• 2019年第42卷第6期文章目次
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    • 搭载回流式动力传动系统的PHEV参数优化

      2019, 42(6):1-12. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.001 CSTR:

      摘要 (785) HTML (572) PDF 12.60 M (947) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对搭载回流式动力耦合传动系统的插电式混合动力汽车(PHEV,plug-in hybrid electric vehicle),提出了一种参数匹配优化设计方法。建立了整车各个模式下的等效输入功率模型,根据最小等效输入功率原则制定了各驱动模式间的切换规律,并设置控制参数系数对模式切换曲线进行调整。通过MATLAB/SIMULINK构建了整车经济性仿真模型,利用遗传算法对匹配的动力参数和控制参数系数进行了综合优化。仿真结果比较表明:此方法得到的一组参数能有效提升燃油经济性,百公里等效燃油消耗比优化前降低了4.8%。

    • 自升式海洋平台提升齿轮箱啮合特性分析

      2019, 42(6):13-25. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.002 CSTR:

      摘要 (873) HTML (396) PDF 23.30 M (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究和改善自升式海洋平台提升齿轮箱的传动性能,在分析提升齿轮箱的结构和传动原理的基础上,采用MASTA建立分析模型,进行啮合特性分析;考虑重合度开展了提升齿轮箱宏观参数优化,分析了重合度对该齿轮箱啮合特性的变化规律。结果表明,正常提升和预压提升两种工况下,提升齿轮箱后3级各齿轮副的传递误差峰峰值偏大;优化后,各齿面最大接触应力小幅减小,各齿轮副的传递误差峰峰值总体减小,各齿轮副的啮合刚度均值总体增大,优化后提升齿轮箱的传动性能得到改善。

    • 国六排放法规对RDE试验中驾驶行为激烈程度评判的有效性分析

      2019, 42(6):26-33. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.003 CSTR:

      摘要 (972) HTML (791) PDF 5.63 M (1341) 评论 (0) 收藏

      摘要:为真实反映车辆实际排放水平,轻型车国六排放法规将实际行驶排放试验(real driving emission,RDE)作为补充测试程序。由于在实际测试过程中,实际道路排放测试结果受到驾驶行为的影响较为显著,而目前法规的边界条件主要为保证试验过程的规范性,仅通过行程动力学验证和窗口加权系数来对测试过程中驾驶行为的激烈程度进行评判。为探究当前法规对驾驶行为激烈程度评判的有效性,选择3辆符合国六排放标准的轻型汽油车以不同的驾驶行为进行多次RDE对比试验。结果表明,当前法规没有严格地对试验过程中驾驶行为的激烈程度进行限制,造成不同驾驶行为下的RDE试验结果具有很大差异,甚至可能会导致试验结果超过法规限值。通过对各窗口v·apos[95]的分布特性进行分析,建议采用窗口v·apos[95]对驾驶行为激烈程度进行评判和修正。

    • 模糊动态贝叶斯可靠性分析方法及其在动车制动系统中的应用

      2019, 42(6):34-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.004 CSTR:

      摘要 (728) HTML (814) PDF 1.81 M (985) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对动车制动系统的故障发生率具有模糊不确定性以及实际工作环境中故障的发生包含动态性特点,运用三角模糊数和扩展原理来表示底事件故障率,将动态离散时间贝叶斯网络模型与故障树模型相结合,分析获得动态贝叶斯网络叶节点的模糊故障率和各根节点的后验概率。解决了不确定条件下的动态系统可靠性分析问题,对兰新客专线路上运行的动车组的制动空气供给系统进行分析,获得了系统的可靠度预测曲线和薄弱环节,为该路线上运行动车的制动系统针对故障特点制定相应的检修和维护方案提供了理论依据。

    • 钛合金无缝管热连轧工艺及应用

      2019, 42(6):42-48. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.005 CSTR:

      摘要 (812) HTML (868) PDF 15.56 M (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:钛合金热熔小,温度下降快,轧制温度控制困难。钛合金材料的高温摩擦和塑性特点使其在热轧过程中容易产生表面缺陷,制约了钛合金无缝管热连轧生产。笔者运用有限元方法模拟了PQF型三辊连轧机将φ204 mm×16 mm的TC4合金坯料轧制成φ185 mm×7 mm的荒管的过程。模拟结果表明:开轧温度900℃,轧制速度2.93 m/s条件下,钛合金管的内外温差最高达到250℃,第2和4道次的外表面拉应力超过200 MPa,产生缺陷可能性最大。利用模拟结果进行了TC4和TA1现场试制。工业试制结果表明:采用连轧机组可实现钛合金无缝管的高精度轧制,生产的TC4和TA1无缝管的外径偏差<0.5%,壁厚偏差<10%,与模拟结果相吻合。TA1无缝管屈服强度为237 MPa,抗拉强度为321 MPa,延伸率为47%,室温CVN冲击功为100 J。TC4钛合金无缝管的屈服强度为780~846 MPa,抗拉强度为910~960 MPa,延伸率为14%~16%,室温CVN冲击功为38~52 J。

