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煤层采动巨厚松散层全断面监测及内部变形特征

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煤炭学报 2024年第1期49卷 628-644页

作者：张平松许时昂傅先杰吴荣新安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 中煤新集能源股份有限公司安徽淮南232170

开采沉陷是煤炭资源井工开发利用所面临的主要环境地质问题,尤其对于我国东部高潜水位矿区而言,巨厚松散层的移动变形控制与采动减损评价备受关注。为了研究巨厚松散层内部移动机制,明确其对地表移动变形影响,以淮南新集矿区某井田为研... 详细信息

开采沉陷是煤炭资源井工开发利用所面临的主要环境地质问题,尤其对于我国东部高潜水位矿区而言,巨厚松散层的移动变形控制与采动减损评价备受关注。为了研究巨厚松散层内部移动机制,明确其对地表移动变形影响,以淮南新集矿区某井田为研究区,通过采用分布式光纤与并行电法联合测试技术,构建超过600 m深度全断面钻孔监测系统,探究巨厚松散层变形特征和内部移动规律。全断面监测系统能够获取煤层采动区域巨厚松散层内部应变、位移信息及监测钻孔周围电阻率变化情况,量化地层监测断面松散层内部移动变形时空关系和渗流场变化数据,分析松散层内地层变形特征与发育形态。研究结果表明:多参量联合测试技术的应用,显著提高了对巨厚松散层移动变形的监测效率和变形定位的准确性,获得了工作面回采位置与松散层内部变形时空演变关系。并根据松散层变形特征,将采动影响过程划分为超前影响期、弱采动影响期、强采动影响期、采后沉稳期4个阶段,揭示了超前影响变形表现“台阶状”形态与采动影响期的“反向3字型”移动特征,同时分析了“反向3字型”移动模式的构成条件、影响因素。基于全断面监测数据,提出巨厚松散层变形多场可测信息量化评价方法,阐明了巨厚松散层在煤层开采过程中存在分层应力积累与释放的规律。研究内容为巨厚松散层内部移动变形的精细化监测分析提供重要的技术支持。全断面监测技术的应用,也可为采动损害过程监测与评价、矿山生态源头减损与减沉、沉陷区土地规划与复垦以及松散层内注浆改造等提供参考。

关键词：变形特征全断面监测巨厚松散层开采沉陷分布式光纤感知

三轴压缩荷载下爆破损伤砂岩强度及变形特征试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1492-1504页

作者：王浩宗琦汪海波王梦想徐颖马守龙安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中煤新集能源股份有限公司安徽淮南232001

为探究不同围压状态下爆破荷载损伤顶板砂岩强度、变形及损伤特征,利用三轴加载装置对3种不同损伤度砂岩试件开展常规三轴压缩试验,并结合电子数码显微镜获取不同损伤度试件细观结构,分析爆破荷载损伤、围压对砂岩试件强度、黏聚力、体... 详细信息

为探究不同围压状态下爆破荷载损伤顶板砂岩强度、变形及损伤特征,利用三轴加载装置对3种不同损伤度砂岩试件开展常规三轴压缩试验,并结合电子数码显微镜获取不同损伤度试件细观结构,分析爆破荷载损伤、围压对砂岩试件强度、黏聚力、体积应变、破裂破碎形态及细观结构的影响规律。结果表明:(1)相较于未损伤试件,围压0 MPa时振动损伤、爆破损伤试件损伤度分别为5.53%,18.87%,未损伤试件峰值应力、黏聚力及内摩擦角均高于振动损伤试件与爆破损伤试件,爆破荷载作用对砂岩强度产生明显劣化作用,且爆破损伤试件损伤度高于振动损伤试件。(2)不同损伤度试件峰值应力均随围压的增大呈线性增长,同时围压的存在限制了试件的变形,在达到相同应力时承受围压试件所产生的变形程度更小。(3)0 MPa围压时未损伤试件极限体积应变是振动损伤试件、爆破损伤试件的1.65,1.46倍,10 MPa围压时是振动损伤试件、爆破损伤试件的1.85,1.49倍,未损伤试件整体均质性及承载能力较高,其自身能够承受荷载作用下的变形程度更大。(4)围压的增大使得试件破裂破碎程度先降低后增大,试件呈剪切破坏、张拉破坏及压缩破坏多种破坏模式共存。在细观结构层次上爆破荷载损伤砂岩产生大量新生节理、裂纹及断层,且爆破损伤区损伤程度高于振动损伤区。

