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温度对煤吸附性能的影响

煤炭学报 2009年第6期34卷 802-805页

作者：张天军许鸿杰李树刚任树鑫西安科技大学理学院陕西西安710054 西安科技大学能源学院陕西西安710054

为了研究温度对煤体吸附甲烷性能的影响,采用WY-98B型吸附常数测定仪,选取了含气量较高矿井的3种煤样,进行了不同温度下吸附甲烷的等温线测试,并据此拟合出了温度与Langmuir吸附常数a的曲线方程.利用计算煤表面能的方法,推导出了温度与L... 详细信息

为了研究温度对煤体吸附甲烷性能的影响,采用WY-98B型吸附常数测定仪,选取了含气量较高矿井的3种煤样,进行了不同温度下吸附甲烷的等温线测试,并据此拟合出了温度与Langmuir吸附常数a的曲线方程.利用计算煤表面能的方法,推导出了温度与Langmuir吸附常数b的关系.实验及计算结果表明:随着吸附温度的升高,煤体吸附甲烷量变小,压力越大这种变化趋势越大;Langmuir常数a随温度的增大而减小,吸附量越大的煤样,其吸附常数a随温度变化的剧烈程度越大;Langmuir常数b与温度的关系依赖于吸附温度T、吸附平衡时的压强pt以及煤自身物理性能所决定的常数k;在一定温度范围内,温度对吸附常数的影响可以用具体的函数关系式表示.

关键词：吸附性能温度吸附等温线 Langmuir吸附常数表面能

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煤与瓦斯突出及持续发生的多尺度理论研究

煤与瓦斯突出及持续发生的多尺度理论研究

作者：许鸿杰西安科技大学

学位级别：硕士

为了研究掘进巷道掘进头煤与瓦斯突出产生及持续的力学条件,针对影响煤与瓦斯突出及其持续发生的主要因素,采用WY-98B型瓦斯吸附常数测定仪,进行不同温度、压力情况下煤吸附瓦斯的实验研究;利用MTS8150.4型电液三轴伺服试验系统,进行煤... 详细信息

为了研究掘进巷道掘进头煤与瓦斯突出产生及持续的力学条件,针对影响煤与瓦斯突出及其持续发生的主要因素,采用WY-98B型瓦斯吸附常数测定仪,进行不同温度、压力情况下煤吸附瓦斯的实验研究;利用MTS8150.4型电液三轴伺服试验系统,进行煤岩单轴和三轴压缩试验,研究煤岩的强度分布特征。依据实验和理论分析结果,给出煤与瓦斯突出及其持续发生的多尺度力学条件,得到的主要结论如下:(1)不同煤样的等温吸附线不同,在常温态附近,温度越高吸附常数a、b越小;煤体对瓦斯的吸附量随着温度的升高而变小,压力越大,煤体吸附量随吸附温度变化趋势越明显,在相同温度变化趋势下不同煤的吸附常数的变化趋势不同。(2)由于煤岩内部的无序性使得煤的脆性断裂强度呈现非均匀分布,不同煤的脆性断裂强度的也存在着较大的差异。煤岩的断裂强度的近似正态分布规律同Weibull分布相比,能够更加清晰的解释煤样破坏的时应力在一定范围内的集中问题。(3)在球壳失稳理论的基础上,联系实验规律得出了突出发生的多尺度力学条件,以及在温度压力等因素下,进行煤与瓦斯突出预测的概率。(4)煤与瓦斯突出过程中,破碎煤粒与瓦斯组成的二相流的分布密度和巷道中能量分布密度大小随距煤岩突出中心的距离的增大而减小;煤与瓦斯组成的二相流的突出势的大小随初始压力的增大而增大,初始压力越大其增大趋势也越大;温度、压力越大,突出势越大,越易发生突出;突出势大于零,突出得以持续发生,突出势小于零不容易发生持续突出。

关键词：煤与瓦斯突出强度分布密度多尺度二相流体能量

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低频振动对煤样解吸特性的影响

岩石力学与工程学报 2010年第A2期29卷 3562-3568页

作者：李树刚赵勇张天军许鸿杰西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学理学院陕西西安710054

为研究低频振动对煤样解吸瓦斯性能的影响,研制瓦斯吸附解吸激振与测试系统。试验结果表明,在低频振动作用下,随着频率降低,解吸量和解吸速度增大,衰减速度越快;煤样瓦斯的解吸强度、衰减系数随时间变化逐渐减小。采用瓦斯解吸速度和振... 详细信息

