掺Nd2O3高折射率玻璃微球的制备与光学微腔效应研究

制备了掺有稀土发光材料的高折射率玻璃微球,并用XRD、Raman等进行了表征。实验结果表明,该玻璃微球粒径分布范围窄。光学性能好,其折射率约为1．93。用改造的显微拉曼光谱仪测量了微球上转换发光光谱,在其荧光光谱上发现了很强的形貌共振．并用光学微腔理论进行了解释。     

冬季建筑施工应采取的技术措施

由于我国气候条件的差异,在北方冬季长达数个月的寒冷气候,给施工带来了很多困难,为保证工程正常施工,以下的一些办法能够有效的提高在较为恶劣的环境下的施工工效。本文主要分析了冬季施工应注意的问题及其在各个单项工程中应采取的技术措施。     

国内深部煤层气研究现状

本文对近十年来国内深部煤层气研究所取得的进展进行总结。在含气性预测方面,很多含煤区做了初步性的探索,为下一步的勘探开发打下基础。新的理论成果主要有深部煤层气含量计算新方法、各种地质作用的耦合模型、地球物理方法的应用等。深部煤层气存在的问题较多,需要进一步开展研究工作。     

刨煤机刨链回转接头的可靠性

刨煤机在工作过程中断链事故经常发生,是影响其生产率的主要因素之一。刨煤机主要通过回转接头来抵消刨链产生的扭矩以防止扭链现象发生,为刨链的易损部件。以虚拟样机技术为基础,解决了载荷提取、材料模型建立、合理添加接触、网格细化等关键技术。在动力学仿真软件ADAMS中对刨煤机进行建模及仿真,得到作用在刨链回转接头上载荷的极值和均值;基于Workbench构建刨链回转接头的仿真模型,并基于两组载荷对模型进行仿真研究。研究发现:在最大载荷作用下,衬套、右挂环可靠性不高;右挂环啮合螺栓段及退刀槽处可能在受到瞬时恶劣载荷冲击时发生断裂,垫环内外圈易发生磨损;在均值载荷作用下,各零件主应力都在许用应力范围内,强度满足设计要求;对刨头运行前方刨链拉力曲线进行频域分析,得知刨头运行前方刨链拉力曲线为一个宽平稳随机信号,其特性主要由煤层各向异性导致的随机刨削力决定。刨链回转接头前两阶模态的固有频率较小,与牵引电机的最大输出频率接近,为易激发模态。研究结果与刨煤机井下试运行的结果基本一致,可见该方法具有较高的准确性,能满足工程实践的要求。     

复杂煤层采煤机螺旋滚筒渐变可靠性设计

为实现采煤机螺旋滚筒在复杂煤层赋存条件下综合性能最优,以"MG400/951-WD"型号采煤机为研究对象,基于破煤理论,利用Matlab得到了含坚硬夹矸及(或)硫化铁结核的复杂煤层赋存条件下螺旋滚筒截齿载荷,结合刚柔耦合虚拟样机技术建立以螺旋滚筒为柔性件的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型,仿真发现了采煤机薄弱环节;结合EDEM离散元技术得到采煤机装煤性能。基于可靠性灵敏度设计理论、可靠性稳健设计理论和性能退化理论,分析了螺旋滚筒设计变量对渐变可靠性灵敏度的影响,构建了螺旋滚筒多目标优化设计评价函数,利用改进粒子群算法,得到设计变量最优解。结果表明,优化后的螺旋滚筒最大应力下降,装煤率提高,螺旋滚筒综合性能得到提升,可靠性得到提高。将刚柔耦合虚拟样机技术与可靠性灵敏度设计理论、可靠性稳健设计理论、性能退化理论和改进粒子群算法相结合,为采掘机械设备的可靠性分析与设计提供理论方法和数据支撑,具有普适性。     

