锥形弯管接缝的参数方程

培养和训练学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力是中学数学课外小组的重要任务之一。为此我们介绍一个解决实际问题的例子,以供选择数学课外活动小组活动内容时作参考。在有除尘或通风设备的工厂中常会遇到一些用铁皮作成的一节一节连接起来象牛角状的弯管(如图1)。若将弯管每隔一节都旋转180°时,弯管的每一节的轴线恰好成一条直线,原来的弯管成了一个圆台(如图2)。它是由一个大圆锥截去一个小圆锥而成的,若再补上截去的小圆锥(图2中上部的虚线处)即成原来的圆锥了。原来弯管上的每条接缝都变成了圆锥面与某一平面的交线,这些交线显然都是椭圆。圆锥面是由扇形(圆锥侧面展开图)作     

圆柱与圆锥偏斜交相贯线求法的研究

在化工设备制造中 ,首先要准确地放样下料 ,而放样下料的关键是精确地求出相贯线和素线的实长。圆柱与圆锥偏斜交相贯时 ,传统的相贯线求法是过圆柱表面上一条素线与圆锥锥顶作一辅助平面 (一般位置平面 ) ,求出该辅助平面与圆锥面的交线 ,其交线与圆柱面上素线的交点即为相贯线上的点。在分析了传统方法的特点及不足的基础上 ,提出了一种新的求解方法 ,避免了传统方法的不足。     

两异径圆柱管道接头及其展开

利用圆锥曲面连接空间各种相对位置的两异径圆柱管道接头及其展开的问题。利用形数结合的计算方法,建立了管道接头的数学模型,设计了绘制展开图的通用程序。利用CAD的方法精确、简便和快速地解决了工程中常见的这一板金制件展开下料问题。     

多规格一维下料问题基于满意度模拟退火算法

为了对较大规模的一维下料问题更有效地进行计算,根据坯料的长度和数量将多规格一维下料问题分类为普通下料和批量下料,分别进行求解.对于普通下料问题,将满意度原理引入模拟退火算法,给出了一种基于满意度的模拟退火算法(SDSA)进行求解;对于批量下料问题,由于各坯料的数量较多,采用该算法与序列启发方法相结合的混合算法(SHP&SDSA)进行求解,以进一步提高算法的搜索性能.对普通下料和批量下料的数值仿真结果表明,该算法可提高求解速度和质量,并可获得稳定的工程满意解.     

一维下料问题数学模型的计算机自动生成与优化计算

介绍了一维下料问题的下料方式,采用计算机自动生成相应的线性规划数学模型,给出了最优下料方案的求解方法。     

一维实用下料问题的一种解法

针对单一原材料的一维下料问题,建立了整数规划模型,然后将模型转化为求解最优下料方式问题;利用lingo进行编程,实现循环调用得到一维下料问题的局部最优解.结果显示,下料方式K=60,利用率为98.711%,同时满足时间约束.     

从线性整数规划谈一维下料问题

一维下料问题是运筹学的一个经典NP-hard问题,在生产中普遍存在．优化下料可以提高原材料的利用率, 是企业增加经济效益的途径之一．从线性整数规划开始讨论了下料问题的各种模型,提出了一些需要改进的问题, 介绍了目前该问题研究的热点．     

硬岩掘进机液压弯管振动功率流研究

针对硬岩掘进机(TBM)强振动环境下的液压弯管传递效率降低和损坏的问题,提出了以振动功率流的方法来研究管道的振动特性.首先,根据应力与功率的关系,建立了弯管振动功率流计算模型.然后,通过仿真分析探究了不同基础振动参数和弯管结构参数对弯管的应力影响规律,并给出了弯管的总功率和振动功率流的计算方法.最后,采用正交试验分析了弯管结构参数的影响主次顺序,优化了管道的结构参数并使管道振动功率流降低了30.52%,同时提出了基础振动下弯管的设计流程.结果表明,本文所提出的分析方法能为基础振动下弯管的设计和选型提供理论依据.     

一维下料优化的一种新算法

针对一维下料优化问题,提出了一种基于启发式多级序列线性优化思想的新算法,即将下料优化问题转化为多级序列线性优化问题求解．每级求解时,在当前可行的下料方式中选择最优的一种进行下料。不断重复此操作。直到所有剩余的坯料数目均减小至零为止．原问题的最优解就是各个序列优化问题所求得的最优下料方式的总合．计算表明,与目前常用的整数线性规划或遗传算法相比较．该算法有结构简明、计算速度快、节材效果好的优点．     

线性下料问题模型的建立与改进

从实际的线性下料出发,利用整数规划模型,给出使企业浪费原料最少,同时兼顾企业生产能力的通用下料模型;关键的是还提出了改进的下料模型,改进的模型考虑到切割种类所带来的费用.这个模型的计算只需借助lingo软件,大大地减少了线性下料问题的复杂性,并降低了生产成本.     

