摘要：在采场中形成质量合格的切割槽是保障无底柱分段崩落法矿石回采效果的重要基础。以龙首矿西二采区需要在软破矿岩条件下形成切割槽为工程背景,提出了一种在切割平巷中先借助楔形炮排掏槽再利用直立平行炮排扩槽的无井成槽方案,并在现场进行了前期应用。应用结果表明:楔形掏槽爆破质量对于整个切割槽形成效果起决定性作用,当楔形掏槽跨度一定时,楔形掏槽高度越大,所受的爆破夹制作用越明显;在西二采区矿岩条件下,当楔形掏槽跨度为15 m时,有效掏槽高度为15~18 m,无法满足崩落法采场最末分段需要形成高度27.3 m、跨度75 m切割槽要求。为此,针对该成槽方案展开进一步研究,提出了加大楔形掏槽跨度、分次完成楔形掏槽以及加大排间微差爆破间隔等关键性改进技术。并采用ANSYS/LS-DYNA软件对改进后的成槽方案进行了数值模拟研究,验证了改进方案的有效性和可行性。最后在矿山开展了工程实践,顺利在崩落法采场形成了达到设计要求的切割立槽。

摘要：为了解决2,4,6-三硝基苯酚(TNP)的高感度和高酸性等问题,以TNP为原料,经氨基化和配位反应合成了一种TATB类似物3,5-二氨基苦味酸(DAP)及其钠盐(SDAP);采用X-射线单晶衍射、红外光谱等对其进行结构表征;通过同步热分析仪(TG-DSC)对其热稳定性进行研究;测试了其机械感度,并运用Gaussian 09程序和Kamlet-Jacobs方程计算其爆轰参数。结果表明,DAP晶体属于正交晶系,P21空间群,晶体密度为1.88g/cm^(3),初始化学分解温度为265℃;理论爆速为8527m/s,理论爆压为33.1GPa;SDAP晶体属于三斜晶系,P-1空间群,晶体密度为1.94g/cm^(3),初始化学分解温度达到314℃;理论爆速为8332m/s,理论爆压为32.1GPa,与1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)相当。基于两者具有典型的层状分子排列方式,实测机械感度均明显低于TNP。DAP和SDAP都展现出良好的热稳定性和安全性。

摘要：采用离散元和有限差分耦合计算方法,对龙洞子崩塌挡墙结构碰撞进行了预测分析。构建了3种崩塌挡墙结构模型,并进行了数值模拟。崩塌体由颗粒模拟,挡墙分别由刚性墙、颗粒、FLAC中的实体单元模拟。基于离散元和有限差分耦合算法的数值模拟,分析了不同模型的挡墙动力响应和变形。通过数值模拟结果的对比分析,选出了最优的结构模型和参数,为有效防御崩塌的防护结构设计提供理论依据。

摘要：对软体机器人的无系留驱动方式探索是当前软体机器人领域一个重要的研究方向,但当前的无系留软体机器人驱动,大都需要交替改变环境条件来实现定向驱动,为此,本文提出一种能够在恒温环境下由湿度驱动的无系留软体轮式机器人,基于硫酸纸和Ecoflex⁃0030的温湿度效应形变机理,实现了对其在稳定的温度环境中定向滚动控制。将硅胶材料Ecoflex⁃0030涂布在硫酸纸上制成双层材料,基于该材料剪切而成的4个软体驱动叶片粘贴在滚轮上,通过在温、湿度环境下4个软体驱动叶片的可控形变,实现对轮式结构主动推进的控制。研究了硫酸纸的形变机理,给出了车轮叶片尺寸、驱动力矩的设计,并对机器人的动力学进行了建模分析,制作了实物样机并对其进行了滚动测试。实验表明:从给定驱动叶片初始状态,车轮在55 s内运动了约85 mm,进一步,通过将驱动叶片交错相位布置的两个驱动轮串联联接,制作成两轮驱动小车,验证了设计的可行性。该研究成果对设计新型温湿度控制的无系留软机器人和软机器的设计具有重要意义。

摘要：针对现有的多核学习(multiple kernel learning,MKL)子空间聚类方法忽略噪声和特征空间中数据的低秩结构问题,提出一种新的鲁棒多核子空间聚类方法(low-rank robust multiple kernel clustering,LRMKC),该方法结合块对角表示(block diagonal representation,BDR)与低秩共识核(low-rank consensus kernel,LRCK)学习,可以更好地挖掘数据的潜在结构.为了学习最优共识核,设计一种基于混合相关熵度量(mixture correntropy induced metric,MCIM)的自动加权策略,其不仅为每个核设置最优权重,而且通过抑制噪声提高模型的鲁棒性;为了探索特征空间数据的低秩结构,提出一种非凸低秩共识核学习方法;考虑到亲和度矩阵的块对角性质,对系数矩阵应用块对角约束.LRMKC将MKL、LRCK与BDR巧妙融合,以迭代提高各种方法的效率,最终形成一个处理非线性结构数据的全局优化方法.与最先进的MKL子空间聚类方法相比,通过在图像和文本数据集上的大量实验验证了LRMKC的优越性.

