提高大型仪器设备利用率的措施和建议

大型仪器设备是高等院校科学研究的重要工具,也是学校综合实力和水平的重要标志之一。但现在普通院校大型仪器利用率普遍比较低,如何提高大型仪器设备的利用率是当务之急。结合河南理工大学土木工程学院大型仪器设备的现状,找出其原因,并针对原因提出相应的措施和建议。     

热交换系统二自由度PID 控制

为解决热交换系统的温度控制问题, 采用二自由度PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法设计了温度控制器。该控制器的PID 参数通过Ziegler-Nichols 振荡法整定, 二自由度化控制器参数根据经验规则进行调整。利用所设计的二自由度PID 控制器和传统的PID 控制器进行了多项仿真实验, 包括目标跟踪、抗扰、鲁棒性和标称模型控制等。实验结果表明, 二自由度PID 控制器的目标跟踪速度优于传统PID, 具有良好的鲁棒性, 对标称模型的控制具有更小的上升时间和反冲。     

M2高速钢激光表面处理多层组织的研究

用淬火态作为原始组织对Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２（Ｍ２）高速钢激光处理时所得到的硬化带及热影响区的组织进行了研究。结果表明，激光处理后得到６层不同的组织，由表面开始依次命名为表面灰层、第一亮环、第一灰环、第二亮环、第二灰环及黑环。对这６层组织进行了仔细的观察，测量了各层显微硬度，并对组织的形成原因进行了讨论。     

基于操作空间的机械臂自适应模糊鲁棒控制

为提高动力学模型不确定的机械臂系统的跟踪精度, 提出了一种基于操作空间的自适应模糊的鲁棒轨迹跟踪控制方法。考虑存在未知的外部扰动和其他未建模动态, 引入GL(General Linear)矩阵及其乘法算子,利用模糊系统逼近任意非线性函数的能力对机械臂动力学进行前馈补偿, 通过鲁棒控制项抑制建模误差和有界扰动。该方法无需求解机械臂在操作空间的动力学模型。根据Lyapunov 稳定性理论证明了系统的稳定性,并通过仿真实验验证了所设计控制器能达到较好的轨迹跟踪效果。     

硬粘土基坑开挖土压力变化规律分析

为了研究硬粘土基坑开挖土压力变化规律，利用数值模拟软件FLAC^3D，研究了硬粘土基坑在无支护开挖过程中主动区、被动区土压力以及坑脚处集中应力的变化规律。模拟结果表明：经典Rankine理论不适合于硬粘土土层土压力的分析研究：基坑开挖主动区土压力与深度呈正定线性关系;基坑被动区土压力在坑脚附近形成近似矩形的应力集中区域；位于开挖侧面上的突变应力，存在于1．0-1．2倍开挖深度的土层区域内，其值是相应深度处静止土压力的1．0-1．8倍。     

地下洞室动应力集中系数分布规律

为了能够给平面爆炸应力波作用下地下洞室加固,利用试验和理论研究了在平面应力波的作用下,地下洞室动应力集中系数分布规律。结果表明:当洞室受到拱顶正上方平面波作用时,洞壁各个位置都是产生压应变,拱顶至侧墙底部动应力集中系数先增加后减少,最大在拱脚处。当入射方向从拱顶向左侧偏移至水平方向,迎爆侧和其背爆侧动应力集中系数较小,与迎爆方向垂直的方向动应力集中系数较大,并且入射方向两侧的高应力集中系数的作用范围随着入射角度变化而不同,动应力集中系数也逐渐不以应力波的入射方向对称。这将对实际工程进行抗爆设计非常有意义。     

被卡钻杆的环向聚能弹爆破切割技术及应用

为了能有效地通过爆破切割来处理被卡钻杆,运用聚能原理设计了环向聚能切割弹,成功将钻杆沿钻头顶部与钻杆连接处的水平面切断,回收了钻头以上全部钻杆.结合工程实例,介绍了环向聚能切割弹的设计方案,并针对实际施工过程中的药量确定、网路设计、防水措施等作了详细说明,对类似工程施工具有一定的参考价值和指导意义.