    • 酸溶性钛渣的干燥特性及其影响因素

      2019, 42(6):49-54. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.006 CSTR:

      摘要 (834) HTML (619) PDF 4.54 M (1032) 评论 (0) 收藏

      摘要:以氯化法生产钛白粉的主要原料酸溶性钛渣中的水分为研究对象,对酸溶性钛渣的常规干燥特性及影响因素进行了研究。通过研究酸溶性钛渣在温度变化、样品质量变化、以及初始含水量变化的条件下,获得干燥过程中的水分迁移行为,从而揭示酸溶性钛渣干燥过程的基本规律,探明酸溶性钛渣内部的传质机理。通过实验研究和理论探讨,为干燥冶金、化工原料的工业化应用和推广提供实验依据和理论基础。

    • 潘三煤矿11-2煤穿层钻孔的优化布置

      2019, 42(6):55-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.007 CSTR:

      摘要 (666) HTML (289) PDF 15.66 M (783) 评论 (0) 收藏

      摘要:穿层钻孔的布置方式是影响瓦斯抽采效果的重要因素之一。为研究潘三煤矿11-2煤穿层钻孔布置方式对瓦斯抽采的影响,笔者以该矿2121(1)运顺瓦斯综合治理巷为工程研究对象,分析10×5,8×6和7×7穿层钻孔布置方式对瓦斯抽采的影响。基于对煤层瓦斯的一系列假设建立了煤层瓦斯气固耦合模型,利用有限容积和牛顿迭代法对3种钻孔布置方式的瓦斯抽采过程进行数值模拟,并对这3种钻孔布置方式的钻孔施工工程量和单孔平均抽采瓦斯纯量进行了现场试验考察。结果表明:采用7×7与8×6布孔方式在相同抽采时间下留有空白带面积明显小于10×5,而且它们在消除空白带所需的时间上也少于10×5,由此看出10×5布孔方式最不利于消突;8×6钻孔布置所需钻孔施工工程量最少,而7×7钻孔工程量最多;7×7布孔方式的单孔平均抽采瓦斯纯量略高于8×6,而10×5布孔方式单孔平均抽采瓦斯纯量最低。结合数值模拟和现场试验结果得出,采用8×6钻孔布置方式最优。该研究结果对煤矿井下穿层钻孔设计具有一定的指导作用。

    • 分岔管道内瓦斯爆炸火焰传播规律实验及数值模拟

      2019, 42(6):69-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.008 CSTR:

      摘要 (673) HTML (593) PDF 15.20 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究煤矿井下瓦斯爆炸火焰在分岔巷道内的传播规律,自制45°分岔管道实验装置开展甲烷体积分数为9.5%的瓦斯爆炸火焰传播实验,用Fluent 16.0软件模拟分岔管道内瓦斯爆炸火焰传播过程。对比分析实验数据与模拟结果,得到分岔管道瓦斯爆炸火焰传播的变化规律。研究结果表明:1)分岔管道内瓦斯爆炸火焰在分岔处产生漩涡,加速管道内爆炸火焰湍流化,火焰冲击反射现象明显;2)分岔支管截面处爆炸火焰温度、传播速度、冲击波超压与离子电流峰值最大;3)瓦斯爆炸火焰传播的模拟结果与实验数据在数值上存在一定差异,但各参量总体变化趋势相同。研究结果为深入认识井下瓦斯爆炸传播机制和在巷道分岔处采取瓦斯爆炸火焰传播抑制措施提供一定参考。

    • 基于最优组合权重的GRA-TOPSIS深井巷道支护方案优选

      2019, 42(6):78-87. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.009 CSTR:

