采煤机截割部行星架的可靠性分析及优化设计

本文首先应用三维实体建模软件Pro／E、通用有限元分析软件ANSYS和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了采煤机截割部虚拟样机模型，对其进行了动力学仿真分析，得到了行星架所受的外载荷并编辑生成载荷文件；然后将载荷文件导入ANSYS中，施加载荷和边界条件后，进行有限元分析，得到了行星架应力分布及变形情况；最后应用疲劳分析软件Nsoft对行星架进行疲劳寿命分析，得到了行星架的寿命情况。根据分析结果，应用ANSYS的优化设计模块对其进行优化设计，为采煤机截割部行星传动系统的可靠性设计提供了重要的依据。     

燃料电池气、水、热平衡分析及综合管理系统设计

建立了质子交换膜燃料电池系统的气、水和热平衡计算模型，总结了电堆气、水和热管理相关物理量的计算方法；以60kW电堆为例计算分析，认为气、水、热管理三者有着密切的联系，应建立综合管理的概念；设计了气、水、热综合管理系统，该系统充分回收利用了电堆的尾气、电化学反应生成的水和电堆产生的热量。     

牵引供电SCADA系统故障树分析研究

应用灰门故障树分析方法对牵引供电SCADA系统的可靠性进行了研究。简要介绍了灰门故障树分析方法的基本理论和牵引供电SCADA系统的基本结构；建立了牵引供电SCADA系统的故障树；用概率灰数描述部件的故障概率，用灰门代替传统逻辑门来描述部件间的联系，用故障测度描述部件的故障程度。对所建立的故障树进行了定量的计算。结果表明，应用灰门故障树分析方法的计算结果是可行有效的。     

耐用品及其易耗部件耐用度对双寡头企业均衡产量的影响研究

为了研究耐用品双寡头企业的竞争策略，基于Bulow的耐用度选择模型，建立了存在易耗部件情况下的双寡头耐用品企业两期需求一价格模型；求得了双寡头耐用品企业租赁情况下的两期均衡产量；并运用MATLAB软件对均衡解进行仿真，分析了双寡头耐用品企业自身和对手的耐用品耐用度及易耗部件耐用度对均衡产量影响。     

土壤耕作部件仿生优化设计研究

研究了某些具有优良挖掘功能的动物爪趾的生物力学规律和具有类似轮廓形状的弯曲型土壤耕作部件的仿生优化设计问题．在对某些动物爪趾几何轮廓特征分析的基础上，用有限元法分析了这种仿生触土面在工作过程中的阻力变化情况和被加工材料的应力场变化情况．用直线型耕作部件做对比分析，根据仿真研究结果设计制作了系列土壤耕作部件的模型实物，通过室内大型土槽实验测试了其工作阻力，验证了有限元分析结果的正确性．研究结果对于土壤耕作部件的节能降耗设计具有较重要的参考价值．     

掘进机截割头辅助设计软件的研究与开发

针对目前国内掘进机截割头设计大多凭经验进行以及截割负载的非线性、时变性和强耦合等特点，通过对纵轴式掘进机截割头的分析与研究，建立了截割头负载的瞬态动力学模型；基于VC＋＋和MATLAB联合开发了用于掘进机截割头设计和负载计算的计算机辅助设计软件。应用此软件可以获得截割头载荷波动曲线及波动系数、生成截割头瞬时负载的文本及截割头三维参数化实体模型，以评价截割头设计的合理性并进一步指导截割头的优化设计；解决了掘进机截割头设计中盲目缩放几何尺寸及其负载计算因人而异造成设计与计算结果迥异的问题；为新型截割头的研发及对现有机型的改进提供了新的方法和手段。软件界面友好、操作简单、方便实用，使基于科学方法的截割头计算机辅助设计在工程中的应用和推广成为可能。     

超声疲劳振动体的有限元计算及动态模态分析

从超声疲劳载荷的主要特征出发，通过三维有限元计算及动态模态分析，研究了超声疲劳载荷下包括整体裂纹扩展试件及聚能器在内的振动体的应力、应变场和位移分布；分别讨论了超声疲劳载荷（Ｒ＝－１）和超声疲劳载荷叠加平均应力（Ｒ〉－１）两种情况下振动体固有振动模态的变化规律，为便于理解，简要综述了超声疲劳试验机的工作原理以及应用超声疲劳试验技术研究工程结构材料疲劳裂纹扩展性能的方法。     

基于MATLAB/GUI的采煤机工作机构载荷计算软件的开发

采煤机工作机构的载荷是采煤机设计与分析的一个重要指标,有效、准确地对采煤机滚筒载荷进行计算至关重要.基于Matlab语言.利用其强大的运算功能以及简洁、直观的GUI人机交互界面,设计出了人机交互友好、使用方便的采煤机工作机构载荷计算平台.并且对究煤集团＂含硫化铁矿结核体薄煤层采煤机截割部可靠性研究＂项目中采煤机工作机构的载荷进行了模拟和验证,得出该计算软件是可靠的,对处理复杂非线性载荷具有重要参考价值.     

