露天开采台阶逐孔起爆爆破震动数值模拟

为了控制露天台阶爆破中的震动效应,采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟逐孔起爆过程中不同起爆延时条件下爆破弹性破坏区质点震动速度的变化规律。结果表明,相邻炮孔起爆形成的应力波阵面相互叠加或削弱可引起质点震动的强弱变化,炮孔孔距9 m时不同延时条件下岩石质点的震动速度变化规律相似;起爆后20~50 ms内质点三向震动速度的合成速度均值最小,因此孔距9 m时台阶微差爆破的最佳起爆延时为20~50 ms。     

转杯直径及凝聚槽对气流运动的影响

为了研究转杯内气流运动,优化成纱参数,选取ANSYS中的ICEM-CFD模块进行建模,并通过FLUENT模拟连续相气流场中气流的运动轨迹。结果表明:气流在输纤通道中作加速运动,最高为150 m/s;直径分别为33 mm、36 mm、42mm的T型凝聚槽在转杯底部都有旋涡产生,旋涡速度范围15 m/s-45 m/s, 46 mm T型转杯内出现复杂运动轨迹的气流,速度为15 m/s;直径36 mm的T、G、U三种类型转杯内旋涡形态比V型密集,但四者旋涡中心的速度都约在15 m/s。     

“10·10”西藏白格滑坡运动特征反演分析

为获取“10·10”白格滑坡运动规律与特征，基于“10·10”白格滑坡发育的3大区（启动区、堆积区、冲击区）和6个运动阶段（主体失稳破坏、牵引区启动、高速临空滑跃、冲击对岸、折返相撞及水砂射流、堆积坝次级滑移）,对滑坡碎屑体堆积状态及其在四川岸的冲击形态进行分析。采用谢徳格尔法及能量转化计算方法，选取滑坡体冲击高度的5个特征点，计算滑坡碎屑体在各运动阶段的运动速度。结果表明：主滑区阻滑区滑体以2.2 m/s的初速度启动，从启动区至剪出口，速度不断增大，5个特征点达到最大速度，分别为H₁ 67.0 m/s、H₂ 73.0 m/s、H₃ 73.7 m/s、H₄ 73.2 m/s、H₅ 68.3 m/s;牵引区滑体到达剪出口时，速度为70.2 m/s;主滑区阻滑区滑体的滑动速度具有从中间向两端递减的态势，其中滑坡主滑方向的中间位置速度最高，达73.7 m/s;滑体整体剧动时所释放的能量E至少为10^10.8J,引起震动相当于4.0～4.7级的表层基岩地震。通过滑坡...     

巡飞弹对地物金属目标的毫米波探测

对地物表面运动金属目标的有效探测是实现精确打击的重要保障。根据地物表面运动金属目标的毫米波辐射特性,建立了基于毫米波辐射计的巡飞弹对地物金属目标的毫米波探测数学模型。通过改变巡飞弹飞行参数,对该数学模型进行了数值仿真,结果表明:巡飞弹的有效旋转速度为30~70rad/s,有效采样时间为0.1105~0.275ms,有效飞行高度为17~28m时,可实现对金属目标的有效探测。     

隧道爆破开挖产生地表震动效应的数值模拟

为了研究隧道在爆破开挖过程中产生的爆炸冲击波对地表的影响,依托辽宁省丹东市郊附近的爱民山隧道,利用ANSYS有限元软件建立三维模型,经过动力计算得到地表一些特殊点的震速波形图,采用数值模拟方法分析了隧道爆破开挖产生的地表震动效应.结果表明：隧道上方地表的最大震速为32.3 mm/s,小于规定数值,所以地面建筑物是安全的;由于纵波在固体介质中的传播速度快于横波的传播速度,X方向的震速峰值较Y方向出现滞后性,滞后约100 ms;由于空洞效应的存在,导致处于隧道已开挖区的地表震动速度大于未开挖区的地表震动速度,在距离爆源15～30 m处空洞放大效应最为明显.     

复式楔形深孔掏槽爆破研究

掏槽爆破时随炮孔深度增加,岩石夹制作用增强,抛掷效果差,导致炮孔利用率降低,直接影响岩巷的掘进速度.采用数值方法对12孔复式楔形掏槽进行研究,揭示了应力波在槽腔内的传播规律,再现了炮孔底部槽腔的形成过程.研究发现采用双楔形毫秒延期爆破,炮孔底部形成2个应力峰值,有利于槽腔内岩体的破碎.同时中心孔的存在增强了破碎岩体的抛掷作用,提高了炮眼利用率.根据分析结果进行了孔深3m的现场爆破试验,10组爆破实验平均炮眼利用率为94.9%.     

隧道爆破施工对既有管道影响的有限元分析

根据爆破施工方案,采用有限元分析软件MIDAS/GTS建立新建隧道和上方输气管道的三维数值模型,分析隧道爆破过程的动态时程,得到爆破过程中上方既有输气管道的振动速度、位移、应力等分布情况.数值结果表明:爆破施工过程引起输气管道最大振速为1.7cm/s,管道应力远小于材料屈服强度.按照该爆破方案施工,爆破施工对输气管道的安全影响处于可接受范围.     

