基于电磁红外热像的角焊缝内裂纹检测的数值仿真

通过ANSYS对基于电磁激励红外热像的角焊缝的无损检测进行了仿真,研究了内部裂纹的位置和尺寸变化对其可检测性的影响。结果表明,随着裂纹轴向位置、周向位置以及轴向尺寸的增大,裂纹的可检测性先增大后减小;随着裂纹埋藏深度和周向尺寸的增大,裂纹的可检测性减小;随着裂纹厚度的增加,裂纹的可检测性先减小后增加。     

铸钢管道的电磁激励红外热像无损检测数值模拟研究

铸钢管道常用于石油化工工业中,无损检测是保障其质量的重要手段。为了减少无损检测的时间和成本,根据电磁热耦合分析原理,采用大型有限元分析软件ANSYS,对铸钢管道进行模拟仿真运算,通过改变电磁激励频率、激励电流强度和缺陷深度,得到缺陷表面的最大温差、缺陷可检测的持续时间、缺陷可检测的最大连续长度等缺陷规律检测,检测结果为铸钢电磁激励红外热像无损检测提供了有价值的参考。     

管道内壁腐蚀的红外热像无损检测的数值模拟

红外热像无损检测技术以其独特的优点而得到广泛应用,检测前的仿真研究,可解决其检测设备红外热像仪使用成本较高的问题。笔者以存在内表面腐蚀的45钢管道检测为研究对象,以ANSYS软件为数值仿真研究平台,分析探讨了评判缺陷可检测性的指标体系,即最大温差、可检测持续时间及最佳检测时间,研究了缺陷大小和检测条件等因素对缺陷可检测性的影响。结果表明,该研究对管道内壁腐蚀的红外热像无损检测具有一定的参考意义。     

矿柱稳定性关键影响因素敏感性分析

湖南省某铅锌矿区用空场采矿法开采了约40a,形成了数量巨大、范围广泛、相互重叠的采空区群。为了对采空区矿柱稳定性进行深入研究,综合考虑矿柱稳定性的关键影响因素,如矿柱埋藏深度、矿柱宽度、矿柱面积、矿柱承载岩柱横截面积及矿柱高度,基于普氏理论对该矿区1365根矿柱的安全系数进行计算与分析,并借助正交试验及正交极差分析对矿柱关键影响因素进行敏感性分析。结果表明,该矿区矿柱安全系数关键影响因素的主次顺序依次为矿柱埋藏深度、矿柱横截面积、矿柱承载岩柱横截面积及矿柱高度,影响最显著的因素为矿柱埋藏深度,其次为矿柱横截面积。     

潘三矿13-1煤层瓦斯赋存规律及影响因素分析

通过对潘三矿地质构造、地质勘探钻孔与采掘工作面实测瓦斯含量以及影响煤层瓦斯赋存因素的分析,研究了矿井13-1煤层瓦斯赋存规律.结果表明:井田瓦斯分布具有分区分带的特点,瓦斯风化带与瓦斯带分界明显,瓦斯带瓦斯分布呈现出北低南高、东高西低规律.根据井田地质构造特征及煤层瓦斯运移与保存条件,可划分为3个瓦斯地质单元,各瓦斯地质单元瓦斯含量随埋藏深度增加而增加,具有明显的正相关关系,控制瓦斯分布的因素主要有埋藏深度、地质构造、圈岩性质、构造煤等.     