管材切割机的研制

针对国内对薄壁圆形管材的切割效率低,工人劳动强度大等缺点,设计了一种新型的管材切割设备.该装置采用工件旋转、割炬固定的激光切割工作方式,结果表明可以提高加工精度,提高生产效率,实现自动化生产.     

有关锥柱轴线正交相贯线的研究

在相贯线的作图中，求作相贯线上的特殊点是至关重要的。本文研究了锥柱正交相贯时，相贯线上某些特殊点的作法，并对一些特殊情况作了讨论。     

透射变换法求相贯线

运用透射变换原理将两个圆锥(或椭圆锥)体变换到一特定位置平面场上,使两个锥体变成一锥体和柱体相贯情况,再通过投影变换可直接反映两锥体的相对位置关系,便于度量,从而使作图简便、准确。它弥补了垂直辅助平面法的某些轮廓线索线上特殊点不能求解的缺陷,使它更有实用价值。     

软弱地层开挖荷载引起管棚内力敏感度分析

为了解管棚直径对管棚作用效果的影响，针对软弱地层浅埋暗挖法施工中管棚分析模型，采用解析法推导了单开挖步序地层释放荷载引起管棚内力对管棚惯性矩的敏感度分析方程．就我国常用的管棚直径情况，对内力敏感度及其主要影响因素进行了分析．分析表明：管棚直径从79mm到108mm范围内，为内力敏感度急剧变化范围，在该范围内，管棚直径的提高对于管棚内力影响较为显著；直径108mm以上，管棚直径改变对于内力敏感度影响相对较小；超过159mm直径，对于内力敏感度几乎没有影响,棚架体系中，作为刚度较大的支护条件改变对内力敏感度影响相对较大．     

不良地质条件下的管道基础处理与施工

简要地分析了影响管道基础的因素和管道施工的关键问题，提出了地基处理的几种可行的方法和管道施工应注意的事项。     

岩石同钻头的互相作用与井斜

本文提出了对井斜问题总的分析,探讨了牙轮钻头侧向切削机理和侧切能力的理论。还描述了研究钻头侧向切削的实验设备和一些试验结果。     

试论现场压实度的控制

阐述了压实度的概念，介绍了灌砂法、环刀法、核子仪法、钻芯法等现场压实度的检测方法。指明了各种检测方法适用范围、注意事项，为施工现场压实度的有效控制提供了借鉴。     

冲模切管的受力分析及刀片设计

从理论上对双冲切管方法进行论证，以切刀剪切过程中废屑外翻为条件，保证切断质量，从而确定切刀刀刃的理论曲线形状，由该曲线得知；刀刃尖部过于细长，在冲切过程中容易折断。采用双冲法保证了管子剪切质量及刀片寿命。还在受力分析的基础上进行了刀具设计。     

单弯头安装条件对内锥流量计性能影响的仿真研究

为获取上游弯头安装条件对内锥流量计的性能影响和所需的最短直管段长度,应用计算流体动力学数值仿真,对100 mm口径、等效直径比0.45/0.65/0.85的内锥流量计开展了上游单90°弯头的仿真研究。仿真介质为常温水,雷诺数范围,0.498×10~5～4.98×10~5,研究方案分基线和上游单90°弯头两类,共15组。利用平均流出系数相对误差及附加不确定度作为安装条件的主要评价标准,给出了上游单个90°弯头的直管段长度,并与国外研究结论作了比较。     

镐型截齿割岩过程的温度场模拟

通过截齿磨损与齿尖锥角的关系以提高其工作可靠性和寿命,利用ABAQUS软件建立截齿割岩的三维有限元模型,对其过程进行热力耦合分析,探究其温度分布和变化规律。结果表明：截齿锥角对温度的影响不显著,高温区分布影响显著。在锥角小于崩落角范围内,随着齿尖锥角的增大,刀尖点稳定温度略有降低,而高温区域增多面积增大且位置下移。滚筒转速对温度影响显著,且随着滚筒转速的增大刀尖点稳定温度呈增大的变化规律,截齿合金头温度分布与应力分布基本一致．均呈月牙形。该研究为深入理解截齿的磨损机理提供了泰者。