针对由螺栓联接的两个粗糙表面微观特征和实际接触情况进行了研究。采用分形函数模拟生成了粗糙面轮廓曲线,发现分形参数对传统粗糙度参数有影响;探讨了分形维数D与机械加工面传统粗糙度参数Ra的关系;利用表面分形模拟数据和实验测量数据建立了有限元接触模型。运用Abaqus软件对模型计算表明随着接触载荷(螺栓预紧力)的增加,接触面积也相应增加;在相同接触载荷(螺栓预紧力)下,表面越光滑,接触面积越大;当接触面积增加到某一值后,改变不明显,且接触面积小于名义接触面积。这一结论可以很好的解释超声波能量在螺栓联接界面的传递机理,即预紧力-真实接触面积-能量三者的关系,为超声波能量法在螺栓松动监测中的应用提供理论基础。

为改变光纤光栅的写入Bragg波长,研制了包括一块相位模板和两块紫外反射平面镜的楔块调整式Talbot干涉仪.在写入光纤Bragg光栅的过程中,通过调整两平面镜的反射角度可改变由±1级衍射光束经两平面镜反射后形成的干涉条纹的周期.最后,放置在可调谐干涉区的光纤就可刻写成具有不同写入Bragg波长的光纤光栅.值得注意的是通过选择不同倾斜角α的楔形块,决定了光纤光栅的写入Bragg波长的改变率和干涉条纹棱脊位置的位移率.

在楔块调整式Talbot干涉仪中，光纤Bragg光栅的写入区为直接由相位模板衍射的±1级衍射光束形成的干涉条纹的近场干涉区，和由±1级衍射光束经两平面镜反射后形成的可调谐写入Bragg波长的干涉条纹的远场干涉区。在改变写入光纤光栅Bragg波长的过程中，光纤光栅的Bragg波长是由平面镜的交叉角决定的，而且，影响调谐精度的三种主要因素被控制在光纤光栅生产允许的范围内，即推动机构的位移误差系数Cd为～-0．08nm／μm，楔块的倾斜误差系数Cα为-0．15～0．23nm／(′)，和转动机构的传动角误差系数Cβ为～-0.08nm／(′)。

分析了油液经齿轮油泵传输过程中气泡-液体两相流的形成和特性,指出油液裂解的因素,如齿轮啮合对润滑油膜的破坏、气泡-液体相变的能量转换、气泡溃灭的微射流能量及其电化学反应等。以绝缘油裂解的特征气体为例,对气泡-液体两相油流的裂解程度进行了定量分析。根据理论分析的结果,提出了改进齿轮油泵传输结构方案,从而有效降低了气泡-液体两相流在齿轮泵传输过程中的裂解程度。

多孔泡沫金属磁流变液阻尼器是采用泡沫金属储存磁流变液的新型阻尼器。通过磁流变阻尼器的性能试验研究,得到了阻尼力与电流之间的关系,采用BP神经网络,建立了磁流变阻尼器正向模型。结果显示,神经网络模型能准确地预测磁流变阻尼器的阻尼力和控制电流,证明了该方法的有效性,与已有的模型相比,具有精度高,计算简便等特点。

磁流变液阻尼器的力学性能直接决定了其应用范围。目前的磁流变液阻尼器主要集中于大阻尼力的减振,而对于阻尼力范围较小的应用较少。对此,根据多孔泡沫金属材料的特性,论文设计了一种多孔泡沫金属磁流变液阻尼器,分析了其工作原理,并利用搭建的性能测试系统对其力学性能影响因素进行了研究。结果表明:该多孔泡沫金属阻尼器可用于小阻尼力方面的减振,而且其他条件相同时,采用泡沫金属铜产生的阻尼力比采用泡沫金属镍的阻尼力大,为磁流变技术的推广应用提供了新思路。

为研究磁流变液在泡沫金属中的流动状态,基于磁流体动力学及麦克斯韦方程,建立磁流变液在泡沫金属中流动的控制方程,并利用流体动力学仿真软件Fluent,模拟仿真磁流变液在多孔泡沫金属中的流动,得到压强和速度分布。结果表明:在流动区域内,磁场强度越大,层流越明显;磁场强度越大,由于泡沫金属复杂网状结构的影响,垂直于流动方向的速度逐渐减小,但由于磁场强度的变化而改变的速度值并不明显;即使对磁流变液施加垂直于流动方向的磁场,磁流变液也能够通过泡沫金属区域;随着磁场强度的增加,磁流变液的动态压强呈减小的趋势,而静态压强逐渐增大。

本文根据某矿煤层赋存条件,通过对放顶煤仰采工作面常见问题进行分析,从液压支架角度提出了解决措施,最终设计出ZF10000/22/35D放顶煤液压支架。这解决了放顶煤仰采工作面液压支架设计难题,为煤矿安全、高效生产提供了保障。

针对液压支架四连杆机构间的铰接轴拔出困难的问题,介绍了一种销轴拔出装置,并对该装置的设计思路、工作原理以及使用效果做出了阐述。

隔水管张紧器是深海钻采作业中的关键装备,其主要作用是为隔水管提供恒定的张紧力,以克服浮式平台和钻井船随海浪做升沉运动时对隔水管的影响。隔水管在因台风、动力定位故障等影响因素下需要紧急回收时,水下隔水管总成(Lower Marine Riser Package,LMRP)与水下防喷器(Blow Out Preventer,BOP)紧急脱离后,隔水管会在短时间内以较大的反冲速度向上运动,所以需要控制隔水管的反冲速度以保护隔水管、钻井平台和人员的安全。因此,以我国某海上钻井平台为基础,根据实际工况设计了一种新型防反冲控制阀。该控制阀系统主要由液压和电磁控制两部分组成,用AMESim软件建立隔水管反冲控制仿真模型,对正常工作和紧急脱离这两种模式进行模拟验证,并设计防反冲控制算法,研究隔水管反冲回收的影响因素。结果表明:在正常工作模式时,张紧器系统起到升沉补偿和预防单...