弯⁃扭⁃轴耦合动力学模型,利用四阶Runge⁃Kutta法求解动力学方程得到行星齿轮的动态啮合力、动态传动误差和动载系数等动态特性,并以此为评价指标展开行星齿轮的修形研究。建立了齿廓修形后的齿面方程和考虑齿面修形的动力学方程,研究不同修形量的行星齿轮传动系统动态特性变化。研究结果表明,随着修形量的增大,行星齿轮的动态啮合力、动态传动误差和动载系数都有不同程度的降低,降到最低值后又开始增大,最终确定齿轮的合理修形量。经过整机性能测试发现合理修形下的行星减速器振动噪声降低、传动性能提升,为行星齿轮传动系统的减振降噪、传动效率提升设计提供了理论支撑。

摘要：SIMHYD模型结构简单,参数较少,被广泛应用于流域月尺度和日尺度的径流模拟,由于模型结构中缺少流域汇流部分,尚无法满足小时尺度的洪水预报与模拟的需要。为此本文开展SIMHYD模型研究,针对模型结构存在不足,在SIMHYD模型基础上,设计对比4种不同汇流方案:①不考虑汇流(原始SIMHYD模型);②仅增加河道汇流;③仅增加坡面汇流;④同时增加河道汇流和坡面汇流。并在淮河王家坝区间流域开展小时尺度的洪水模拟应用研究。研究结果表明,相较于原始SIMHYD模型,增加汇流之后的SIMHYD模型模拟精度均有所提高,其中,同时增加河道汇流和坡面汇流的SIMHYD模型模拟精度提升最大。本研究通过改进SIMHYD模型的汇流部分,使该模型可以应用于小时尺度的洪水预报与模拟,且模拟精度较高。

摘要：针对传统数值预报模式计算时间长和计算资源消耗大的问题,以及现有深度学习预报方法在温度预报结果上不精确,且预测结果模糊的问题,提出了一个新的温度预报模型。首先,设计了一个时空信息捕捉模块,将该模块捕获的长期依赖信息,作为扩散模型的生成条件,赋予扩散模型预报的能力;其次,设计了一个新的平衡损失函数,同时保护了扩散模型的生成能力和时空信息捕捉模块对时空信息的捕捉能力;最后,基于美国国家环境预报中心的再分析数据进行预报,与现有的深度学习方法相比,所提模型预报结果的质量在均方误差(mean square error,MSE)上降低了17.3%,在均方根误差(root mean square error,RMSE)上降低了9.14%,在峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)上提升了5.1%。改进的扩散模型能有效地捕捉时空依赖的关系,有效地进行时空序列预测,效果优于其他对比方法。

摘要：[目的]旨在合理设计浮式风电场的共享系泊系统,探究不同材质共享缆绳对浮式风电场动力响应的影响。[方法]首先,对浮式风电场设计共享系泊和传统(无共享缆绳)系泊方案,比较两种系泊方案的动力响应和经济成本,验证设计方案的可行性。其次,探究两类共享系泊系统对浮式风电场系泊响应的影响。最后,分析环境载荷的施加方向和缆绳材质对共享缆绳平均张力的影响。[结果]采用不同材质共享系泊系统的浮式风电场,其叶片张力近乎相同;两类共享系泊系统对风机位移和系缆平均张力的影响存在差别。此外,环境载荷施加角度和系缆材质也对风机位移和共享缆绳受力产生影响。[结论]该研究可为系泊系统中共享缆绳选型提供参考。

摘要：有限元分析是发动机隔振橡胶元件设计开发的现代分析方法。橡胶元件的形状系数对其外在弹性特性影响的复杂性、动-静刚度比的多样性及黏弹性阻尼特性是其工程应用方面的难点。系统研究了橡胶有限元分析在工程应用上需要明确回答的问题,指出橡胶有限元分析的材料数据应是消除端部摩擦后的圆柱压缩试验数据,超弹性本构模型能够反映橡胶元件的静特性以及橡胶作为有质量弹性体对其动特性的影响规律,黏弹性本构模型能够反映橡胶元件的阻尼特性,但两种本构模型均不能反映其动-静比特性。如何准确反映橡胶元件的动-静比特性是橡胶有限元分析的重要课题。

摘要：群体感知是多用户成功协作的根本前提。介绍了ＣＳＣＷ系统中群体感知信息的特点、形成过程和设计需求，分析了群体感知机制的研究现状及其潜在问题。最后，以网络白板系统为例提出了一个新的群体感知设计模型，　并阐述了其关键的实现机制。