摘要：针对机械臂抓取检测任务中对未知物体抓取位姿检测精度低、耗时长等问题,提出一种融入注意力机制多模特征抓取位姿检测网络.首先,设计多模态特征融合模块,在融合多模态特征同时对其赋权加强;然后,针对较浅层残差网络提取重点特征能力较弱的问题,引入卷积注意力模块,进一步提升网络特征提取能力;最后,通过全连接层对提取特征直接进行回归拟合,得到最优抓取检测位姿.实验结果表明,在Cornell公开抓取数据集上,所提出算法的图像拆分检测精度为98.9%,对象拆分检测精度为98.7%,检测速度为51 FPS,对10类物体的100次真实抓取实验中,成功率为95%.

摘要：硫酸纸具有较好的湿度响应特性,研究了其变形机理,设计了智能结构,并将其应用于新型软机器的设计。首先,对硫酸纸的微观结构以及力学性能进行了表征分析,表明其纸平面具有各向异性,可实现卷曲、螺旋等运动模式,给出其变形机理;设计了一款可自折叠立方体智能结构,并通过有限元分析与实验相结合验证了其可行性;其次,提出了基于智能纸张的软驱动器,并应用于水下自适应软体抓手设计,其无需外接细绳输入,依靠湿度环境就可以实现运动控制,且最大可提升比自身重45倍的物体;最后,带式蠕动机器人可在稳定的环境下实现连续性运动,速度可达到每秒0.06倍体长。该智能材料在软机器领域具有良好的应用前景。

摘要：采用去离子水为冷却介质,对自行设计的不同结构微方肋散热器内的换热特性进行实验研究,结果表明:在进口温度为20℃、进口流量为57.225L/h、底面平均温度为73.4℃时,散热器散热量可达2.83×106 W/cm2,可以满足当前高热流密度散热需求;当散热面温度一定时,散热量随着散热器进口流量的增加而增加,但增速随散热器底面温度的增加变缓;努谢尔特数随雷诺数的增加而成幂次方增加,常规针肋结构和微针肋结构换热关系式不满足微方肋散热器特性。为了更好地表达微方肋散热器内的换热特性,拟合了微方肋散热器内对流换热关系式。

摘要：为了提高RC墩柱的抗震性能,对分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁抗震加固RC墩柱的设计方法及加固效能展开研究。首先研制开发了一种新型RC墩柱抗震加固措施——RC墩柱塑性铰区域外包分段SFC预制壳壁(预制壳壁内设置无黏结钢筋),通过理论推导与分析建立了该新型RC墩柱抗震加固措施的加固设计方法;然后选取实际钢筋混凝土桥梁中的RC墩柱为原型,通过加固前后RC墩柱模型的伪静力试验进行对比研究,依据试验获得的力-位移滞回曲线、骨架曲线对比分析承载力、延性以及耗能能力,校验这种新型RC墩柱抗震加固措施的有效性;并且依据分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱伪静力试验数据确定的其力-位移骨架曲线,分析探讨该新型RC墩柱抗震加固措施设计方法的合理性。研究结果表明:分段SFC预制壳壁抗震加固措施能在不改变RC墩柱塑性铰位置的前提下,实现承载力、延性和耗能能力的明显提高;根据试验数据验证了所推导的加固墩柱的屈服弯矩及最大弯矩计算公式的有效性,从而在一定程度上例证了分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的承载力设计方法。研究结果可应用于分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的实际工程中,从而为提高RC桥梁的抗震性能提供可靠的技术支持。

摘要：为了实现低温真空环境下红外材料热膨胀系数的高精度测量,提出了一种固体材料低温热膨胀系数的测量方案。本方案基于自准直原理,设计了一种测微结构,建立起了结构变形与角度的关系,并推导出热膨胀系数测量公式。利用测量公式,从理论上分析了该方案的测量误差传递函数关系,并利用误差灵敏度函数对红外材料低温热膨胀系数测量装置的设计精度进行了分析,最后通过计算得到了该方案的测量相对误差。结果表明,测量的热膨胀系数相对误差仅为0.76%,满足纳米级测量要求。