摘要：为了研究SO_(4)^(2-)对含有0.7 mol/L Cl^(-)溶液中304不锈钢腐蚀损伤的影响,采用声发射技术与形貌观察技术分别测试试样腐蚀过程中产生的声信号和腐蚀前后试样表面形貌。结果表明:在Cl^(-)/SO_(4)^(2-)溶液中,随着SO_(4)^(2-)浓度的增加,304不锈钢腐蚀过程产生的AE信号相对能量与幅度较大值、撞击累积数曲线斜率、持续时间等参数先减小后增加;腐蚀坑与龟裂块状的腐蚀产物数量先减少后增加,由龟裂腐蚀产物引起的表面疏松程度先紧密后疏松。试样腐蚀损伤发生的时间因SO_(4)^(2-)离子浓度不同,0、0.10、0.25和0.40 mol/L时试样损伤发生的时间段分别为腐蚀的前中期、前期、后期以及全程时间段。腐蚀损伤程度由强到弱的顺序为0 mol/L>0.40 mol/L>0.10 mol/L>0.25mol/L。综合试样腐蚀形貌与声发射参数,在本试验范围内,对于含0.7 mol/L Cl^(-)溶液中,为了减轻304不锈钢腐蚀发生,添加SO_(4)^(2-)离子的适宜浓度为0.25 mol/L。

摘要：针对目前“三下”采煤充填成本较高和充填效率低下等问题,以矿粉这种低成本水硬性胶材为主,辅以少量石膏和水泥熟料,得到了适用于矿山高效固体充填的早凝、低成本的胶凝材料。通过对矸石粒径级配和胶凝材料固化机理进行了分析,设计正交试验确定出胶凝材料最优配比,即:当石膏5%、水泥熟料25%、矿粉70%时,可实现短时间脱模,表明在该掺量下胶凝材料的水化反应程度最好,其中矿粉中的活性成分能够在早期反应生成水硬性钙矾石(AFt),促进充填体强度的形成。养护后充填体的7d、28d强度可达到3.48MPa、5.11MPa,略低于425^(#)硫铝酸盐双快水泥的7d和28d成型强度,但在成本上具备明显优势。结合工业应用,对实际充填效果、液压支架工作阻力和地表沉陷观测数据进行分析,表明该胶凝材料在提高充填效率、加强顶板管理等方面发挥着积极作用。

摘要：针对目前防爆柴油机、防爆蓄电池单轨吊车在高瓦斯矿井应用及矿井救援时存在的安全隐患问题,研究了可脱离风管独立工作的自携带空气动力的气动单轨吊车结构;提出了空气动力气动机多参数耦合的优化设计方法,得到了空气动力气动机的优化参数,有效提高了气动机的输出扭矩;采用气动管路、气动阀、减压阀等气动设备构建了全气动逐级减压驱动气路;研制了安全可靠、高运输能力、安静、无噪声、环境友好的井下空气动力单轨吊车,在井下运行过程中无高温,无火花,无燃烧、无电气控制,适用于高瓦斯矿井确保安全生产。试验结果表明:空气动力单轨吊的性能得到了有效的提高。

摘要：针对有效验证离散事件系统故障后是否具有可诊断性问题,设计了一种基于Petri网的边界可诊断性的验证方法。首先,根据Petri网的结构特性,提出了显示可达图的概念及其构建算法;其次,提出了一种基于显示可达图的验证器及其构造算法,分析系统故障发生后是否具有可诊断性以及计算满足系统可诊断性的边界值;最后,通过实例对所设计的方法进行验证。实验结果表明,设计方法可以有效验证系统故障后是否具有可诊断性并计算系统满足可诊断性的边界值,计算过程较为简单,对实际工业应用中离散事件系统故障可诊断性问题具有借鉴意义。

摘要：为了实现鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的种群多样性、减小计算复杂度,构造具有搜索上下界的初始种群。设计动态收敛因子和动态权重因子,以提高算法的收敛速度和计算精度,在此基础上,提出基于改进动态因子的鲸鱼优化算法并证明了其收敛性,分析了其复杂度。为了验证新算法优化性能和普适性,将改进的鲸鱼优化算法与其他优化算法进行比较,并将其应用到无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)路径规划中。结果表明:基于改进动态因子的鲸鱼优化算法相比于其他优化算法有更好的收敛精度和更快的收敛速度。可见,基于改进动态因子的鲸鱼优化算法性能更好,能更高效的完成任务。