为研究低频振动对煤样解吸瓦斯性能的影响,研制瓦斯吸附解吸激振与测试系统。试验结果表明,在低频振动作用下,随着频率降低,解吸量和解吸速度增大,衰减速度越快;煤样瓦斯的解吸强度、衰减系数随时间变化逐渐减小。采用瓦斯解吸速度和振动理论的相关知识分析试验结果,认为低频扰动会导致煤的孔隙性减弱、渗透率降低、扩散速率减慢,不利于瓦斯分子的解吸。扰动作用下,吸附伴生分子虽然获得脱附能,但由于扩散速率的减慢,解吸速度很慢,解吸量小;无扰动作用时,煤样原有的孔隙性没有改变,虽然吸附伴生分子没有获得脱附能,然而由于渗透率较大,扩散速率相对较大,解吸速度相对有振动作用时反而较快,解吸量大。因此,低频振动使煤样的孔隙性减弱,增大分子的平均自由程,导致分子在煤样中扩散变慢,同时在运动层面上由于形成数层细小的孔隙层,增加煤样内部的吸附位,从而减缓瓦斯在煤样中的解吸。

关键词：采矿工程低频振动解吸特性渗透率分子自由程吸附位

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飞机阀门结构的减材优化设计及分析

科技与创新 2023年第14期 88-90,96,97页

作者：陈双许鸿杰王英儒史晓辉任琛金航数码科技有限责任公司北京100028

飞机阀门的减重设计在机身轻量化设计的背景下具有研究价值,采用拓扑优化对飞机阀门进行优化设计,并对优化设计后的结果进行有限元分析验证,满足力学性能的拓扑优化结构为重新设计提供模型参考,进一步设计出使用性能优秀、满足可制造性... 详细信息

飞机阀门的减重设计在机身轻量化设计的背景下具有研究价值,采用拓扑优化对飞机阀门进行优化设计,并对优化设计后的结果进行有限元分析验证,满足力学性能的拓扑优化结构为重新设计提供模型参考,进一步设计出使用性能优秀、满足可制造性的新阀门结构。新结构使得阀门材料分布得到优化,比原始设计的质量降低17.3%,且性能和可制造性满足要求。该技术路线改善了传统飞机阀门设计时的“设计—加工—试验—再设计”的迭代过程,通过流程自动化提升设计效率,获得相对优化的产品设计,为工程设计优化提供思路。

关键词：阀门结构拓扑优化结构再设计成本节约

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天窗骨架的综合优化设计及力学性能仿真

航空计算技术 2022年第4期52卷 24-28页

作者：许鸿杰何朝阳陈双西北工业大学陕西西安710000 航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710000 航空工业信息技术中心北京100000

面向增材制造,利用拓扑优化、参数优化、几何重构、方案权衡等综合优化技术对天窗骨架结构进行创新设计;并通过有限元计算,比较某型号天窗骨架的原始设计与综合优化模型在典型工况下的力学性能。通过计算得出综合优化模型在效能与材料... 详细信息

面向增材制造,利用拓扑优化、参数优化、几何重构、方案权衡等综合优化技术对天窗骨架结构进行创新设计;并通过有限元计算,比较某型号天窗骨架的原始设计与综合优化模型在典型工况下的力学性能。通过计算得出综合优化模型在效能与材料分布方面优于原始模型,总质量降低,比刚度与比强度都得到了提高。优化结构的前两阶固有频率比原始设计模型的固有频率高,在阵风随机功率谱激励下其结构响应的弯矩、扭转及剪切功率峰值明显降低,抗击阵风载荷的性能优于原始设计结构。在气密载荷作用下,优化结构受到的最大主应力及最大变形比原始模型小。通过SPH方法计算鸟体撞击天窗,得出应力波在优化模型传递时间比原始设计模型中长,最大主应力峰值明显减小。

关键词：天窗骨架优化设计鸟撞分析固有模态动力学响应

红米杂交稻新组合深两优2802高产制种技术

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杂交水稻 2024年

作者：许鸿江福建省将乐县农业科学研究所

深两优2802是2020年通过福建省农作物品种审定委员会审定的优质两系红米杂交稻新组合。经过4 a的制种实践，总结了深两优2802父母本的特征特性及其在福建省将乐县的高产制种技术。

