相似煤储层瓦斯压力计算模型及其空间分布特征

为了识别煤层瓦斯抽采过程中瓦斯压力的空间分布特征,利用多场耦合模拟试验,通过最小二乘法残差平方和优化研究了煤层瓦斯压力变化与距抽采管最短距离之间的关系.基于遗传算法进一步优化了煤层瓦斯压力计算模型常量参数,重构及可视化了煤层瓦斯压力的空间分布.结果表明:该计算模型可用于卸压区抽采时相似煤储层空间各位置及不同抽采时间的瓦斯压力计算;煤层瓦斯压力与距抽采管最短距离呈指数衰减函数关系,其下降趋势与抽采时间和距抽采管距离相关;在煤层立体空间维度,垂直抽采管断面上的瓦斯压力场呈现出以抽采口为中心的圆环分布,平行抽采管的二维面上瓦斯压力场围绕抽采管呈椭圆环分布,其三维等压面呈漏斗状分布.     

ECAS车辆车身高度调节系统与整车性能匹配研究

为解决电控空气悬架(electric control air suspension,简称ECAS)车身高度切换过程中的振荡及“过充”、“过放”现象,以空气弹簧特性为媒介,与车辆动力学相结合,对车身高度调节系统的进行建模.通过遗传算法优化车身高度调节系统PID的控制参数,提出一种新的积分分离PID控制策略.采用Matlab/Simulink搭建模型并对控制前、后仿真结果进行了对比.结果证明,所设计的控制方法能有效解决以上问题,优化后的车身高度调节系统能显著减少汽车振荡及干扰,操纵稳定性得到改善.     

滚珠丝杠式惯容器试验及力学性能预测

在数控液压伺服激振试验台上进行滚珠丝杠式惯容器力学性能试验,获得惯容器在不同惯容系数及不同激振输入下力学响应,通过分析惯容器存在的非线性因素及试验结果,揭示非线性因素影响惯容器的实际性能。考虑建立惯容器自适应神经网络模型,进行惯容器力学性能预测。由于BP算法易陷入局部最优且泛化能力弱,用遗传算法优化BP网络训练过程。基于非线性因素对惯容器力学性能影响机理,选惯容系数及惯容器在多个瞬态时间点位移、速度及加速度为神经网络输入,惯容器输出力为网络输出,并将试验所得1020组数据用于网络训练及预测,网络预测结果与试验结果吻合良好,说明所用方法正确合理,可为惯容器力学性能预测提供参考。     

不同数量钻孔瓦斯抽采有效区域数值模拟分析

为了研究钻孔数量对煤层瓦斯压力及有效抽采区域的影响,采用三维数值模拟方法,计算并分析了单排不同数量钻孔抽采条件下煤层瓦斯压力及有效抽采区域的空间分布特征。结果表明：煤层瓦斯压力变化具有显著的时空响应特征,抽采初期钻孔数量对抽采半径之外的煤层瓦斯压力影响较小,但随抽采时间的增加,钻孔数量对其影响逐渐显现,抽采影响半径增大,瓦斯压力下降趋势加大;钻孔有效抽采区域空间分布形态及其范围受到钻孔数量与抽采时间的影响;有效抽采区域体积与抽采时间基本呈y=ax^b函数关系,且钻孔有效抽采区域体积与钻孔数量并未呈线性关系;在瓦斯抽采过程中钻孔之间会产生叠加效应,随抽采时间的增加叠加效应更加明显。     

煤层瓦斯抽采多物理场参数动态响应特征及其耦合规律

为进一步深化煤矿瓦斯抽采过程中多物理场参数动态响应特征及其耦合作用机理的认识,运用自主研发的多场耦合瓦斯抽采物理模拟试验装置,开展了工作面前方不同应力区域瓦斯同步抽采物理模拟试验,分析了抽采过程中煤体温度场、瓦斯压力场和煤体变形场的实时演化特征及多物理场耦合作用机制。研究结果表明：(1)在同步抽采过程中,应力Ⅳ区煤体温度下降速率最快,其次为应力Ⅰ区和应力Ⅱ区,应力Ⅲ区的温度下降速度最慢,不同区域瓦斯压力衰减特征与煤体温度下降规律具有相似性。煤体变形受煤体温度和瓦斯压力的耦合作用影响,使煤体变形呈非线性增加。应力Ⅳ区煤体变形量最大,应力Ⅲ区由于受泊松效应影响,其煤体变形大于应力Ⅰ区和应力Ⅱ区。(2)在同步抽采过程中,各应力区域煤体变形具有阶段性变化特征,分为变形延迟阶段、变形启动阶段和变形二次递增阶段,变形延迟的实质是煤层中大量分布的微孔和小孔,对吸附态瓦斯脱附的束缚作用,加上煤基质对瓦斯的毛细凝结作用,导致瓦斯解吸滞后,从而出现煤体变形延迟现象。(3)各应力区域煤体变形的动态响应受到有效应力压缩效应、基质收缩效应、解吸热收缩效应和泊松效应等共同影响,泊松效应对应力Ⅲ区起主导作用,有效应...     

