基于微动技术的浅层地热资源勘探与储量精细评价方法研究

作为未来能源新星的地热资源逐步受到青睐,其中,浅层地热能的利用至关重要。本文介绍了微动探测技术,针对城市地下空间浅层地质结构探测、浅层储量评价精度等不同的实际应用问题和现实工程需求,以迷你阵列微动探测方法为基础,用于精细识别浅层地质结构,获得岩土层厚度信息,精细化评价地热储量。此外,利用数据拟合技术建立地球物理参数与土体热导率的经验关系,预测测试目标区的土体热导率。青岛即墨区的案例,说明了此方法在地热资源开发利用中的应用效果。     

初始粗糙面对切向微动行为影响数值研究

利用python和二维W-M分形函数建立二维粗糙表面,基于ABAQUS用户子例程UMESHMOTION引入Achard磨损准则建立二维柱-平面接触下的切向微动数值模型,通过改变法向载荷F和切向位移幅值U对二维切向微动磨损中的磨损量、磨损形貌和应力应变进行分析研究。结果表明,光滑表面磨损量明显比粗糙表面磨损量小,光滑表面和粗糙表面磨损量分布均呈现出自中心区域逐渐减小的趋势,且粗糙表面磨损量分布有很大的的离散性;由于应力集中导致的塑性变形使得粗糙表面和光滑表面在磨损形貌上差异不大;一定范围内的法向载荷对接触边缘区域磨损影响较大,切向位移幅值的增加使得粗糙面磨损程度显著变大。     

基于共轭梯度法和快速傅立叶变换的粗糙表面微动接触数值研究

实际工程表面多为粗糙表面,研究粗糙表面的表面形貌对微动接触中压力和应力的影响具有重要意义。本文研究接触过程中法向载荷保持不变,切向载荷为周期性的交变载荷。首先,建立接触算法和模型,算法核心是利用共轭梯度法CGM(Conjugate gradient method)计算微动接触中的表面压力及切向应力并利用快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier transform)加快计算速度。然后,对单峰表面、正弦表面和随机粗糙表面的接触进行数值研究。结果表明,表面幅值对切向载荷-位移曲线以及接触过程中的能量耗散有影响,表面幅值越大,相同切向载荷作用下产生的切向位移越大,能量耗散也越大。     

两类柔性微动直线导轨的刚度特性

分析了两类柔性微动直线导轨的结构特点,提出一种以刚度比指标来综合衡量柔性微动直线导轨导向性能的方法。基于C astig liano(位移)第二定理推导了计算两类柔性微动直线导轨不同方向静刚度的解析表达式。对两类柔性微动直线导轨的设计实例进行分析,结果表明其中一种具有叠形支链的柔性微动直线导轨具有更好的导向性能。该文方法和结论可为柔性微动直线导轨的选型与设计提供参考。     

微动疲劳接触区域剪应力分析

以圆柱垫与平面相接触的微动模型为研究对象,通过ANSYS对该模型进行不同载荷条件下的有限元分析,得到轴向载荷对接触区域剪应力分布的影响,并拟合出剪应力分布公式。     

福建沿海地区地微动的谱结构特征

在福建沿海地区的福州、泉州、莆田等地进行了场地地微动的测试 ,利用快速富里叶变换 (FFT)方法对观测到的地微动信号进行频谱分析。结果表明 ,覆盖层厚度大、有厚层的软弱夹层淤泥的场地 ,其整体刚度小 ,地微动谱能量相当分散 ,频带宽 ,峰值频率低 ,卓越频率一般为 1～ 5Hz ;覆盖层薄、土层刚度 (Vs)大的场地 ,地微动的峰值频率也大 ,卓越频率一般为8～ 11Hz,且常呈单峰形态。软土对高频地微动信号有滤波作用 ,对低频信号起放大作用 ,而硬土层则相反.     

液压挖掘机换向阀微动特性的健壮性评价

针对液压挖掘机换向阀微动性能评价问题,提出采用最小敏感流量系数作为定量化评价微动性能的方法。在先导压力与工作流量同步的条件下,以相对先导压力的工作流量变化梯度为其微动性能评价指标,并在以液压马达表达工作流量变化的前提下构建液压挖掘机换向阀微动的仿真过程,通过与多路阀动态特性实验台架物理实验结果对比来验证其仿真的可靠性;以某型号整机微动性能良好的液压挖掘机多路阀回转联为对象,在其微动初段敏感度与微动末段敏感度之比为7.35的情况下,敏感流量系数的变化具有健壮性。研究结果表明,将最小敏感流量系数作为其微动性能评价指标具有较高的合理性,对阀芯的结构拓扑形态优化设计具有实际意义。     

矿井提升机用提升钢丝绳的微动磨损行为研究

以 6× 19点接触式提升钢丝绳为研究对象 ,将钢丝绳中钢丝的微动损伤过程进行实验室模型化 ,设计制造了钢丝微动磨损试验机 ,并对钢丝试样的微动磨损行为进行了实验研究 ,考察了载荷、循环次数和振幅等对钢丝试样磨损深度的影响 .结果表明 ,钢丝试样的微动磨损深度随载荷、循环次数和振幅的增大而增大 ,在不同磨损工况下钢丝试样磨损率不同 .对钢丝试样的磨损表面形貌进行观察分析发现 ,在微动磨损过程中磨损机制随着微动试验条件而变化 ,而磨损机制在一定程度上反映了钢丝试样的磨损状况     

六轴机车滚动试验台轨道轮组半轴接合面裂纹产生的原因分析及对策

本文通过六轴机车滚动试验台轨道轮组半轴结合面裂纹的分析,探讨裂纹产生的原因和机理并根据理论和测试分析的结果,结合实际情况,提出了改进的措施,避免了半轴的更换,降低了维修成本。     

微动探测技术及其工程应用进展

微动探测技术是一种抗干扰能力强、探测深度大、适用范围广的新型物探技术,逐渐成为资源、能源开采以及工程地质勘查的重要物探手段,广泛应用于矿业工程、地铁工程、道路工程、土木工程等工程领域。首先阐述微动探测技术的基本原理、技术流程等关键问题,然后重点综述微动探测技术在地热构造、地层界面、断层、孤石、陷落柱、采空区、溶洞等地质构造或地质体探测中的工程应用成果;最后对微动探测技术发展及工程应用前景进行展望,为进一步深入研究微动探测技术奠定基础。