螺旋钻采煤机钻头载荷的模拟研究

为了研究螺旋钻采煤机钻头的力学特征和动力学行为,通过截齿受力分析,给出了单个截齿上各阻力的计算方法.在此基础上建立了钻头三向载荷的数学模型,利用编制的计算机程序,模拟得到了在不同煤岩、不同结构参数下钻头的载荷曲线.结果表明,钻头载荷存在明显的波动,且载荷大小随煤岩硬度的增加而增加,随钻头直径的加大而增大；在钻头直径一定情况下,钻头的锥角越大,钻头的载荷越大.研究结果对于合理选择螺旋钻采煤机、正确地确定钻头的结构参数、改善螺旋钻采煤机的性能、提高钻采效率有重要的意义和参考价值.     

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。     

采煤机扭矩轴离合器参数化设计

基于有限元分析软件ANSYS和大型数学计算软件MATLAB对某煤机公司设计的采煤机扭矩轴进行了可靠性分析,获取了同等奈件下U型、V型和二次曲线型卸荷槽对扭矩轴的应力变化规律;对二次曲线型卸荷槽进行了参数化设计,根据项目参数,优化了扭矩轴结构.同时结合由机械系统运动学和动力学自动分析软件ADAMS仿真生成的扭矩轴所受峰值时刻的动载荷验证了改进后的扭矩轴的可靠性和合理性.     

连续采煤机截齿截割能力的分析

为了确定连续采煤机截齿截割能力和其对煤岩的适应性，由截割电动机的功率求得连续采煤机截齿的平均截割力，对镐形齿进行截割实验，然后比较截割力的实验测定值与理论值，给出了适于截齿截割煤岩的截割阻抗，并计算分析了滚筒直径、滚筒的转速、截割功率和同时工作齿数对单个截齿截割力的影响。     

大型风电机组变桨距载荷计算与特性分析

以大型水平轴式风电机组电动变桨距系统为研究对象,对其因离心力引起的变桨距载荷、气动力引起的变桨距载荷、重力引起的变桨距载荷等进行深入研究,建立了变桨距载荷计算数学模型.以某1.2MW风电机组为典型算例,对前述变桨距载荷进行了独立和综合的计算与特性分析.结果表明,在叶轮转速、来流风速和节距角一定时,叶轮旋转一周过程中变桨距载荷波动呈相似余弦曲线变化,在不同节距角时波动幅值差异较大.文中提出的风电机组变桨距载荷计算思路与方法具有一定普适性,可为独立变桨距系统深入分析和研究提供理论基础.     

可验证安全外包矩阵计算及其应用

矩阵计算在科学计算和密码学领域中都有着重要的作用.许多密码协议、科学和数值计算问题都涉及到了矩阵计算.然而,对那些计算能力有限的用户来说,独立完成矩阵计算并不是件容易的事情.云计算拥有强大的计算资源,它使得用户的计算能力不再受限于他们的资源约束型设备,他们可以外包工作量给云.本文围绕矩阵计算展开研究,针对矩阵乘积、矩阵的行列式以及矩阵的逆这3种运算,分别设计了切实可行的可验证安全外包协议.与已有的关于这3种可验证外包计算的协议相比,我们的协议在效率和安全性方面都有了改进,而且我们的协议不需要任何的密码学假设.本文中,还为我们的协议给出两个具体应用,即为＂大型线性方程组的求解＂以及＂基于纠错码的密码体制的实现＂这两个问题分别构造了高效的可验证外包计算协议.     

