摘要：为了提高液压支护设备在矿井深层开采过程中的力学性能及有效防治冲击地压所带来的危害,设计一种含有盖板的预折纹型吸能构件。采用数值模拟与试验相结合的方法。研究了吸能构件增加盖板后的力学性能及吸能效果。分析了盖板与吸能构件采用不同焊接方式对其力学性能及吸能效果带来的影响。最后,通过试验进行验证,结果表明:增加盖板后降低了力-位移曲线的“W型效应”,改变焊接方式能够提高吸能构件的力学性能及吸能特性且采用全部焊接方式时其力学性能及吸能特性最佳。

摘要：采用仿生学设计理念,根据蝼蛄的前爪趾构形,提出一种新型仿生截齿结构方案,通过对蝼蛄前爪趾和普通镐型截齿轮廓的投影曲线拟合,构造出仿生截齿轮廓,获得仿生截齿结构,对仿生截齿和普通镐型截齿进行截割煤岩的仿真和试验分析,结果表明:相比于普通镐型截齿,仿生截齿自身质量减小9.7%,仿真截割三向分力均值及合力均值分别增加5.4%,6.5%,10.2%和6.1%,试验截割合力均值增加23.5%,仿生截齿在力学性能方面有所提高,但不具备普通镐型截齿在齿座中的可回转性。

摘要：为分析煤粒度对煤炭运输设备上煤冻粘强度的影响规律及原因,应用研制的冻粘强度测试装置,分别进行六种不同粒度煤样在超高分子量聚乙烯、橡胶和Q235三种典型运输设备材料上的冻粘强度试验。结果表明:随着粒度从d2 mm,煤样在三种材料上的冻粘强度普遍降低,煤粒度小,其冻粘界面连续致密,与基体接触面积大,同时基体表面对煤颗粒的吸附作用强,导致冻粘强度大,煤粒度大,冻粘界面有较多空隙缺陷,与基体接触面积小,吸附作用弱,导致冻粘强度小;相同粒度煤样在Q235材料上冻粘强度较大,普遍高于橡胶和超高分子量聚乙烯材料,尤其当粒度很小时(d<0.1 mm),煤与Q235材料表面间的冻结强度可能超过冻煤自身冻结强度,分离或清除冻粘煤时易发生冻煤自身的断裂。

摘要：为了细化晶粒、均匀组织成分,将超声振动引入激光沉积成形系统中。针对沉积系统的结构特点,设计了超声振动系统,对其中的超声电源和换能器进行了选择,并对超声变幅杆进行了设计和计算;然后测试了系统性能,并采用工艺试验验证其效果;从试验试件的宏观形貌、内部组织两方面,分析了超声振动对沉积层组织的影响。结果表明施加超声作用后沉积层单道沉积高度变小,原本较长的枝晶被振动的各种效应打碎,晶粒得到细化。

摘要：平滑靴销轴是采煤机的关键零件,为研究采煤机平滑靴销轴在复杂工况下载荷特性,通过建立采煤机机身空间载荷模型,得到平滑靴销轴载荷计算方程。通过自行研制平滑靴销轴传感器,对采煤机不同截割工况下的平滑靴销轴载荷进行测试研究,通过无线应变采集模块对测试数据实时存储和传输,得到平滑靴销轴Z向和Y向的载荷曲线,实验测试结果表明:左侧平滑靴的最大受力为max F_Z=412.76 kN,max F_Y=248.28 kN,右侧平滑靴的最大受力为max F_Z=187.47 kN,max F_Y=897.98 kN,且在整个过程中,Z向载荷普遍大于Y向载荷,研究结果为平滑靴载荷测试提供了新方法,通过对平滑靴销轴载荷进行实时监测,可定量计算平滑靴销轴载荷大小,为采煤机平滑靴零部件设计和优化提供数据支持。

摘要：寒冷地区煤炭运输设备上煤的冻粘问题较为突出且研究较少,针对冻粘基体表面波纹度对煤冻粘强度的影响,选取5种不同表面波纹度的钢板,分别对其上各粒度和外在水含量的煤样进行冻粘强度试验。结果表明:当煤样外在水含量为20%较小时,随着钢板表面波纹度间距参数Wsm从0.70 mm逐渐增至1.81mm,幅度参数Wc从0.081 4 mm逐渐增至0.216 5 mm,粒径dWsm的较大粒度煤样冻粘强度无明显增减趋势,d介于Wsm变化范围间的中等粒度煤样冻粘强度先无明显变化,后逐渐增加;当煤样外在水含量为40%较大时,各粒度煤样随钢板波纹度参数值的增加而小幅减小。实际中为降低煤冻粘强度,当煤外在水含量较小时应减小金属冻粘基体材料表面波纹度参数,而当外在水含量较大时可提高金属基体表面的波纹度参数。

摘要：仿生机器鱼在水下工作时受载复杂,仿生机器鱼结构的可靠性对其综合性能有着重要的影响。基于扑翼推进理论,利用Matlab软件分析机器鱼尾鳍的瞬时负载。结合虚拟样机技术,建立以尾鳍传动轴为模态中性文件的仿生机器鱼刚柔耦合虚拟样机模型,分析确定传动轴的薄弱环节,结合随机载荷疲劳可靠性理论,构建以损伤量为指标的疲劳可靠度分析方法,得到了不同应力循环次数下的疲劳可靠度规律。将刚柔耦合虚拟样机技术与扑翼推进理论和随机载荷疲劳可靠性理论相结合,提出一种应用于水下仿生机器人的动态可靠性设计方法。

摘要：为考察有效面积法、流阻法在燃烧室流量分配设计中的适用性,分别采用2种方法完成了某环形燃烧室流量分配计算,并采用数值模拟的方法进行了对比分析,以试验手段验证了其可靠性。结果表明:有效面积法及流阻法理论计算简化条件基本可以得到满足,计算精度相当。采用有效面积法得到主燃孔进气量为32.54%,低于实际值3.12%,得到掺混孔进气量为20.43%,高于实际值0.3%;采用流阻法得到主燃孔进气量为35.11%,低于实际值0.55%,得到掺混孔进气量为17.32%,低于实际值2.81%。2种方法大孔总进气量均低于实际值约3%。数值模拟结果与试验结果吻合较好,可用于燃烧室流量分配的精确计算。

摘要：针对传统PID控制调参难的问题,设计开发了一种新型控制系统,使智能搬运小车能够按照给定顺序搬运和取放物料。以STM32F407VE为主控芯片,基于FreeRTOS操作系统,实现了多个功能模块的并行运行;在找点时,小车采用了特有的条件找点算法,确保了系统的工作效率;在定位移动这一关键环节,利用机理建模原理,设计了以最佳输出为导向的新型控制算法,弥补了传统增量式PID控制的不足。实验结果表明,新型控制算法能够使小车运行稳定,并实现自动找点、物料抓取、搬运和放置等功能,具有较好效果。

摘要：在压力管道系统中,二阀组仪表阀作为重要组成部件,对其进行详细的应力分析和评定尤为重要。对二阀组仪表阀整体及其阀体、阀瓣、阀杆、阀盖重要零件采用Hyperworks软件进行了强度分析;分析二阀组仪表阀在设计工况下的模态和应力对阀稳定性的影响,针对二阀组仪表阀在冲击载荷工况下阀体重要零件进行应力分析,验证阀体的结构设计及强度满足设计要求。对阀类零件的结构设计及强度分析提供了有利的研究基础。