GPS技术下的露天矿山爆破设计及布孔

针对某露天铁矿布孔方式及弊端，该矿山引进GPS技术并将其应用到矿山爆破设计和布孔中，在现场进行实验研究。结果表明，使用了GPS技术进行布孔，可以极大地提高孔位的布设精度，且操作简便，工作效率较之前也有较大的提高，满足了矿山精细化爆破要求，使得最终的爆破效果得到改善。据现场统计，最终爆破大块率降低40%，减少了处理大块等待时间，满足露天矿山采装的要求，获得了良好的经济效益。     

房柱法开采大面积采空区群的稳定性分析

为了得到房柱法开采大面积采空区群的稳定性变化规律,利用空区激光探测系统(CMS)对采空区进行精密探测,运用3Dmine与FLAC~(3D)耦合建立数值计算模型,分析了采空区围岩应力、位移、塑性区大小及分布状况。研究结果表明,采场中部部分矿柱中垂直应力最大为106 MPa,明显高于边界矿柱;采场周围矿柱中垂直应力相对较小,顶板跨度越大,下沉量越大,表明大部分矿柱仍具有一定的支撑能力;位于空区群边界的试验采场内矿柱中部垂直应力最大为46MPa,顶底部垂直应力相对较小;采场顶板存在微量下沉,最大下沉量为14.23mm,底板略微鼓起,最大鼓起量为6.5mm,表明顶底板均较为安全。     

主轴箱轻量化和热态特性的综合优化设计

为实现机床主轴箱系统轻量化和热态特性的综合优化设计,提出一种正交试验设计和灰色关联分析相结合的方法。选取主轴箱的肋板厚度、筋板厚度、前壁厚度等7个因素作为研究对象,在不等水平下进行了正交组合方案的设计,采用Ansys软件进行了三维结构设计和有限元仿真;以主轴箱质量、X、Y、Z向热位移为目标函数,利用灰色关联分析法,优选出结构设计方案,结果表明主轴箱质量减少2.38%,主轴X向、Y向和Z向热变形分别减小了3.16%、3.29%、2.66%。     

永磁变刚度柔性关节的力学分析与控制器设计

提出一种采用永磁弹簧、绳索驱动、梯形布置的拮抗式变刚度柔性机器人关节,能够根据任务需要,实时调节关节刚度。所述永磁弹簧装置,在绳索提供力矩一定的情况下,增加了关节刚度变化范围,同时减小操作臂的质量与惯量。对提高柔性机器人关节的运动性能具有重要意义。对关节空间与绳索空间的映射关系进行推导并利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,进而实现关节刚度与位置解耦。以轨迹控制为目标,设计了一种双闭环解耦控制器,并进行了试验验证。仿真分析与试验结果共同表明,该柔性关节在较宽刚度调整范围内,都具有较好的位置响应特性和轨迹跟踪能力。上述结构与控制方式同样也适用于多自由度并联柔性机器人关节。     

空间H形梁柱节点的节点域滞回性能试验研究

为研究空间效应对节点域滞回性能及稳定性的影响，设计了4个不同构造的空间H形梁柱节点试件，于柱端施加恒定轴向荷载，于柱弱轴平面梁端施加恒定反对称荷载，于柱强轴平面梁端施加反对称往复荷载。试验及分析结果表明：基于平面梁柱节点试验提出的考虑竖向连接板对提高节点域稳定性的推荐公式仍适用；柱弱轴平面不平衡弯矩通过竖向连接板及横向加劲肋传递至柱翼缘，当该荷载不致引起节点域周边构件过早屈服时，若传力路径连续，节点域不直接抵抗该荷载作用；在本试验的柱弱轴平面荷载应力水平下，构造设计合理的空间试件节点域的承载力、变形能力、稳定性、耗能能力均不低于相应的平面试件。