基于成对曲线组合的柔顺机构设计

采用拓扑优化技术进行柔顺机构设计成功与否在很大程度上取决于所采用的机构几何表述方式.本文提出了一种全新的基于成对曲线组合（对线组）的表述方式.这种几何表述方式,首先确定机构的输入输出区域.虽然在初始阶段不知道机构在设计域的分布,但是载荷加载需要借助机构输入输出点,因此必须有至少一个加载区域,一个支撑区域和一个输出区域.将这些输入输出区域利用成对Bezier曲线直接或间接连接起来形成一种可以承载负荷的柔顺机构.这种几何表述方式生成的机构边界为曲线函数之组合,解决了拓扑优化设计中的锯齿和模糊边界问题,并且可以同时进行形状和拓扑优化并且保持结构边界的光滑,没有棋盘格现象和中间密度单元等.基于对线组进行柔顺机构表征,会产生一些复杂的结构,基于FG-FEM有限元法进行仿真分析求得响应.研究柔顺机构拓扑优化设计理论与方法,采用图的形式对机构对象进行编码,利用遗传算法的全局寻优能力寻找全局最优解,数据算例的结果表明,提出的方法正确有效.     

基于刚度匹配的盾构掘进机械系统顺应性评价方法

盾构的顺应性是指盾构掘进机械系统对地质环境变化引起载荷突变的适应能力.由于顺应任务的不同,现有机器人的顺应性方法难以直接应用到盾构机械系统的顺应性评价与设计当中.根据盾构掘进机械系统刚度与掌子面接触刚度的等效计算,本文提出了以机械系统刚度曲线与掌子面等效刚度曲线的匹配程度为度量的盾构机械系统顺应性评价指标,阐述了指标的定义和计算方法,并通过实际案例说明了指标的有效性.本文所提出的新指标可用于评价盾构机械系统对地质变化引起载荷波动的顺应能力,同时可以为盾构推进系统的设计提供指导.     

大展弦比飞机几何非线性气动弹性稳定性的线性化方法

基于动力学小扰动假设建立了具有大展弦比机翼柔性飞机的全机几何非线性气动弹性稳定性分析的线性化方法和工程求解流程,并通过复杂算例验证了该方法的工程适用性.对某高空长航时无人机,计算了飞机在平飞设计载荷以及阵风载荷作用下的非线性静变形,在对应的非线性平衡态下对全机进行动力学线性化,计算了考虑静态大变形因素的全机固有振动特性,采用偶极子格网法计算了非定常气动力,进一步分析了全机的气动弹性稳定性,并与传统线性计算结果进行了对比研究.计算结果表明,由于结构大变形引起的几何非线性会引起机翼面内弯曲和扭转的运动耦合,改变相应模态的频率和振型,从而影响气动弹性耦合关系,降低颤振临界速度.传统的线性方法不但不能得到准确的颤振临界速度,而且有可能给出错误的稳定性结论.因此,对于具有大展弦比机翼的高空长航时无人机,以及类似的大柔性飞行器,必须在其设计过程中进行几何非线性气动弹性稳定性分析.     

采煤机截割部虚拟仿真中的关键技术研究

以某煤机公司的采煤机截割部可靠性研究项目为依托，研究了计算机虚拟仿真中的关键技术，提出了保证仿真精度、提高仿真速度、缩短仿真时间的具体措施，大大提高了Pro／E、MATLAB、ADAMS和ANSYS四款软件协同仿真的可操作性；发现了该采煤机截割部的薄弱环节，如行星架刚度不足、摇臂壳体出现局部应力集中等；在仿真的基础上对壳体结构进行了改进，得到了优化的采煤机截割部传动机构，保证了截割过程的可靠性，对降低研发成本，节省研制时间，提高产品质量具较强的实用价值。     

高速铁路基础结构动态性能演变及服役安全的基础科学问题

中国高速铁路已经由大规模建造进入长期安全稳定运营阶段,如何科学维护庞大规模的高速铁路运营线路,使高速铁路长期保持高安全、高稳定、高可靠的运营品质,是我国现阶段面临的重大课题.在分析总结中国高速铁路基础结构构造特点及其复杂运营环境特点的基础上,提出了高速铁路基础结构动态性能演变及服役安全的三个基础科学问题:环境与动载耦合重复作用下高速铁路基础结构关键工程材料与结构动态性能演变,高速铁路基础结构累积变形与轨面几何形态的映射关系,基础结构劣化与高速列车-基础结构耦合系统动态性能的相互影响及演化机制;回顾评述了国内外在此方面的研究现状与最新进展;指出了本领域今后的发展趋势以及需要重点关注和加强的基础研究工作.     

