Wing crack model subjected to high hydraulic pressure and far field stresses and its numerical simulation

By considering the effect of hydraulic pressure filled in wing crack and the connected part of main crack on the stress intensity factor at wing crack tip, a new wing crack model exerted by hydraulic pressure and far field stresses was proposed. By introducing the equivalent crack length l _eq of wing crack, two terms make up the stress intensity factor K _I at wing crack tip: one is the component K _I⁽¹⁾ for a single isolated straight wing crack of length 2l subjected to hydraulic pressure in wing crack and far field stresses, and the other is the component K _I⁽²⁾ due to the effective shear stress induced by the presence of the equivalent main crack. The FEM model of wing crack propagation subjected to hydraulic pressure and far field stresses was also established according to different side pressure coefficients and hydraulic pressures in crack. The result shows that a good agreement is found between theoretical model of wing crack proposed and finite element method (FEM). In theory, an unstable crack propagation is shown if there is high hydraulic pressure and lateral tension. The wing crack model proposed can provide references for studying on hydraulic fracturing in rock masses.     

敢于质疑

华罗庚上小学时发现有位大教授写的有关数学的文章有些不对劲。他看了又看,算了又算,最后,认为这位教授真的错了。在老师的鼓励下,华罗庚很快写好了一篇文章,寄给了杂志社。过了一段时间,邮递员给华罗庚送来了一个小邮包。他拆开一看,里面是一本新的杂志,上面有他的那篇文章,还附有一封编辑写给他的表扬信。从此,华罗庚对数学更有兴趣了。后来,他成了一位世界著名的数学家。     

居住小区室外空间环境设计与园林造园艺术探讨

普通的城市居住小区,在城市可开发用地越来越紧缺,地块容积率越来越高的情况下,其室外空间环境设计,只能在有限的土地上尽最大可能为居民营造舒适宜人的居住环境。苏州古典园林正是在人口密集和缺乏自然风光的城市中,在有限的空间里,人工创造出可赏、可游、可居的宅园合一的居住环境。由此在进行居住小区的室外空间环境设计时,不妨尝试借鉴苏州古典园林的一些设计手法和理念。     

PLC在控制系统水量平衡中应用

本文通过对武钢热轧厂轧钢供水系统五个水池水量平衡存在问题的分析，通过采用可编程序控制器(PLC)对原有系统改造的成功应用，最终使系统能够安全、自动、可靠的运行，并极大的降低了能耗损失。     

基于流态转换理论巷道前伏溶洞突水的流固耦合–强度折减法分析

引入承压溶洞突水的管道流折算渗透系数,构建耦合非线性渗流–管道流于一体的承压溶洞突水全过程分析模型,在此基础上建立巷道前伏溶洞突水过程的流固耦合–强度折减法联动分析方法,研究承压溶洞突水全过程的流态转换机制。以七一煤矿石坝井承压溶洞突水事故为例,探讨防水岩柱的力学失稳机制和突水演化过程。研究表明:防水岩柱失稳前岩溶水非线性渗流,随着岩柱折减系数的增加,工作面渗水量增大,防水岩柱失稳后,溶洞水体突出,涌入巷道形成管道流。采用管道流模拟得到突水量在较短时间内达到峰值,由于溶洞水体储量供给约束,突水量逐渐减少,由突水初期的粗糙紊流最终变为管道层流。引入防水岩柱安全系数的概念,研究防水岩柱安全系数与溶洞内压、岩柱厚度的关系,将安全系数为1.5的岩柱厚度作为防水岩柱的计算安全厚度,提出防水岩柱工程留设厚度等于炮眼深度、爆破扰动深度和防水岩柱计算安全厚度之和的设计方法。将岩体流–固耦合理论、流态转换理论和强度折减法结合起来研究承压溶洞突水的非线性力学响应,为研究承压溶洞突水全过程提供了一种新的研究方法。     

基于交通约束及多元启发函数的改进A^*算法

针对多移动机器人的环境下容易出现碰撞的情况以及传统A^*算法规划的路径容易出现拐角数多的问题,基于栅格建模的方法,提出了交通约束法,并且在A^*算法原有启发函数的基础上,添加拐角数的评判指标,构成多元启发函数。在MATLAB仿真平台上对基于交通约束及多元启发函数A^*算法进行仿真实验,结果证明在多AGV系统下,基于交通约束及多元启发函数的A^*算法在规划出合理路径的前提下,减少了拐角数,降低了碰撞几率,提高了移动机器人完成路径的效率,具有较强的稳定性。     

动圈式直线电机的高响应特性研究

针对常规电机在输出电磁力、响应时间和响应速度等特性上的不足,基于线圈组合变换的电感和电阻对时间常数和电流的影响,对动圈式直线电机的载流线圈采用分割与组合变换的方法,对其响应时间、输出位移、输出电磁力和加速度进行了数学建模和仿真分析。结果表明:在单位阶跃信号输入下,均匀分割的线圈组件通过并联设计,其位移的阶跃响应由14.6 ms以上减小到9.94 ms以内,响应速度至少增加了1倍,电磁力由原来的10.8 N增加到93.2 N,加速度也提高了8倍。     

高精密3-PPR并联平台的对位精度分析与试验研究

为了获得3-PPR并联平台的最佳对位精度,针对平台的结构布局与工作影响因素对其对位精度的影响,采用理论误差分析与实验验证的方法对平台进行对位精度研究,得出平台误差数学模型并确定在速度为7.5 mm/s、加速度为100 mm/s~2时平台的对位精度最好,上述分析结果为进一步改善与开发平台性能提供了必要的理论依据,可用于各种高精密对位场合,具有一定的实际应用价值。     

表面质量检测系统在本钢热轧酸洗产品中的应用

本钢酸洗产品包含CQ、DQ、DDQ、HSS、HSLA等不同强度级别热轧酸洗产品,广泛应用于汽车内部结构件及家电压缩机壳体等。酸洗机组原来的带钢表面质量检查为质检员人工目视检查法,存在很多缺点。随着表面质量检测系统的使用,改善了这些问题,可以有效检查出口活套内部储存带钢的表面质量,解决了人工质检检查存在盲区漏检的问题。经过对表面质量检测系统的优化,本钢酸洗产品中划伤、辊印、酸洗水锈等典缺陷识别率达到了95%以上。随着表面质量检测系统的使用有利于在生产过程判定区分不合格产品,杜绝了不合格产品出厂,使本钢酸洗产品成为市场一流的产品。     

基于塑性区分布形态的软弱破碎巷道围岩控制原理研究

以平煤股份六矿北二进风石门软弱破碎巷道围岩为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析巷道围岩塑性区分布形态特征,研究侧压系数、内聚力与内摩擦角对塑性区的影响程度。研究结果表明:巷道围岩塑性区主要存在圆形、椭圆形、圆角矩形和蝶形4种分布形态,侧压系数、内聚力与内摩擦角共同影响塑性区的分布形态及其范围;内聚力与内摩擦角对圆形和椭圆形塑性区的影响较小,而蝶形塑性区对内聚力与内摩擦角非常敏感,主要表现为4个蝶叶随内聚力与内摩擦角的增大而快速退化,蝶叶尺寸越大,蝶叶的退化速度越快;提高内聚力与内摩擦角在减小巷道围岩塑性区范围的同时,可促使蝶形塑性区向圆角矩形转化。工程实践结果表明,以中空注浆锚索为核心的"锚网喷+全断面中空注浆锚索"分步联合巷道修复支护技术能够保持软弱破碎巷道围岩的稳定性,保障巷道的长期使用。