脉动风向量过程模拟的POD-随机函数方法

在平稳随机向量过程功率谱密度矩阵的本征正交分解(POD)基础上,建议了一类平稳随机向量过程模拟的POD-随机函数方法.通过POD的模态截断技术,将平稳随机向量过程表达为少数几阶能量占优的本征模态叠加,减少了平稳随机向量过程模拟的计算量;利用随机函数的约束,将随机向量过程POD表达式中的正交随机变量定义为两个基本随机变量的正交函数形式,实现了随机向量过程的降维表达.结合Kaimal风速谱及Davenport空间相干函数模型,进行了脉动风随机向量过程的数值模拟分析,并与传统的Monte Carlo方法进行比较.数值算例表明,本文方法不仅所需的随机变量最少,且仅需生成较少的代表性时程即可获得较高的模拟精度.而且,本文方法生成的代表性时程构成一个完备的概率集,进而可结合概率密度演化理论进行结构随机风荷载作用下的动力反应与可靠度分析.     

近距离采空区下大断面巷道顶板稳定分析

近距离采空区下大断面巷道顶板受煤层开采和巷道掘进两次采掘扰动,为研究两次扰动对巷道顶板稳定性的影响,以任楼煤矿Ⅱ8224切眼巷道为工程背景,利用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,对采空区卸荷影响深度和巷道采掘扰动特征进行分析。结果表明：采空区卸荷影响深度的理论计算结果、数值模拟计算结果与钻取岩芯分析结果三者一致,受卸荷影响范围内的岩层会向上隆起;采空区下大断面巷道顶板的下沉时间为14d,最大下沉速度仅为15 mm/d。得出结论：采空区卸荷对煤层底板的扰动破坏影响深度为5.2 m;受采空区卸荷影响,巷道顶板下沉时间、下沉速度和下沉量较小。     

纵轴式掘进机截割系统模态仿真及试验研究

为了研究纵轴式掘进机截割系统动态响应特性,基于Pro/E和ADAMS联合建立了截割系统振动分析动力学模型,并通过施加简谐激励对截割系统进行受迫振动特性分析,得到3处响应敏感的共振频率;采用锤击法对掘进机截割系统施加激振力,进行试验模态研究,选取复模态单自由度拟合法进行数据拟合,得到截割系统在竖直方向上的前5阶试验模态参数。研究结果表明：第1阶、第2阶试验模态固有频率分别与20 Hz、120 Hz仿真共振频率相近,第3阶、第4阶和第5阶试验模态固有频率则没有相近的仿真共振频率与其对应,这说明采用简谐激励进行振动仿真并不能完全激励出截割系统的共振响应频率,而采用试验模态分析法,在验证仿真分析结果的同时,还可获得更为完整的截割系统模态参数。     

长江源区SWAT水文模型数据库构建及模型的率定与验证

建立长江源区SWAT水文模型数据库,预测长江源区长时间尺度的水量输出过程、趋势和规律,为研究长江源区水文循环过程对气候变化的响应奠定基础.通过收集与分析长江源区DEM(数字高程数据)影像图、水文、气候等数据,构建长江源区SWAT水文模型数据库,通过长江源区月均径流量、降水量、气温、蒸散发量等数据资料,对建成的模型进行参数率定和模型验证.结果表明,长江源区在1961—1966年和2006年以后的两个阶段内径流量增加;在1967—2005年径流量的变化趋势呈现波动下降.用建立好的SWAT水文模型在长江源区进行模拟,率定期的决定系数为0.84,模拟径流量与实测径流量误差为5.27%.验证期的决定系数为0.89,误差为3.34%.在率定期和验证期内,模拟数值符合度较高,该模型在长江源区较为适用.但春汛期(3—5月)的模拟径流量存在一定误差.SWAT水文模型在长江源区的实际运用可以进一步改进.     

有机添加剂对双层镍层间电位差影响的研究

双层镍的层间电位差是影响双层镍抗蚀性能的根本因素.选用不同的有机物作为半光亮镍添加剂,由它制得的双层镍层间电位差互不相同.本文通过测试双层镍的层间电位差,阴、阳极极化曲线,微分电容,循环伏安曲线及电子控针X-射线显微分析.找出有机添加剂影响层间电位差的规律,并对其作用机理做了初步探讨.结果表明:(1)选用结构较复杂,分子体积较大的有机物作为半光亮镍添加剂时,可得到层间电位差较大的双层镍;(2)这些有机添加剂主要是通过吸附影响阴极沉积过程的;(3)不同有机物使半光亮镍沉积层的组成和性质发生不同的变化,从而产生不同的层间电位差.     