关键词：红米杂交稻深两优2802 制种技术

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非均匀材料损伤破坏的多尺度耦合理论

固体力学学报 2011年第1期32卷 29-36页

作者：张天军许鸿杰李树刚马咪娜西安科技大学理学院西安710054 西安科技大学能源学院西安710054

为研究微损伤对非均匀材料宏观破坏的影响,建立了非均匀材料的三维微单元强度分布模型,在平均场模型和集团分担模型的基础上,根据模拟计算结果建立了邻近单元加权分担模型;采用细观统计的方法建立了微观损伤造成宏观破坏的概率函数及跨... 详细信息

为研究微损伤对非均匀材料宏观破坏的影响,建立了非均匀材料的三维微单元强度分布模型,在平均场模型和集团分担模型的基础上,根据模拟计算结果建立了邻近单元加权分担模型;采用细观统计的方法建立了微观损伤造成宏观破坏的概率函数及跨尺度敏感性函数.结果表明:材料的损伤分数和名义应力越大,破坏集团之间的距离越近,宏观破坏概率就越大;损伤分数较小时,材料的跨尺度敏感性随损伤分数增加而增大;损伤分数较大时,材料的跨尺度敏感性随损伤分数增加而减小;材料的跨尺度敏感性受体系大小影响,体系越大其敏感性越小.

关键词：多尺度强度分布破坏概率敏感性

不同孔隙度中心受压圆形薄板试样渗透特性试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第12期47卷 4154-4162页

作者：张天军任金虎许鸿杰潘红宇尚宏波西安科技大学理学院陕西西安710054 中航工业信息技术中心金航数码科技有限责任公司北京100028 西北工业大学航空学院陕西西安710072 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

通过控制砂粒粗细的方法自制不同孔隙度的圆形薄板试样,利用RSM-SY7基桩多跨孔超声波自动循测仪测量其孔隙度值并进行标记。利用自主研发的渗透试验装置,在DDL600电子万能试验机上进行中心受压圆形薄板试样弯曲变形过程中的渗透特性试验... 详细信息

通过控制砂粒粗细的方法自制不同孔隙度的圆形薄板试样,利用RSM-SY7基桩多跨孔超声波自动循测仪测量其孔隙度值并进行标记。利用自主研发的渗透试验装置,在DDL600电子万能试验机上进行中心受压圆形薄板试样弯曲变形过程中的渗透特性试验;研究孔隙度对圆形薄板试样轴向抗压强度、初始渗透率的影响及其对圆形薄板试样弯曲变形过程中轴向载荷与渗流量出现峰值时间差的影响,并研究圆形薄板试样弯曲变形过程中渗透率的变化规律。研究结果表明:不同孔隙度中心受压圆形薄板试样弯曲变形过程中,其渗透率均在整体上呈现先增大后减小的趋势;试样的孔隙度越大,其轴向载荷峰值Fmax、初始渗透率整体越趋于减小;当试样孔隙度较大时,其弯曲变形过程中轴向载荷F峰值先于流量Q峰值出现,反之,其流量Q峰值先于轴向载荷F峰值出现。

关键词：圆形薄板试样渗透特性弯曲变形挠度孔隙度

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襟翼喷丸齿轮的非线性动力学建模与仿真

航空计算技术 2022年第6期52卷 11-15页

作者：许鸿杰童小燕吕胜利姚磊江西北工业大学陕西西安710000 航空工业信息技术中心北京100000

为了研究喷丸齿轮在襟翼运行过程中动态性能,采用共节点耦合的方法分层建立齿轮及喷丸的有限元模型,并利用试验数据反向推演喷丸层材料的本构模型。通过分析喷丸过程中能量的转化规律,给出喷丸残余应力理论模型并计算残余应力的分布状... 详细信息

为了研究喷丸齿轮在襟翼运行过程中动态性能,采用共节点耦合的方法分层建立齿轮及喷丸的有限元模型,并利用试验数据反向推演喷丸层材料的本构模型。通过分析喷丸过程中能量的转化规律,给出喷丸残余应力理论模型并计算残余应力的分布状态。在此基础上,利用分布式联合仿真集成襟翼液压系统一维模型与襟翼结构的三维有限元模型,计算得出喷丸齿轮在襟翼运行过程中的最大主应力、接触应力与弯曲应力。研究发现利用分层建立齿轮及喷丸模型的方法,可以较准确模拟喷丸齿轮的动态性能。分析得出由于喷丸在齿轮表面层产生了残余压应力,抵消了部分接触及弯曲应力,致使喷丸齿轮在运行过程中的接触及弯曲应力均小于未喷丸的襟翼齿轮。

关键词：喷丸齿轮本构模型残余应力联合仿真弯曲应力