基于地震频率谐振的采煤面高位岩层水力压裂范围探测

采煤工作面上覆高位坚硬岩层的预裂可减弱其储能条件，进而控制矿震事件的能量。为探测埋藏深度超过500 m的采煤工作面高位岩层水力压裂裂隙的空间展布情况，采用三分量地震频率谐振技术进行裂隙空间展布探测。设计了6条频率谐振检波器布置探测线，在水力压裂作业前后分别进行探测，对获取的探测器波形数据进行解译。数据解译结果表明：(1)水力压裂裂隙空间展布呈类椭球体形，其长轴与地层最大主应力方向基本一致；(2)水力压裂范围在水平方向上最大压裂半径可达50 m以上，垂直方向上压裂高度可达30～50 m;(3)水力压裂所形成的应力降低区域远大于裂纹扩展区域；(4)水力压裂裂纹扩展受岩层赋存变化影响较大。研究表明，三分量地震频率谐振技术能够有效探测深部岩层水力压裂裂隙空间展布，是一种适用的水力压裂范围探测技术手段。     

爆破动载下岩石裂纹扩展影响因素的正交试验

针对爆破动载下巷道岩石裂纹扩展及岩体稳定性影响问题,以金山店铁矿岩石条件和爆破动载影响为依据,基于正交试验原理,选取初始裂纹各几何要素(裂纹长度、裂纹倾角、裂纹数量)、爆破动载和岩石力学参数为主控因素,设计18个不同的数值计算方案,并利用RFPA软件进行动力加载数值计算。通过不同方案下岩石裂纹扩展长度和声发射次数正交方差分析发现:各因素对裂纹扩展的影响不同,其中爆破动载大小对岩石裂纹扩展影响最大,其次是裂纹倾角、裂纹长度,最后是裂纹数量。此外,岩石力学参数对裂纹扩展也有一定影响,其中抗压强度对岩石裂纹扩展影响最大,而弹性模量及其它因素则影响较小。研究结果可以为采矿工程爆破控制及岩体稳定性评估提供一定理论依据。     

环向裂纹缺陷压力管道塑性极限载荷安全性分析

采用正交试验法,编制了25 种不同管道尺寸、不同缺陷尺寸的正交实验图,对20号钢管道进行非线性计算。研究了单一载荷及组合载荷下含环向表面裂纹缺陷管道的塑性极限载荷,并用公式计算不同载荷工况下管道的塑性极限载荷,将有限元分析值与理论值进行对比,验证有限元计算的准确性。分析了裂纹环向长度、轴向长度、深度及管径4个因素对塑性极限载荷的影响,从而得到这4个因素对不同载荷工况下管道承载能力的影响规律以及相同裂纹尺寸的管道在不同载荷工况下的等效应力图。     

基于数值模拟的锚杆锚固缺陷检测研究

针对锚杆锚固中缺陷检测质量不高的问题,本文采用电磁超声技术完成锚杆质量检测,首先利用PCDISP软件获得频散曲线,确定最佳激励频率;然后应用COMSOL有限元仿真软件建立锚杆锚固三维模型,并设定偏置磁场最优参数,分析了锚固的有效长度、锚杆锈蚀深度和缺陷的大小对检测波形的影响;最后搭建物理实验平台,对采集到的回波信号进行分析,实验数据验证了数值分析结果的有效性。结果表明:电磁超声技术用于锚杆锚固质量检测,能有效检测出锚固有效长度和缺陷位置。     

基于ANSYS的钢丝绳裂纹缺陷剩余强度分析

通过有限元法分析了包含单个不同深度裂纹缺陷的钢丝绳,在不同服役条件(载荷状态)下的应力与应变状态,同时拟合求解得到了含不同深度裂纹缺陷钢丝绳的剩余强度,结果表明含裂纹缺陷钢丝绳剩余强度随缺陷深度的增加而线性降低。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

淋滤作用影响生活固体废弃物沉降的室内试验研究

依据作者设计的试验，研究了淋滤液在淋滤过程中对城市生活固体废弃物（MSW）沉降变形的影响。分析了影响试验数据的各种因素的变化，以及在这些因素作用下垂直有效应力沿深度方向的衰减规律。试验数据验证了上述分析的正确性。试验发现，淋滤作用有利于垂直有效应力的传递；淋滤液的自重和浸润作用都将影响MSW的压缩沉降。     