关于薄煤层采煤机螺旋滚筒的研究方法、进展及展望

薄煤层采煤机螺旋滚筒普遍存在生产能力低、截割性能、装煤效果差等问题,因此螺旋滚筒的结构参数设计和选取至关重要。分析概括了国内外学者对薄煤层采煤机螺旋滚筒截割性能、装煤效果所做的贡献,针对现行研究办法及手段,提出了未来薄煤层采煤机螺旋滚筒的研究趋势,这些新的方法将使更加全面的研究薄煤层采煤机螺旋滚筒性能成为可能,对现行研究具有借鉴意义。     

运动学参数对滚筒截割夹矸煤岩应力影响规律

由于夹矸煤岩赋存条件的复杂性及滚筒截割煤岩过程载荷的非线性,得到滚筒截割煤岩的应力信息非常困难,因此很难从可靠性方面对运动学参数进行匹配。以煤岩截割机理和有限元理论为基础,利用LS-DYNA建立螺旋滚筒截割夹矸煤岩的耦合模型,分别对不同工况进行截割过程的动态模拟,以获取煤岩体、滚筒截齿相关组件的最大应力信息。采用曲面拟合技术分析滚筒转速及牵引速度对煤岩体、滚筒截齿相关组件最大应力的影响规律,建立了相关零件应力关于滚筒转速及牵引速度的规律方程。以采煤机生产率、截割比能耗为目标建立了采煤机滚筒运动学参数的优化方程,并得到了滚筒转速与牵引速度的最佳匹配值,研究表明:当滚筒转速为61. 63 r/min,牵引速度为4. 776 m/min时,采煤机生产率可达190. 64 t/h,截割比能耗仅为0. 868 9 kW·h/m3。截齿合金头、齿体、齿座、叶片的应力分别为:1 339. 4,887. 5,454. 7,105. 2 MPa,岩石和煤体最大应力分别为:59. 15,8. 799 MPa。     

串联盘式连续输送机受力分析及实验

运用散立体理论对串联盘式连续输送机运输物料进行受力分析,设计一套驱动轮扭矩的测量系统,对输送系统运转过程中的扭矩测量。对砂子和水泥运输物料进行数据采集,验证出输送系统运行阻力理论计算的正确性。对输送机进行了模态测试,得出输送机属于小阻尼传动系统。进而为研究串联盘式连续输送机的动态特性及系统的优化提供了参考。     

复杂刚柔耦合系统模态参数识别与振动分析研究

基于Pro/E、MATLAB、ADAMS和ANSYS联合建立了采煤机截割部的刚柔耦合振动模型,将截割部在截割含硬结核或夹矸煤层时碰到包裹体而受到的冲击载荷作为力激励,利用ADAMS的Vibration模块计算系统在受迫振动下的频响,通过ADAMS的Postprocessor模块进行模态参数识别和分析仿真结果,确定了对系统整体性能不利的模态振型和频率,判断出系统在本研究所假定工况的载荷冲击下不会发生共振,同时也从模态频率角度验证出壳体在此冲击频率下不会与系统发生共振,而滚筒转速的设计却不符合振动性能要求,通过查看模态振型对壳体结构提出了修改意见。本文解决了输入负载的精确量化模拟及建模与仿真边界条件等关键技术问题,为采煤机截割部的优化设计和可靠性研究创造了条件。     

基于经济截割的采煤机运动学参数优化研究

利用Matlab软件编制了采煤机以不同牵引速度、不同截割深度截割不同坚固性系数煤层时的载荷计算程序并生成载荷文本,采用均匀设计法对这些文本进行选择,作为刚柔耦合模型的外载,仿真后通过人工神经网络预测了其他工况下各关键零部件的可靠性。基于神经网络预测结果分析了煤层坚固性系数,采煤机牵引速度以及滚筒截割深度与采煤机工作可靠性的关系。并且在保证采煤机可靠工作的前提下,得到了采煤机经济截割曲线,以及相应的最优生产率。研究表明：该型采煤机截割坚固性系数为3的韧性煤时,推荐牵引速度为4.807 m/min,截割深度为550 mm,此时采煤机落煤率为257.8 t/h,其中,单滚筒理论最大落煤率为165 t/h。将虚拟样机技术与人工神经网络相结合能更快更好地解决工程实际中的多参数复杂优化问题。