摘要：针对传统方位-俯仰型天线存在“盲锥区”的问题,基于3-RSR并联机构开展并联式天线的结构设计,进行动力学仿真分析以确定电机所需驱动力矩,并研制出天线样机。以PC为上位机、STM32控制器为下位机搭建天线样机的运动控制硬件系统,并为其开发相应控制软件。最后,针对所研制的天线样机开展运动性能与指向测试,以验证结构设计与分析的正确性以及控制系统的有效性。该研究工作有益于少自由度并联机构在天线领域的应用以及并联式天线的产品化。

摘要：在宏单元模型的基础上编写了吸力贯入式板锚(Suction Embedded Plate Anchor,SEPLA)旋转上拔过程的Fortran计算程序,分析了锚眼的切向偏心和泥面角对SEPLA的埋深损失、承载力及板锚旋转角的影响.结果表明:SEPLA的锚眼应设计在板锚中心下方0.2B~0.4B(B为矩形锚板的宽度);随着泥面角的增加,埋深损失增加,但板锚稳定时的承载力系数变化不大,泥面角对锚板承载力系数的影响很小;切向偏心比对SEPLA的承载力影响很大,随着切向偏心比的减小,SEPLA的最大和最终承载力系数减小,当切向偏心比大于0时,最终承载力系数随着旋转角的增加,先快速增长,而后增长速率趋缓,当切向偏心比小于0时,最终承载力系数随着旋转角的增大而增大,到达极值后又开始衰减.

摘要：针对洞口管棚受开挖过程影响的特点,考虑初期支护延滞性、围岩应力释放差异性、地层反力系数不均匀性和仰坡坡度等因素,将管棚划分为初支闭合段、初支未闭合段、开挖未支护段、掌子面前方塑性扰动段、弹性扰动段和无扰动段,建立基于Pasternak弹性地基梁理论并考虑施工特性的洞口管棚变形量预测模型。利用有限单元法思想和梁段纵向剪力传递理论,获得管棚变形预测理论值,并应用于桦皮岭隧道工程。结果表明:(1)Pasternak力学模型摈弃了Winkler弹性地基梁不能传递纵向剪力的缺陷,其预测值与现场试验结果吻合度较高,最大偏差较Winkler模型减小11.8%,更适合洞口管棚变形预测。(2)管棚变形量随地层反力系数和管棚直径增大而减小,但非线性关系;管棚环向间距与变形呈正比例关系;当地层反力系数和管棚直径超过某一数值,通过调整注浆改善地层反力系数或直径方法来控制管棚变形效果甚微。(3)在给定变形控制基准下,确定IV,V和VI级围岩不同纵坡条件下经济合理的管棚直径和环向间距,并制定了管棚设计施工参数选择一览表。其研究成果为完善管棚计算方法、设计施工体系提供参考和借鉴。

摘要：现有基于深度学习的混凝土表面裂缝病害检测与识别模型未关注裂缝目标边缘关键特征学习,易导致在复杂背景下细微裂缝漏检以及裂缝病害宽度感知精度不高。针对此问题,提出将裂缝边缘作为目标关键特征进行感知学习,通过构建一种新的裂缝边缘预测分支网络,并与裂缝主干分割网络联合训练,形成一种基于双任务学习的裂缝检测与识别模型。利用Sobel边缘检测算子提取裂缝真值图中的边缘,作为裂缝边缘预测感知标记。通过通道卷积操作将原始裂缝识别网络的解码层划分为2条独立支路,一条支路用于完成裂缝主干分割任务,另一条支路则利用U-Net++网络解码器具有的聚合上下文功能,建立边缘预测分支网络。整个框架以正则化约束方式,将裂缝主干分割网络与裂缝边缘预测分支网络的损失函数联合训练,由此提高算法对裂缝病害的综合感知能力。通过选取一定数量的混凝土表面细微裂缝图像进行算法测试,实验结果表明本文算法在引入裂缝边缘预测增强感知模块后,在细微裂缝识别方面,取得了比FCN,U-Net及U-Net++网络更优的检测与识别效果。

摘要：基于3-RPC并联机构提出一种由压电陶瓷驱动的新型3-RPC柔性精密平台模型,并在初始构型的基础上对移动副、圆柱副、连接运动副的连杆等进行结构的优化设计,然后采用有限元法对相同尺寸的初始构型和优化后构型进行静力学分析;采用齐次变换法,建立该机构位置正反解表达式,得到柔性精密平台压电陶瓷驱动的柔性移动副输入与上平台微位移输出之间的关系,并进行有限元软件的加载试验,验证正、反解结果;根据设计原理,得出该精密平台的原理误差,计算出功能方向与非功能方向的位移误差,同时对比输出位移和误差大小,用有限元法验证理论分析结果的正确性。研究结果表明柔性精密平台具有运动解耦,结构紧凑,控制方便的特点,具有较好的应用前景。