关键词：岩石力学三轴压缩爆破损伤顶板砂岩峰值强度体积应变破裂破碎细观结构

水上新能源浮式结构物系泊系统研究现状和发展综述

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船舶力学 2024年第5期28卷 787-802页

作者：石子永贝耀平袁丙青汤建军程大利中国三峡新能源(集团)股份有限公司北京101100 三峡新能源淮南光伏发电有限公司安徽淮南232091 天津大学建筑工程学院天津300072

随着传统陆地资源的不断开发消耗,水上新能源的开发利用成为新的趋势,由此出现了大量各式各样的水上浮式结构物。系泊系统作为保障水上浮式结构物安全平稳作业的关键,历来是业界重点关注的研究内容。本文针对目前已有的水上浮式结构物... 详细信息

随着传统陆地资源的不断开发消耗,水上新能源的开发利用成为新的趋势,由此出现了大量各式各样的水上浮式结构物。系泊系统作为保障水上浮式结构物安全平稳作业的关键,历来是业界重点关注的研究内容。本文针对目前已有的水上浮式结构物系泊系统进行大量的文献综述研究,归纳了水上浮式结构物的类型,从系泊系统的分类、布链方式、水底锚固基础型式和新型系泊系统方面分析了系泊系统的结构型式,讨论了各种系泊缆材料的各方面特点和优劣,根据已有的大量文献分析了系泊系统的静力特性和动力响应,综合根据系泊工程的水深、海底地形、地质、平台功能、风浪流条件、经济性等方面因素,给出各种系泊方式的适用性评价和推荐,并指出现有研究存在的不足,提出当前仍需进一步发展的研究方向。

关键词：浮式结构物系泊系统系泊缆材料静力特性动力响应

基于蒽[2,3⁃b]苯并呋喃为核心的高效长寿命蓝光材料

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发光学报 2024年第1期45卷 86-93页

作者：王小伟孙军袁江波张宏科毛涛王晨何海晓田密刘凯鹏杨丹丹李江楠西安瑞联新材料股份有限公司陕西西安710077

设计合成了一种以蒽[2,3-b]苯并呋喃为核心的新型化合物,通过给体咔唑基团修饰得到化合物2-(蒽[2,3-b]苯并呋喃-3-基)-9-苯基-9H-咔唑(ABPCz)。经过掺杂器件研究,ABPCz可以实现蓝光发射,最大电流效率为8.79 cd/A,最大外量子效率为7.8%,C... 详细信息

设计合成了一种以蒽[2,3-b]苯并呋喃为核心的新型化合物,通过给体咔唑基团修饰得到化合物2-(蒽[2,3-b]苯并呋喃-3-基)-9-苯基-9H-咔唑(ABPCz)。经过掺杂器件研究,ABPCz可以实现蓝光发射,最大电流效率为8.79 cd/A,最大外量子效率为7.8%,CIE(0.17,0.23),峰值光谱448 nm,在476 nm处有较强的肩峰,在1000 cd/m2初始亮度下测试器件LT90(亮度衰减到初始亮度的90%)寿命达到153 h。结果表明,蒽[2,3-b]苯并呋喃经过咔唑基修饰可以得到高效、长寿命的蓝光器件,这为设计开发高性能蓝光材料提供了一个新途径。

关键词：有机电致发光蒽[2,3-b]苯并呋喃蓝光荧光材料

考虑CDC系统时滞的半主动悬架控制器设计研究

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汽车工程 2024年第5期46卷 913-922页

作者：李靖玮罗建南黄震上海大学机电工程与自动化学院上海200444 西格迈股份有限公司三门317100

针对某高级轿车研制的CDC减振器原理样机,通过实验测试及其数据分析,建立了考虑CDC系统时滞影响的非线性系统模型。分别对单、双电磁阀两种模式CDC减振器进行了研究。充分考虑复杂多变的车辆实际运行工况及系统非线性因素(包括路面激励... 详细信息