螺杆泵定子氢化丁腈橡胶材料的制备与压缩力学性能

定子是螺杆泵的关键部件之一,其材料的制备对螺杆泵的正常运行和寿命至关重要。以螺杆泵定子常用材料氢化丁腈橡胶(HNBR)为研究对象,采用正交试验方法对HNBR材料的配方进行优化设计。设计了3种因素,即硫化体系、硫化温度和补强体系,并基于正交试验综合分析这些因素对HNBR材料压缩力学性能的影响。同时,制备HNBR弹性体材料,并对HNBR材料压缩力学性能进行试验研究。结果表明:对HNBR材料压缩力学性能影响最大的因素为补强体系,其次为硫化温度,最后为硫化体系;得到HNBR材料制备的最优配方,补强体系为炭黑N330、硫化温度为150℃、硫化体系中过氧化二异丙苯(DCP)与硫磺(S)质量比为7∶0.5;根据提出的最优配方制备的材料压缩力学性能最佳,即材料拥有较大的压缩弹性模量和压缩应力松弛模量,较小的压缩永久变形率。     

地下大跨度破碎站硐室稳定性可靠度分析

根据叠加压缩拱承载结构和围岩耦合的力学特点,基于极限平衡理论建立了高应力矿区大跨度硐室工程的可靠度分析模型,利用FOSM法确定了高应力大跨度硐室的可靠度指标。通过对金川矿区破碎站硐室施工特点、地质调查和岩石力学3方面变异参数的均值及方差的计算,得到适合该矿区的可靠度指标计算式,并对金川Ⅲ矿区破碎站硐室的可靠度指标计算,其最小值为1.137。假设影响破碎站硐室稳定性的随机变量服从正态分布,则可靠度指标和失效概率存在确定的关系。根据标准正态分布函数关系式可以计算得到硐室结构的失稳风险概率小于5.87%,即该硐室稳定性可靠度大于94.13%满足硐室稳定性要求。     

金川Ⅲ矿区硐室围岩蠕变特性与支护时机

针对金川Ⅲ矿区硐室围岩蠕变控制问题,通过对破碎工程系统中大件道工程围岩变形的监测发现有明显的流变特性,即包括急剧变形、减速变形以及变形趋于稳定的三个阶段.分析了围岩应力环境、矿物成分和地下水对硐室围岩变形的影响,提出了适合高地应力构造影响带围岩流变模型,并对流变参数作了分析.根据金川岩体流变过程是由弹性、塑性、黏弹性和黏塑性等多种变形共存的一个复杂过程,呈现出高度的非线性的特征,从理论上分析二次支护的最佳时机,即金川Ⅲ矿区深部岩体在开挖并进行一次支护后的第3周内可作为最佳的二次支护时机,允许变形量应控制在50～150 mm.     

竹屑—污泥活性炭的制备工艺及结构表征

以竹屑和污泥为原料,KOH为活化剂,通过炭化和活化制备得到竹屑-污泥活性炭.通过单因素试验和Box-Behnken Design响应曲面试验确定活性炭的最佳制备工艺条件,用扫描电镜、孔隙度分析仪和傅里叶变换红外光谱仪测得竹屑-污泥活性炭的物化特性.研究结果表明:竹屑-污泥活性炭的最佳制备工艺条件为:竹屑添加量30％,浸渍比2:1,活化温度700℃,活化时间1 h.在该条件下得到的竹屑-污泥活性炭的碘吸附值为702.52 mg/g,比表面积为781.18 m2/g,具有发达的不规则孔结构,并含有羧基、羟基等功能基团.     

基于执业资格考试模式的采矿工程专业课程考核改革探讨

从分析执业资格考试的特点和采矿工程专业课程考核现状，对专业课程考核和职业资格考试相结合进行了探讨，同时对采矿工程专业的教师资格、授课方式和考核形式做了相应的分析，首先教师应该取得相应的执业资格，其次在专业课程的授课和考核中引入执业资格考试的相应内容。以便学生毕业后能很快适应其工作岗位。