塑料内存的发展现状

塑料内存是传统硅芯片材料的替代品。相比于硅材料,塑料内存的性能更佳,如具有硅芯片难以比拟的柔软性和透明性,成本也更低。塑料内存的信息存储单元目前有铁电聚合物、聚噻吩或金属粒子掺杂的聚合物等,上述信息存储单元可采用印刷、打印、涂布等方式处理在柔性基材上,且存储的信息可以一次写入、多次读出,或多次写入、多次读出。     

氯乙酸改性魔芋葡甘聚糖制备混凝土脱模剂的研究

采用氯乙酸对魔芋葡甘聚糖(KGM)进行改性制备魔芋葡甘聚糖水溶胶,研究了不同工艺条件对改性产品黏度的影响.采用FT-IR、TG等对改性产品的结构和性能进行分析表征.结果表明,最佳改性工艺条件为:m(KGM):m(氯乙酸)=1:(0.8～0.9),反应温度60℃,pH值为8～9,溶解时间为3 h的条件下,所得溶胶黏度为23～25 s,该黏度符合混凝土脱模剂的要求;改性后水溶胶的成膜性能、抗菌性能等均有明显提高.红外光谱分析和热分析显示,改性后KGM发生了醚化反应,引入了羟甲基,热稳定性好,满足混凝土脱模剂使用极限温度的要求.经检测该产品性能符合JC/T949-2005<混凝土制品用脱模剂>的要求.     

基于多智能体系统的车辆侧向和垂向动力学集成控制

目前底盘集成控制研究主要集中于不同的评价指标和控制策略。在针对不同评价指标的研究中,基于非线性叠加原则的综合性能并没有考虑在内。在针对控制策略的研究中,关于侧偏角、路面附着系数、垂直载荷和车速的轮胎模型存在不足。因此,基于BDI-agent模型框架,提出轮胎agent,电动助力转向agent和主动悬架系统agent。在系统agent中,采用协调机制来管理各agent子系统,以便提高整个控制系统的灵活性、适应性和鲁棒性。由于需要进行动态特性的仿真,在SIMPACK中建立车辆多体动力学模型,并通过联合仿真分析来评定多agent系统控制器性能。仿真结果表明,多agent系统在电动助力转向系统和主动悬架系统中表现良好。同时,在多变和复杂的驾驶状况下能给驾驶员提供更好的路感。最后,建立多agent系统快速控制原型进行实车试验。试验结果和仿真结果一致,证实了仿真的正确性。所提研究方法在保证了驾驶安全性的同时,改善了操纵稳定性和提高了车辆平顺性。     

紫外光固化胶印油墨固化速度研究

研究了颜料体系,引发体系和工艺条件对紫外光固化胶印油墨固化速度的影响,得出了与紫外光源和颜料相适应的引发速度较快的引发体系组合。     

热压型煤成型条件优化试验研究方法

针对当前煤矿瓦斯动力学物理模拟试验中型煤材料存在低强度和高渗透率问题,建立了一套热压型煤成型条件优化试验研究方法。首先,自主研发了热压型煤试验系统,并对试验系统优势和今后改进方向进行了汇总,同时基于Horsfield致密堆积理论创建了型煤材料最优配制方案,最后形成了以马氏距离度量法和黄金分割法相结合的成型条件优化方法。为了验证试验方法的效果,通过控制成型温度为311.8℃、升温速率为5℃/min和保温时间为5.3 h,开展了不同成型压力条件下热压型煤试验研究,研究了不同成型压力条件下的热压型煤微观结构、物理力学特性和渗透特性等响应特征。结果表明：增加成型压力,总孔隙度逐渐减小,单轴抗压强度呈先增大后减少的变化趋势,破坏形式以块状剥落和纵向破裂为主,初始渗透率呈先减小后增大、最小渗透率则呈先减后增再减的变化趋势。以各成型条件的具体数值为试验点、热压型煤和原煤的关键参数为评价参量构建样本矩阵,计算各成型条件下热压型煤和原煤之间的马氏距离,再结合黄金分割法对试验区间进行优化求解,优化后的最佳成型压力为80 MPa,在此成型条件下制作的热压型煤密度、单轴抗压强度和初始渗透率分别为1.137 g...