针对某高级轿车研制的CDC减振器原理样机,通过实验测试及其数据分析,建立了考虑CDC系统时滞影响的非线性系统模型。分别对单、双电磁阀两种模式CDC减振器进行了研究。充分考虑复杂多变的车辆实际运行工况及系统非线性因素(包括路面激励较大时可能导致的悬架缓冲块撞击,以及轮胎跳离地面等情况),基于建立的非线性车辆系统模型及不同激励水平输入下的非线性系统仿真,研究了减振器系统时滞对车辆性能的影响。结合NSGA-Ⅱ算法优化结果,设计了一个改进的天棚控制算法,分别对单、双阀减振器进行了车辆性能分析与对比。研究结果表明,采用最优天棚控制的双阀CDC减振器相比于单阀CDC减振器有更好的控制效果,且对CDC系统时滞适应能力更强。研究结果可为自主研发的减振器设计和改进提供指导,并为CDC半主动悬架控制算法设计提供重要依据。

关键词： CDC减振器系统时滞控制阀方案对比控制算法非线性系统建模与仿真

采用多元非线性回归模型的无头铆钉安装干涉量预测

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西安交通大学学报 2024年第1期58卷 157-166页

作者：李晓锋常正平高雅芝霍永兴宋建生王仲奇西北工业大学机电学院西安710072 中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089

为明晰被连接件材料性能对安装干涉量的影响规律,并进一步为新材料扩展应用提供可靠性预测,在铆接过程有限元仿真数据基础上,提出了一种采用多元非线性回归模型的无头铆钉安装干涉量预测方法。首先,根据实际铆接过程建立有限元仿真模型... 详细信息

为明晰被连接件材料性能对安装干涉量的影响规律,并进一步为新材料扩展应用提供可靠性预测,在铆接过程有限元仿真数据基础上,提出了一种采用多元非线性回归模型的无头铆钉安装干涉量预测方法。首先,根据实际铆接过程建立有限元仿真模型,通过铆接试验验证模型有效性。然后,采用有限元和正交试验法,研究了被连接件弹性模量、屈服强度、强化系数和应变强度指数及其交互作用对铆接干涉量水平的显著性,明确了各因素对安装干涉量的影响效果。最后,选用幂函数作为多元非线性回归的函数形式,剔除显著性较低因素项,建立了待测位置干涉量回归预测模型。结果表明,在一定铆接工艺条件下,屈服强度和应变强度指数及其交互作用是影响干涉量水平的主要因素。对比模拟值与回归模型预测值发现两者变化趋势一致,且误差不超过10%,表明干涉量多元回归预测模型具有有效性。

关键词：干涉量多元非线性回归无头铆钉正交试验法

冲击载荷作用下钽电容的电压瞬变特性及微观机理

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 15-23页

作者：王家乐李洪伟王小兵梁昊周恩苏洪赵金耀安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000

为探究钽电容在冲击载荷作用下的失效机制,设计并开展了5组不同强度的钽电容水下爆炸冲击实验,研究了冲击载荷作用下钽电容的电压瞬变特性,通过漏电、充电电流变化分析了钽电容的失效模式,利用扫描电镜观察钽电容的微观结构,讨论了冲击... 详细信息