连续采煤机工作面硬质包裹体分布的模拟研究

短壁工作面上硬质包裹体的分布直接影响连续采煤机的截割阻力、机器振动、工作噪音和截割的经济效益。文章在假定包裹体的几何形状为旋转椭球体的情况下，对长轴尺寸服从均匀分布、正态分布、指数分布、威布尔分布、伽玛分布和贝塔分布下的硬质包裹体在煤层中的分布进行了计算机模拟，并分析了各种情况的特征，为了解连续采煤机工作面硬质包裹体的分布、研究其截割过程和机器的工作性能创造了条件。     

螺旋钻采煤机螺旋钻杆失稳条件研究

通过考虑动能和势能对螺旋钻杆屈曲的影响，运用能量法研究了螺旋钻杆最大转速与螺旋屈曲时临界轴向力间的关系，建立了螺旋钻杆和轴向临界力间的数学模型。研究表明：螺旋钻杆的失稳条件符合实际，对螺旋钻采煤机设计具有十分重要的指导意义。     

掘进工作面瓦斯涌出规律研究

通过对潘一矿掘进工作面涌出量进行实测，对工作面瓦斯涌出来源及构成进行了分析。利用回归分析法，找出了工作面落煤、煤壁瓦斯涌出规律，为工作面的通风管理与安全生产提供了必要的技术指导。     

基于H-J-C本构模型的掘进机截齿破岩过程的数值模拟

针对掘进机实际外负载难以获取及其载荷特性难以正确把握的现状,提出了利用接触动力学、岩石力学和有限元法等理论和方法构建在显示动力学分析程序LS-DYNA环境下基于H-J-C本构模型的截齿与岩石的接触动力学模型数值模拟平台;利用该平台对掘进机镐形截齿的横摆破岩过程进行了数值模拟,得到了截齿受到的三向阻力曲线;通过载荷特性分析,验证了所得载荷曲线的准确性,并获得了某工况下截齿载荷的主要频率结构;分析了截齿的碎岩机理,发现岩石的破碎是与截齿直接接触的岩石的拉压应力和其周边的剪切应力集中综合作用的结果.     

Energy transfer from the second excited singlet state of spirobifluorene

Summary Energy transfer from the second excited state of spirobifluorene is examined by polarization spectroscopy. Evidence against spiroconjugation and evidence in favor of a coulombic mechanism is reviewed and discussed. This coulombic interaction is categorized as an intramolecular energy transfer caused by the extrinsic factors of the Weber nomenclature.     

The ABC transporter structure and mechanism: perspectives on recent research

ATP-binding cassette (ABC) transporters are multidomain integral membrane proteins that utilise the energy of ATP hydrolysis to translocate solutes across cellular membranes in all phyla. ABC transporters form one of the largest of all protein families and are central to many important biomedical phenomena, including resistance of cancers and pathogenic microbes to drugs. Elucidation of the structure and mechanism of ABC transporters is essential to the rational design of agents to control their function. While a wealth of high-resolution structures of ABC proteins have been produced in recent years, many fundamental questions regarding the proteins mechanism remain unanswered. In this review, we examine the recent structural data concerning ABC transporters and related proteins in the light of other experimental and theoretical data, and discuss these data in relation to current ideas concerning the transporters molecular mechanism.Received 29 August 2003; received after revision 19 November 2003; accepted 28 November 2003     

分布式企业协同分销子公司影响因素模糊聚类分析

针对分布式企业协同分销子公司管理效率低,系统决策效率提升困难等问题,搭建了立体协同分销网模型.在深入分析了其特征的基础上,将其影响因素归纳为了市场营销、人力资源等5个一级指标,并分解为市场开拓、财务管理等30个二级指标.构建了协同分销子公司影响因素的模糊聚类分析(FCA)模型,并提出了检验该模型有效性的方法,从而大大提高了协同分销系统的管理和决策效率.最后,通过实际工程案例,验证了该模型和算法的有效性.