水分对褐煤微观特性的影响研究

为了研究水分对褐煤微观特性的影响,采用低温真空干燥的方式对褐煤进行处理得到水分含量不同的褐煤,并对实验的3种煤样进行比表面积及孔径分析、自燃倾向性分析、原位红外光谱分析,结果表明:随着煤样水分的增大,煤样的最可几孔径逐渐增大,煤样的孔体积、比表面积和微分孔体积等表征煤样孔隙特征的参数与最可几孔径均有密不可分的联系;随着煤样水分的增大,煤样的物理吸氧量逐渐减小,减缓程度逐渐降低,煤样自燃倾向性加强,由Ⅱ类转向Ⅰ类;煤样中羟基、羧基及醚键会随着水分含量的降低而逐渐降低。     

城市地铁转弯段施工对近邻桥基的影响研究

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的这一实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19—3号桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理，并将部分计算结果与量测结果进行了比较，取得了一系列的成果。研究表明，施工期间桥幕没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理可行的。     

溶剂对膨润土微纳米化的影响研究

以粒径分布、SEM和XRD分析为主要表征方法,从片层疏离程度和团聚体颗粒大小这两个方面综合评价水、异丙醇和二甲苯等6种溶剂对膨润土微纳米化的影响。实验表明,质量分数对水相膨润土的粒度分布影响显著,膨润土质量分数从5%下降到0.5%时,其最大粒径分布从4310nm快速下降到712nm,但即使质量分数低至0.1%,膨润土仍难以达到单片层的理想分布。不同溶剂对膨润土分散作用差别较大,水分散的膨润土颗粒结构致密,片层间隙不明显;乙醇、二甲苯、丙酮以及异丙醇分散的膨润土颗粒粒径均一,分别集中在380 nm、390nm、530nm和650 nm,且颗粒片层边缘剥离,片层间距明显,颗粒疏松;小角度XRD分析也进一步证明乙醇和异丙醇对膨润土有一定的插层作用。乙醇、二甲苯、丙酮及异丙醇对膨润土会产生明显的微纳米化效应。     

基于模糊神经网络的往复压缩机的性能预测研究

为了能够准确地预测出离心泵的性能参数值,利用了径向基函数神经网络(RBF)建立对其进行性能预测的神经网络模型,可以研究离心泵的流量,叶片出口安装角,压力比和效率之间的神经网络与预测关系。利用MATLBA软件实现了RBF神经计算,分别对离心泵的压力比和效率进行了性能预测,预测效果表明,RBF神经网络的计算模型可以提高预测效率和预测精度。     

基于滑动的齿轮摩擦问题的研究

推导了渐开线圆柱齿轮副相对滑动率的计算公式 ,分析了相对滑动率对齿轮磨损、相啮合的摩擦力矩与弹流润滑等问题的影响     

振动截割在掘进机上的应用研究

本文介绍了ELMB-75C型振动截割式掘进机和井下试验情况,显示振动截割技术的先进性、实用性和经济性。     

尾砂中硫化物对充填体质量影响研究

通过室内试验研究发现,在密闭状态下,尾砂中硫含量的高低对胶结充填体的早期与后期强度及稳定性没有明显影响;在暴露状态下,含硫量低至4%的尾砂胶结充填料试块也会出现裂纹,直至全部崩解。指出采用高含硫尾砂充填的矿房和首层充填体,在底柱和矿柱回采时,揭露时间不宜超过50d,否则会氧化破坏。     

掺合料对干粉砂浆性能的影响研究

研究了粉煤灰、矿粉和石膏3种掺合料取代水泥用量对干粉砂浆性能的影响.结果表明,粉煤灰、矿粉和石膏复合掺加取代水泥,可使砂浆中矿粉的活性得到较好激发;增稠保湿剂(RX1与HPMC按9∶1质量比复配)掺量0.6％时,砂浆的稠度和保水性较好;当矿粉掺量为30％、粉煤灰、石膏掺量均为10％时,加入增稠保湿剂,砂浆强度等级能够满足M10要求.