为探究钽电容在冲击载荷作用下的失效机制,设计并开展了5组不同强度的钽电容水下爆炸冲击实验,研究了冲击载荷作用下钽电容的电压瞬变特性,通过漏电、充电电流变化分析了钽电容的失效模式,利用扫描电镜观察钽电容的微观结构,讨论了冲击载荷作用下钽电容的失效机理。结果表明:钽电容受冲击后发生短路失效,电压大幅度降低,在自愈完成后电压缓慢上升。随着冲击波超压的增大,钽电容失效的概率增大,钽电容失效的临界超压约为32 MPa。不同类型的电压变化对应不同的失效模式,包括击穿后瞬间自愈、击穿后缓慢自愈和多次击穿自愈。不同类型电压变化的初始漏电电流峰值有较大差别,Ⅰ类电流峰值为2.5~5 A,Ⅱ类为1~2 A,Ⅲ类为8~9 A,且峰值越大,峰宽越小。冲击载荷作用下钽电容的微观失效机理与其氧化膜的瑕疵相关,机理包括氧化膜中微裂缝扩展使得局部电场强度超过击穿场强造成击穿、氧化膜较薄区域下方的杂质及晶态膜突出形成导电通道、贯穿型裂缝形成后气体电离导致的击穿。

关键词：钽电容冲击载荷水下爆炸电子雷管

针对起伏异质地表的一体化成像光谱仪成像建模

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自然资源遥感 2024年

作者：崔博伦李欣安宁仝迟鸣张家铭朱军北京空间机电研究所中国东方红卫星股份有限公司

一体化成像光谱仪能够有效提升陆地生态系统监测能力,在设计研制阶段开展成像仿真是提升其效能的重要手段,针对目前成像仿真中场景建模和辐射传输模型的不足,建立了一套全链路的成像仿真模型,并利用该模型初步开展了载荷效能评价。首先... 详细信息

一体化成像光谱仪能够有效提升陆地生态系统监测能力,在设计研制阶段开展成像仿真是提升其效能的重要手段,针对目前成像仿真中场景建模和辐射传输模型的不足,建立了一套全链路的成像仿真模型,并利用该模型初步开展了载荷效能评价。首先,根据载荷观测目标开展了大型场景异构建模;然后,推导了包含荧光辐射和热辐射的起伏异质地表辐射传输模型;最后,结合光栅光谱仪成像模型,最终集成为全链路成像仿真模型。为验证起伏异质地表的邻近效应对像元日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)空间分布的影响,对比本光谱仪空间分辨率下,考虑和未考虑地形邻近效应的模拟SIFred和SIFfarred辐亮度。对于地形起伏明显且地物分布非均一的列数据,SIF辐亮度差异分别最大达到22%和52%,未考虑地形邻近效应会导致高分辨率SIF仿真的显著误差。本研究的成像建模方法能够用于异质起伏地表场景的高光谱-超光谱成像仿真,从而分析一体化成像光谱仪生态监测的复合应用的效能。

关键词：高光谱全链路仿真日光诱导叶绿素荧光陆地生态监测高光谱成像

渗碳淬火过程中C形试样组织与畸变演变行为的数值模拟

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金属热处理 2024年第5期49卷 68-73页

作者：许勇刘克邓瑶瑶杨兵陆海龙罗艺宁夏机械研究院股份有限公司宁夏银川750000 江麓机电集团有限公司湖南湘潭411100 湖南湘投金天钛业科技股份有限公司湖南常德415000

以18Cr2Ni2MoNbA钢C形试样为对象,采用有限元方法建立了温度场、组织场、应变场的多场耦合模型,研究了C形试样在悬挂方式下渗碳淬火过程中组织与畸变演变行为。结果表明:将计算的畸变结果与实测进行对比,结果吻合良好,C形试样缺口位置... 详细信息

以18Cr2Ni2MoNbA钢C形试样为对象,采用有限元方法建立了温度场、组织场、应变场的多场耦合模型,研究了C形试样在悬挂方式下渗碳淬火过程中组织与畸变演变行为。结果表明:将计算的畸变结果与实测进行对比,结果吻合良好,C形试样缺口位置的畸变最大,冷却过程中宽度最大处的中心位置与缺口处表面位置之间的最大温差出现在淬火的2.78 s,达到383.437℃;马氏体转变最先是从缺口位置的心部开始,C形试样心部马氏体含量基本都能达到94%以上;淬火时表层马氏体转变滞后于心部,其马氏体转变量受残留奥氏体影响明显低于心部,最终转变量在83%左右。

关键词： 18Cr2Ni2MoNbA钢 C形试样渗碳淬火组织畸变