弹道同步跟踪反射镜运动分析与计算

为了能够将弹丸在某一时间段内的飞行姿态实时再现,提出采用弹道同步跟踪反射镜技术,在摄像机前放置一面跟踪飞行弹丸的转镜,将弹丸的运动状态实时反射于高速CCD摄像机内.设计了弹道同步跟踪系统,给出了主要元件摆放参数,做出反射转镜转角及角速度随时间变化曲线.针对弹丸速度为1000 m/s、垂直距离为50 m,计算出弹丸速度的最大离散间隔为10 m/s,扫描速率为20等关键参数并进行仿真,结果证实本系统的可行性.     

新型自由活塞膨胀机－直线发电机的性能分析

为深入研究单活塞自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)的运动特性,提出一种可用于小型有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的FPE-LG,搭建了单活塞FPE-LG试验台.在压缩空气试验平台上实现单活塞FPE-LG的连续稳定运行,并验证了单活塞FPE-LG工作原理的可行性.试验研究了进气压力、活塞行程、外接负载电阻、进气持续时间对单活塞FPE-LG运动特性的影响.结果表明:活塞位移和速度随时间的变化趋势均近似为正弦曲线,且在左/右止点(LDC/RDC)附近活塞速度最大,当活塞运动到LDC或RDC时获得峰值加速度;改变活塞行程可提高输出功率,但对活塞峰值速度和缸内峰值压力的影响较小;活塞峰值速度和活塞行程利用率(η)均随外接负载电阻的增加而增大,外接负载电阻从20Ω增加到80Ω时,活塞峰值速度和活塞行程利用率分别从0.56 m/s、58.26%增加到0.84 m/s、78.42%;延长进气持续时间有利于获得更高的活塞速度、活塞行程利用率和峰值输出功率,进气持续时间从20 ms变化到40 ms,峰值输出功率从13.87 W增加到37.40 W.     

全自动电脑横机成圈机构的分析与运动仿真

国内电脑横机大都采用传统手法进行结构设计,机器运动稳定性不高,缺乏现代机械设计方法。针对这些问题,以WSG225C型全自动电脑横机为研究对象,对全自动电脑横机的成圈机构进行了研究,分析了织针在走针过程中与三角的作用力,计算关键编织工艺点,采用Solidworks软件建立了织针与三角三维实体模型,并应用Solidworks Motion进行运动仿真,得到走针运动位移、速度、加速度仿真曲线。运动仿真结果表明:当设定横机编织速度为1.20m/s时,织针走针的最高速度为1.86m/s、最大加速度为1.48m/s~2。由横机高速图像测试结果可知,测试数据与理论分析结果有较好的一致性。     

投掷运动中手臂的数学建模

为寻找在投掷运动中手臂旋转到某个角度时达到的最大角速度，使铅球抛得更远，该文建立了手臂在投掷运动中的动态模型，运用牛顿运动定律给出运动学方程和转矩方程，再根据控制理论把问题转化成最优控制问题，即寻求一容许控制的力，使手臂从初始状态转移到目标状态，并使性能指标角速度取最大值。     

交通事故抛物广义抛距建模

基于交通事故中抛物运动的实际运动规律 ,揭示了包括经典抛物方程、弹跳运动和滚动 滑动运动模型的广义抛物运动规律。以汽车大灯玻璃碎片为例 ,给出了广义抛物运动抛距方程的参数。     

滤池工作参数对连续式砂滤器处理效果的影响

内循环连续式过滤器是一种新型的一体化水处理设备。利用微絮凝过滤技术,采用体内循环洗砂系统,连续过滤,连续反冲洗。对影响内循环连续式过滤器工作效率的滤池工作参数进行研究,提出设备运行的关键工作参数;滤料粒径0．70－1．00mm、滤层厚度0．6m,滤速＜12m/h,提砂管内气水比9－11,砂循环速率2－4mm/min。     

Influence of millisecond time,charge length and detonation velocity on blasting vibration

The law of blasting vibration caused by blasting in rock is very complex.Traditional numerical methods cannot well characterize all the influencing factors in the blasting process.The effects of millisecond time,charge length and detonation velocity on the blasting vibration are discussed by analyzing the characteristics of vibration wave generated by finite length cylindrical charge.It is found that in multi-hole millisecond blasting,blasting vibration superimpositions will occur several times within a certain distance from the explosion source due to the propagation velocity difference of P-wave and S-wave generated by a short column charge.These superimpositions will locally enlarge the peak velocity of blasting vibration particle.The magnitude and scope of the enlargement are closely related to the millisecond time.Meanwhile,the particle vibration displacement characteristics of rock under long cylindrical charge is analyzed.The results show that blasting vibration effect would no longer increase when the charge length increases to a certain extent.This indicates that the traditional simple calculation method using the maximum charge weight per delay interval to predict the effect of blasting vibration is unreasonable.Besides,the effect of detonation velocity on blasting vibration is only limited in a certain velocity range.When detonation velocity is greater than a certain value,the detonation velocity almost makes no impact on blasting vibration.     