      摘要 (755) HTML (848) PDF 1.03 M (1057) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定矿山最佳深井巷道支护方案,基于最优组合权重构建深井巷道支护GRA-TOPSIS综合评价模型,以某深井矿山为例,选取14项评价指标作为GRA-TOPSIS综合评价模型的判别指标,运用层次分析法(AHP)和熵权法确定组合权重,引入最小鉴别信息原理优化组合赋权,利用GRA-TOPSIS综合评价方法定量分析备选支护方案,基于评价指标的综合优越度确定最优巷道支护方案。结果表明,5种备选支护方案的综合优越度分别为:50.4%,49.0%,56.6%,42.7%,55.8%。顶板与两帮均锚杆锚索、喷射混凝土,底板锚索并注浆联合支护方式为最优决策。该评价模型能够对支护方案定量评价,模型鲁棒性强。

    • 露天矿行车事故预测方法及应用

      2019, 42(6):88-98. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.010 CSTR:

      摘要 (526) HTML (408) PDF 4.94 M (906) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效解决露天矿山行车事故预测模型建模时,易受小样本数据、离群数据规模影响,导致模型精度损失、算法抗噪容差能力及收敛速度下降等问题,提出一种基于二次惩罚项修正(PTS)的改进支持向量回归机模型(WLSSVR)。根据训练样本的数据分布特性,研究了服从露天矿山现实应用场景的二次惩罚项,进一步提高回归机模型的抗噪容差能力;考虑非线性预测模型影响因子选择困难的问题,研究了数据降维及因子分析方法,并将主成分分析方法引入到输入数据预处理算法中,以保证算法可得到理想的输入;针对传统回归机模型易受核参数选择影响,易导致模型早熟和收敛速度慢等问题,研究了粒子群惯性因子、学习因子的自适应迭代形式,提出了一种应用改进粒子群算法优化回归机模型核参数的方法。以露天矿行车事故频次预测为例,进行了预测和对比实验。实验结果表明:引入PTS模型的测试集预测结果明显优于不采用PTS策略的预测结果。这说明,应用文中提出的二次惩罚策略和参数优化算法对复杂系统的事故预测问题研究是可行且有效的。

    • 巨厚松散层力学性质及其对地表下沉的影响

      2019, 42(6):99-108. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.011 CSTR:

      摘要 (989) HTML (557) PDF 6.18 M (1339) 评论 (0) 收藏

      摘要:开采引起的地表下沉与上覆岩土层的性质与结构密切相关,巨厚松散层条件下开采下沉规律具有特殊性。采用土工试验、数值模拟等相结合的方法,对巨厚松散层的力学性质及其对地表下沉的影响进行了研究。通过三轴不固结不排水试验对焦作矿区地表黏性土的抗剪强度进行了研究,得到焦作矿区松散层土体的内摩擦角和内聚力范围。以巨厚松散层条件下某工作面为实例,结合三轴试验结果,研究了不同巨厚松散层厚度、松散层内摩擦角和内聚力对地表下沉的影响;并将数值模拟结果与实测结果进行了对比验证。结果表明:地表最大下沉值随松散层厚度的增加而增加,随着松散层内摩擦角、内聚力的增加而减小。将巨厚松散层力学性质土工试验结果与开采下沉结合起来,对开采下沉的研究具有一定的指导意义。

    • 桂林地区酸、碱污染红黏土力学效应弱化试验研究

      2019, 42(6):109-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2019.06.012 CSTR:

      摘要 (749) HTML (827) PDF 6.22 M (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究酸、碱污染对红黏土力学性质的影响,分别使用酸(HCl)溶液和碱(NaOH)溶液对桂林雁山红黏土进行浸泡,考虑酸浓度(0、1%、4%、8%)和养护时间(7,14 d),碱浓度(0、4%、8%、12%)和养护时间(7,14 d)双因子因素,通过室内试验,包括固结试验、三轴试验(UU)和直剪试验(快剪),分析酸碱污染对桂林雁山红黏土压缩性指标和抗剪强度指标的变化。试验结果表明:1)红黏土在HCl和NaOH中浸泡后,其压缩模量、黏聚力与内摩擦角逐渐减小,且随着酸、碱浓度及养护时间增加,减小的幅度增大;2)对比经HCl和NaOH浸泡红黏土,在相同养护时间下,经HCl浸泡红黏土的压缩模量、黏聚力的变化程度大于经NaOH浸泡红黏土的变化,内摩擦角反之;3)随着养护时间增加,经HCl浸泡的红黏土黏聚力与内摩擦角的变化程度小于经NaOH浸泡红黏土的变化,压缩模量反之。对试验结果分析后认为:在酸碱溶液作用下,红黏土的化学成分、颗粒大小及形状都将发生变化,使其原本稳定的结构状态发生改变,导致桂林地区酸碱污染红黏土力学效应弱化。

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