超声疲劳载荷下应力强度因子的确定

根据线弹性断裂力学基本理论，分别讨论了由位移法和能量法确定裂纹尖端应力强度因子的具体步骤；计算分析了试件在承受超声疲劳载荷（Ｒ＝－１）和超声疲劳载荷叠加平均应力（Ｒ〉－１）两种情况下的应力强度因子随裂纹长度变化的关系。分析结果表明，应用能量法研究确定超声疲劳载荷下的裂纹尖端应力强度因子，具有简明和计算精度高等突出优点，并能正确描述疲劳裂纹扩展对固有振动模态影响的规律，还实验研究了钛合金的疲劳裂纹扩     

振动工况下磨料磨损试验研究

设计了一台振动磨料磨损试验机，进行动载荷作用下磨料磨损研究试验。本试验针对45#钢和42CrMo两种材料在不同形状规格和不同磨料下，改变振动频率来研究振动对两种材料磨损量的影响，通过试验数据得出关系曲线，并对其进行理论分析。试验结果表明：振动对磨料磨损的影响不容忽视。在低频振动范围内，对45#钢并非振动频率越高磨损量越多，而是有一个分界点；而对于42CrMo而言，在f〉2．5Hz时还出现振动减磨的情况：     

电信空调冷却塔供冷系统节能应用

根据电信机楼的空调负荷特点，在冬季和部分过渡季节，选择使用冷却塔加板式换热器的间接式免费供冷空调系统为电信机楼提供冷量。介绍了冬季机房空调送风温度和冷却塔供冷温度的确定，分析了冷却塔供冷温度对冷却塔运行消耗的影响。通过预测计算确定冷却塔免费制冷的的运行时间及节能效果。并引入了冷负荷供需指数的概念，经过现场测试计算得出江苏电信第二枢纽工程中影响该指数的三个因素，最后总结了江苏电信免费制冷技术的节能情况和应用潜力。     

利用 CFD技术对管壳式换热器壳程结构的模拟分析

以某公司所制造的水源热泵为基础,针对制冷量 Q0=180kW 的蒸发器的内部结构,利用 CFD技术对其壳程侧做了流场与热场的模拟分析,得到了具有一定价值的分析结果:1)原设计中不仅单弓形折流板的数量较多而且折流板较厚,占用了一定有效换热面积,势必影响了壳程水侧的换热效果和造成了较大压降;2)由于进水管侧的水温与制冷剂的蒸发温度之间存在较大的温差,会在管板上产生较大的热应力,有造成管板与换热管的接触破坏的可能;3)通过对原设计的速度矢量分析,可以较为清楚地看到,原设计存在较多的流动死区,这些流动死区,会影响水侧换热.根据这些分析结果,提出了相应地解决方案,并建立了改进后的蒸发器模型     

百叶窗式翅片散热器的数值模拟和实验研究

先对百叶窗式翅片散热器进行了理论计算；然后对其物理模型进行合理的简化处理，利用ANSYS软件，采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型，通过求解三维N-S方程和能量方程模拟了散热器的散热过程；最后进行了试验研究。试验测试和理论计算、数值模拟三者数据基本吻合，说明数值模拟方法能真实反映百叶窗式翅片散热器的传热特性，为散热器的设计和改进提供理论依据。     

蓄压式燃气发生器内弹道分析与预计

针对我国姿态控制和轨道控制液体火箭发动机推进荆输送系统，围绕蓄压式燃气发生器内弹道预计开展研究。探讨了喷管在超临界状态和亚临界状态下其内部燃气流动的变化规律；分析了燃气发生器工作结束后在对流换热和稳态导热条件下燃气发生器和储气瓶内高温燃气与外界环境的换热过程；编写了内弹道计算程序，在试验论证的基础上，表明该程序可初步预计蓄压式燃气发生器内弹道性能。     

基于FLOWMASTER软件的引气系统仿真分析

为准确模拟飞机导管引气系统在各工况下的运行状态，在研究飞机引气系统结构及流体网络算法原理的基础上，基于一维流体仿真技术建立了引气系统计算模型，根据实际工况对系统进行了稳态和瞬态分析。重点考察了系统中各主要元件的运行情况及节点的压力、温度等关键参数的变化规律。仿真结果表明，系统及各主要元件均满足设计与控制要求，可为我国民用客机导管系统的优化设计提供一定的理论参考。     

民机客舱热载荷的数值计算

以桌型客机为例，将客舱复杂围护结构划分为三部分。据此建立各区域单元结构的三维数值计算模型，并对不同外界环境下客舱的热流密度及传热量进行了数值仿真。结果与传统计算方法吻合良好，研究工作对于我国大型飞机热载荷的计算具有参考价值。     

固体氧化物燃料电池-斯特林热机混合动力系统的性能优化

应用电化学、非平衡态热力学和有限时间热力学等理论,建立包含多种不可逆损失的固体氧化物燃料电池与斯特林热机组合而成的混合动力循环系统理论模型,导出混合系统的输出功率和效率的表达式,确定混合系统的最大输出功率和最大效率及其工作在最大输出功率或工作在最大效率时的运行条件,给出系统的优化工作区域,详细讨论了热力学循环过程的不可逆性对混合系统优化性能的影响,探讨了固体氧化物燃料电池与斯特林热机之间的最佳匹配关系.所得结果可为实际混合动力系统的设计和优化运行提供理论依据.     

悬索桥几何非线性及主缆受力分析

利用离散、节点平衡求解、系统平衡协调迭代的方法求得具有确定长度的缆索在荷载作用下的曲线形式，详细分析了缆索在荷载作用下的挠度及变形。然后将悬索桥分为两大子结构，即主缆柔性结构，及加劲梁、塔柱等劲性结构。在两大子结构间的耦合点建立平衡方程，进行直接迭代求解。文中并对目前较为常用的结构几何非线性求解法进行了深入的探讨。通过算例证明本文方法不仅计算简单，迭代自由度少，而且计算结果完全可以与精确解媲美，完全克服了非线性方程求解中解的飘移现象。