Measurement of 3-D motion parameters of jacket launch based on stereo image sequences

To make sure that the process of jacket launch occurs in a seml-controlled manner, this paper deals with measurement of kinematic parameters of jacket launch using stereo vision and motion analysis. The system captured stereo image sequences by two separate CCD cameras, and then rebuilt 3D coordinates of the feature points to analyze the jacket launch motion. The possibility of combining stereo vision and motion analysis for measurement was examined. Resuhs by experiments using scale model of jacket confirm the theoretical data.     

Imitating study on blasting effect of jointed rock masses

Ｉｎｍｉｎｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ｒｏｃｋｍａｓｓｅｓｔｏｂｅｂｌａｓｔｅｄａｒｅｎｏｔｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓｂｕｔｈａｖｅｂｅｅｎｃｕｔｂｙｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｗｅａｋｐｌａｎｅｓｓｕｃｈａｓｊｏｉｎｔｓａｎｄｃｒａｃｋｓｔｈａｔｐｌａ...     

基于SPH方法对多晶硅裂纹扩展的数值模拟

应用非动力学软件Autodyn-2D对多晶硅受冲击载荷作用而损伤开裂的连续介质离散化过程进行了研究。采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法,分别模拟了不同宽度的钨合金锤在不同的位置以不同的冲击速度对多晶硅靶板的冲击过程,分析了不同冲击载荷下的裂纹产生与扩展方式,得出了锤头冲击速度、冲击面宽度、冲击位置对多晶硅裂纹与碎片粒度的影响结果。综合仿真结果表明,当锤头冲击速度小于25 m/s时,多晶硅的起裂点随着冲击速度的增大向中轴线靠近;当冲击速度大于25 m/s时,主裂纹扩展长度不再增加,但分叉裂纹密度增大;当冲击速度大于40 m/s时,裂纹扩展基本不变;当锤头宽度为20 mm,冲击速度为40 m/s,采用击打多晶硅中心位置的打击方式,能有效将多晶硅的破碎尺寸控制在5～90 mm之间,大大减少了多晶硅浪费。     

面曝光快速成形系统升降工作台运动精度研究

介绍了面曝光快速成形实验系统的基本原理,构建了由运动控制卡、驱动器、精密滚珠丝杠、直线导轨等组成的升降工作台,并对其运动精度进行了测试和评定．工作台向下进给时,定位精度为10．9μm,单向重复定位精度为10．8μm;工作台向上进给时,定位精度和单向重复定位精度都为7．6μm．测试结果表明,该系统能够满足制作小尺寸零件的精度要求．     

Vibration Effect and Damage Evolution Characteristics of Tunnel Surrounding Rock Under Cyclic Blasting Loading

Model test studies based on the similarity theory were conducted to investigate vibration effect and damage evolution characteristics of tunnel surrounding rock under push-type cyclic blasting excavation. The model was constructed with a ratio of 1:15. By simulating the tunnel excavation of push-type cyclic blasting, the influence of the blasting parameter change on vibration effect was explored. The damage degree of tunnel surrounding rock was evaluated by the change of the acoustic wave velocity at the same measuring point after blasting. The relationship between the damage evolution of surrounding rock and blasting times was established. The research results show that:① In the same geological environment, the number of delay initiation is larger, the main vibration frequency of blasting seismic wave is higher, and the attenuation of high frequency signal in the rock and soil is faster. The influence of number of delay initiation on blasting vibration effect cannot be ignored; ② Under push-type cyclic blasting excavation, there were great differences in the decreasing rates of acoustic wave velocity of the measuring points which have the same distance to the blasting region at the same depth, and the blasting damage ranges of surrounding rock were typically anisotropic at both depth and breadth; ③ When blasting parameters were basically kept as the same, the growth trend of the cumulative acoustic wave velocity decreasing rate at the measuring point was nonlinear under different cycle blasting excavations; ④ There were nonlinear evolution characteristics between the blasting cumulative damage (D) of surrounding rock and blasting times (n) under push-type cyclic blasting loading, and different measuring points had corresponding blasting cumulative damage propagation models, respectively. The closer the measuring point was away from the explosion source, the faster the cumulative damage extension. Blasting cumulative damage effect of surrounding rock had typically nonlinear evolution properties and anisotropic characteristics.     

Optimization of monitoring the stability of surrounding rock in a metal mine

Through analyzing the failure mechanics of rock under blasting effect, the optical fiber sensing system was used to monitor the strain of surrounding rock under blasting effect. Combined with practical exploration, the stability of surrounding rock was computed by numerical simulation using the blasting wave obtained from the site. According to the change regularities of displacement, stress, acceleration, and velocity of tunnels before and after explosion, the layout of key monitoring points was optimized....