多股纤维绳芯钢丝绳应力及变形分布研究

根据钢丝绳的空间股绳缠绕关系,建立Frenet-Serret标架图及钢丝绳的空间矢量表达式,以右同向捻6×36WS-FC钢丝绳为例,在理想条件下通过有限元分析软件ABAQUS对模型进行分析,对模型一端加载,一端拉伸,观察模型的应力及变形分布。结果表明:钢丝绳的应力呈空间螺旋状分布,且最大应力位于绳股最外层钢丝上。钢丝绳的轴向变形随拉伸载荷的增加呈阶段性线性增长。     

晶须复合纤维EGC抗大变形性能研究

为了满足深部大变形工况对混凝土类支护材料柔性的要求,使用国产原料制作了复合纤维EGC材料。通过试件试验,获得了复合纤维EGC材料本构;使用COMSOL对U型钢与EGC材料支护时的收敛特性进行了数值计算。通过对模拟结果的分析发现:在使用普通混凝土支护时,直墙底与拱顶处混凝土易发生破坏,使用U型钢与普通混凝土支护对该现象改善不佳,而所制作的EGC材料能够适应该工况。通过研究,获得了掺入CaSO₄晶须的EGC材料本构,讨论了EGC材料对大变形工况的适应性。     

胶基电敏传感元件大变形拉伸试验研究

对自行研制的掺入短切碳纤维导电填料的胶基电敏传感元件进行拉伸试验,分析了传感材料的应力-应变关系、电阻-应变关系、敏感性及传感导电机理。在此基础上,采用碳纤维胶基电敏传感元件进行了土工加筋带大变形测试试验。研究结果表明：采用碳纤维胶基电敏复合材料制作的传感元件具有测试土工筋带等结构和材料大变形的可行性。     

可拉伸锚杆控制巷道围岩变形效果的相似模拟研究

文章提出在软岩,高地压巷道中使用可拉伸锚杆的必要性。通过相似模拟研究,得出了可拉伸锚杆加固围岩的机理及其适用条件。     

覆岩导水裂缝与岩层拉伸变形量的关系研究

为了研究覆岩导水裂缝带内裂隙岩层导水性与覆岩岩层层向拉伸变形的关系,定义了岩层中间层的概念;在假定可以用两段圆弧拟合岩层下沉盆地内外边缘曲线的条件下,导出了岩层层向拉伸率ε的计算公式;统计了近年来的井下导高观测成果。研究得出:当岩层中间层层向拉伸率超过岩石拉伸变形极限时,岩层会产生法向拉伸裂隙;当岩层层向拉伸率大于其临界拉伸率时,该岩层就会成为导水裂缝岩层。岩层层向拉伸率ε主要受岩层层位高度h,煤层采厚m,岩层下沉系数q,边界角δ0和充分采动角ψ等因素的影响。回归分析得出:覆岩岩层越坚硬,则裂采比就越大,导水裂缝带顶部岩层层向临界拉伸率ε0值就越小。     

纳米晶铁单向拉伸变形的分子动力学模拟

应用分子动力学方法模拟纳米晶铁在单向拉伸载荷作用下的力学性能与微观结构演化过程.结果表明,平均晶粒尺寸在2.82～8.47nm范围内,纳米晶铁的弹性模量和试样的相对密度呈线性关系,抗拉强度随晶粒尺寸的减小而减小,显示出反常的Hall-Pethch效应.纳米晶铁试样在塑性变形过程中,出现了晶粒旋转、晶界运动、晶界滑移和位错运动,在局部区域出现了从bcc到五fcc和hcp结构的应力诱导相变,这与纳米晶fcc金属不同.     

CONFORM连续挤压AZ31镁合金拉伸变形和断裂行为的研究

在改进型铝材连续挤压机上对AZ31镁合金的连续挤压, 研究了连续挤压AZ31镁合金拉伸变形和断裂行为。结果表明, 连续挤压能有效的细化AZ31合金的晶粒和改变晶粒取向, 致使延伸率得到了大幅提高; AZ31合金常规挤压态的断面上呈现出韧性与脆性混合断裂的特征, 而连续挤压态的断面有韧窝特征, 为微孔形核的韧性断裂机制。     

金川镍渣熔融炼铁及熔渣制备微晶玻璃的研究

以金川镍渣为主要原料提铁,以及采用浇铸工艺制备二次熔渣微晶玻璃,获得了可用于炼钢的生铁原料和建筑装饰用微晶玻璃.利用正交试验设计方法探讨了不同原料配比组成条件下渣铁分离和熔渣微晶玻璃晶化的效果,确定了可用于工业试验的最佳原料配比:85.1%镍渣,1.8%氧化铝粉,6.6%生石灰,5.0%萤石,1.6%氧化钠,5.1%焦炭.通过X射线衍射分析、物理化学性能测试、光学显微分析等手段确定了微晶玻璃的物相组成及性能特征.     

离心雾化机理及提高离心雾化效率新技术

对离心雾化机理进行了较深入的分析。认为剪裂效应是熔体被雾化的根本原因。雾化与快凝的效果主要取决于圆盘的转速, 而传统的机械传动与支承的装置转速有限。一种新的水压传动与流体动压支承的雾化装置的转速每分钟可达数万转, 从而提高雾化与快凝技术的效果。     

轴向拉应力对钻井套管剪切变形时应力特征的影响规律研究

基于煤层开采条件下上覆岩层的运动规律,采用Ansys软件建立了钻井套管剪切变形数值模拟模型,研究了轴向拉应力对套管剪切变形时的应力特征的影响规律。结果表明随着套管承受拉应力的增大,剪切面上Mises应力最大值和套管上承受较大Mises应力的区域面积均增大,说明拉应力越大,套管越易发生剪切破坏,且套管易发生剪切破坏的区域也越大。研究结论解释了工程中套管剪切破断的区域主要位于软硬岩层交界处(上硬下软组合)和关键层区域的原因。     

离心式通风机CAD系统的研究

研制开发了离心通风机的专用计算机辅助设计系统。该系统能够实现风机的自动选型、设计计算、风机主要零部件的参数化绘图等功能。基于对现有高性能离心式通风机主要参数选取方法与规律的分析研究，提出了确定风机叶轮主要参数的新方法。     

切割离心式水泵叶轮叶片法的适用性研究

由于水泵规格限制、初始选型设计不尽合理、水泵性能恶化及排水系统阻力变化等诸多原因的影响,造成了矿井排水设备的排水系统运行效率偏低、能耗偏高的状况。该文依据排水系统效率理论,分析了切割叶轮叶片对水泵和排水系统效率的综合影响,指出了切割叶轮叶片性能调节方法在排水系统节能降耗改造中的作用,并明确给出了此方法的使用界限及适用范围。     

边坡变形监测研究与进展

随着现代技术及科学方法的不断发展,变形监测在监测技术、处理方法上有了新的发展,各种新仪器在新技术的推动下不断被应用。变形预测也由原来单一的岩土力学方法或测量数值分析方法发展到智能人工生命结合测量、岩土力学综合预测方法,预测精度在逐步的提高。文中从变形监测技术、处理方法做了细致的分析,并对将来发展趋势做了预测。     

圆形离心浮选机的研究与应用

圆形离心浮选机是由自吸式气泡发生器和圆柱—圆锥形分选槽体组成的浮选设备 ,利用矿浆射流形成的离心力场强化了重力场中的气泡碰撞矿化和泡沫析出过程。工业试验结果表明 :圆形离心浮选机对煤泥特别是细煤泥的浮选效果好 ,具有浮选速度快 ,分选选择性好 ,单位容积处理能力大等优点 ,是实现微细矿物分选的有效设备     

小型离心式清水泵磁性液体密封结构的研究

针对小型离心式清水泵轴封问题进行了分析 ,根据离心式清水泵结构和磁性液体密封理论 ,把磁性液体密封技术应用到离心式清水泵上 ,并给出了密封结构形式。     

矿山围岩变形与破坏光纤感测理论技术及应用

矿山围岩应力与结构演化机理是深部煤炭资源开采围岩控制的关键科学问题。开展采场和巷道围岩应力演化与变形破坏监测,是掌握应力场动态迁移规律,分析覆岩分区破裂、结构演化的重要手段,也是实现井下灾害超前辨识和危险区域感知预判的基础。近年来光纤传感技术在解调原理、传感器研发方面取得了长足的进步,可实现不同尺度的围岩应力、变形,大范围、分布式动态监测,成为了岩体变形破坏的重要监测手段之一。分析了光纤传感技术在矿山围岩变形与破坏监测方面的应用进展,总结了用于采场和巷道围岩变形监测中的光纤传感理论及适用特点,归纳了光纤传感系统布设方法与安装工艺,讨论了采场覆岩"横三区、竖三带"分布,覆岩结构演化,支承压力分布,顶底板变形特征的光纤表征机制,介绍了光纤传感技术在矿山围岩变形表征中的最新成果。结果表明:光纤传感技术在矿山围岩监测中的应用仍处于现场应用研究阶段,在智慧矿山建设背景下,采场和巷道围岩变形监测技术向多参数、智能化、实时动态监测发展,光纤传感技术存在多参量、多尺度传感器研发,多维度光纤传感系统及布设工艺,大数据光纤传感数据智能分析系统构建等研究热点。研究成果对推动矿山围岩光纤传感智能监测技术研发与应用具有积极意义。     

煤矿排水系统中离心泵的优化组合研究

由于变频器价格昂贵,制约了其在煤矿排水系统中的广泛应用。由于变频调速转速下降过度会导致水泵扬程不够,限制了其变频调速范围,以至系统效率下降。通过利用离心泵优化组合的方法,可提高排水系统的控制精度与效率,降低了变频器容量及造价,值得推广。     

Theoretical and experimental study on fiber Bragg grating sensing of rock strata settlement deformation

Based on the theory of fiber Bragg grating sensing, and using a 2 m plane stress material model of the simulation experiment, the wavelength shift regulations of fiber Bragg gratings under rock settlement deformation conditions were got, which provided reliable basis for the design of the wavelength bandwidth of sensing gratings. The wavelength increase when the rock layers are under tension, and decrease under compression. Compressive strain sensitivity is bigger than tensile strain sensitivity when the load is lower. However compressive strain sensitivity is smaller than tensile strain sensitivity when the load is higher. Experimental result coincides well with theory. The wavelength bandwidth of two neighboring fiber Bragg gratings of the gratings used for monitoring the deformation of rock layer should be no less than 6 nm. An effective new approach for detecting the deformation of rock settlement with fiber Bragg gratings is provided. Supported by the National Natural Science Foundation of China(50775060)