70 MPa车载Ⅳ型储氢气瓶瓶口密封技术研究

高压氢气密封技术是保障车载Ⅳ型瓶安全可靠储氢的关键技术。本文针对车载Ⅳ型瓶瓶口密封难题,结合国内外最新的IV型储氢瓶密封技术发展现状,设计了一种Ⅳ型储氢瓶瓶口组合密封结构,并利用ANSYS有限元软件分析验证了该密封结构的可行性,并基于该模型研究了预压缩率、配合间隙公差及密封介质压力等对密封结构密封性能的影响规律。     

掘进面多级气相压裂卸压抽采防突研究*

为解决煤层赋存条件复杂、煤体渗透率低、部分区域突出易发性高等问题,提出运用多级气相压裂的方案在阳泉矿区新元矿31004工作面辅助回风巷与进风巷进行压裂试验,以考察其卸压增透效果;在试验巷道的不同区段实施单孔压裂和双孔压裂,并采用“压裂抽采”和“压后即掘”2种工作循环方式进行试验;基于对多项抽采参数的实测结果,从多角度评价多级气相压裂效果。结果表明:多级气相压裂具有明显的重启裂缝与扩张裂缝作用,能够有效改善煤体的渗透性和瓦斯抽采条件;通过对比单孔压裂与双孔压裂效果,并结合现场监测数据发现,双孔多级压裂的效果明显优于单孔多级压裂,双孔多级压裂钻孔作业难度低,且作业后瓦斯更易抽采;观测不同的工作循环方式未见明显差距,但“压后即掘”的工作效率明显更高。多级气相压裂的成功实施,对该技术在低渗矿区的防突消突与瓦斯抽采工作中的应用具有重要指导意义。     

行人过街安全岛的心理旋转效应理论优化方法研究

城市交叉口不同方向的驾驶人识别行人过街安全岛容易产生心理旋转效应，难以及时准确地辨识交通岛轮廓及线形，导致车辆撞击行人、撞击安全岛事故时有发生。以行人是否受伤害的关键速度30 km/h、50 km/h为依据，结合颜色恒常性与形状恒常性，提出一种具备多级线形诱导、多级轮廓诱导功能的安全岛设施设计方法，以缓解心理旋转效应。结合3ds Max软件构建仿真模型对改善后的有益效果进行验证，并以驾驶人视认距离作为评价指标。结果表明，针对安全岛改善后方案，交叉口各入口方向驾驶人视认距离能够提升44%以上。城市交叉口行人过街安全岛采用多级线形诱导与多级轮廓诱导方案，能够显著提高行人过街安全性并优化驾驶人视距视区。     

基于Pc-Crash软件的人-车碰撞事故仿真规律研究

以Pc-Crash软件为平台,仿真分析两例实际的人-车碰撞试验。通过对比仿真结果与试验的吻合情况,并结合其他学者所提及的现象,总结了仿真中人-车接触部位、行人终止点位置及抛距、行人被车辆抛出后的运动情况等与实际情况的耦合程度的规律。发现利用Pc-Crash软件实现对人-车碰撞事故仿真时,人-车接触部位与实际情况可以耦合得很好,行人终止点位置一般总体抛距与实际情况差不多,而行人被车辆抛出后的运动情况则与实际不符,针对这些现象提出一些建议。对更好地利用Pc-Crash软件实现对人-车碰撞事故的仿真分析有一定的意义。     

回风顺槽全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术研究

为治理综采工作面采煤过程中回风顺槽粉尘污染问题，基于超音速气动雾化控尘原理，提出全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。以敏东一矿01工作面回风顺槽为例，采用离散元和有限元方法，利用COMSOL(COMSOL Multiphysics)仿真模拟软件中的k-ε湍流模块和流体流动颗粒跟踪模块，建立控尘技术装置三维数值模型。利用数值模拟方法分析技术装置气流场和液滴粒子轨迹的变化特征，以得到技术装置风流场及液滴粒子分布规律；搭建仿真试验模型，并通过仿真试验平台研究技术装置最佳抗风性能参数。结合现场试验对比分析，以验证控尘技术的高效除尘性能。结果显示：当雾幕装置气压为0.6 MPa时，雾化效果好且不会影响现场其他设备供压，捕捉小粒径粉尘能力强，但抗风性较弱；车载装置抗风性高，控尘能力强，但雾化效果较差且受气压的影响较小。2种装置有效地结合应用并形成了全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。该技术有效阻止了粉尘的运移，有效覆盖了全断面。呼吸性粉尘和总粉尘控制效率分别达到94.92%和96.53%,这为治理煤矿井下回风顺槽粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。     

翼身融合客机应急撤离建模与仿真方法研究

为研究翼身融合(BWB)客机的应急撤离流程及问题，以我国自行设计的BWB客机布局方案为对象，利用智能体建模方法搭建了该客机舱内应急撤离仿真试验模型，进行仿真试验研究。通过4因素3水平正交试验研究了主过道宽度、引导模式、隔板状态、出口数量等因素对该型客机应急撤离效果的影响，并对仿真试验模型进行了优化与验证。结果表明，主过道宽度在区间[48.26, 55.88] cm变化时会显著提高撤离效率；引导因素对撤离效果影响最显著；舱门引导与区域引导相结合的模式下撤离效果最优，撤离时间为108 s。研究形成了基于社会力模型的智能体在BWB客机应急撤离仿真研究中的应用方案，为其改进设计和制定更优应急撤离方案提供了建议和数据依据。     

混杂工况下校车常开式安全气囊的多目标优化

为提升混杂工况下校车儿童乘员的安全性,对常开式安全气囊的保护性能开展优化设计。首先,明确6、12岁儿童的损伤阈值;然后,基于台车试验数据,构建与验证校车仿真模型,并搭建校车—常开式安全气囊耦合模型;最后,基于校车碰撞工况与儿童年龄的不同组合,建立6种混杂工况,决选常开式安全气囊的主要设计参数为优化因素,以加权伤害指标为优化目标,构建响应面代理模型。结果表明：利用改进型NSGA-Ⅱ算法,权衡确定上部拉带长度0.258 8 m,安装点高度0.385 6 m,泄气阀开启压力1.199 6×10⁵ Pa,泄气阀开度1.98为最优配置;混杂工况下,具备最优配置的常开式安全气囊可最大限度地降低儿童乘员的损伤风险。     

基于流固耦合的充气滑梯安全稳定性研究

大型充气式滑梯的主要失效原因为风载作用下的倾覆。通过分析充气式滑梯在典型风载工况下的受力情况,应用ANSYS软件对充气式滑梯的几种锚固方案进行流固耦合仿真模拟。对仿真结果进行分析,得出该工况下的最佳锚固方案。提出一个校核锚固角度的公式,并计算出锚固绳与地面的角度须在30°~60°。依据分析结果,提出锚固点设置的具体措施,设施的整体高度超过3 m时,须在其主承风面高处位置增设辅助锚固点,以降低倾覆力矩和设施主体变形。     

管道环焊接头残余应力及氢扩散模拟研究

为减小氢气对管道的安全服役产生威胁,研究考虑焊接残余应力对氢在焊接接头中扩散的影响,建立管道3层环向对接焊的三维模型.通过顺序间接耦合方法,对管道焊接的温度场、应力场以及氢扩散进行耦合计算,研究结果表明:第2层焊缝与第3层焊缝交界处为整个接头的应力集中部位,也是焊接接头中的富氢区域,适当地提高填充焊线能量或者降低盖面焊...     

多相流耦合水击模型在泄压阀压力精度设定中的应用

氮气式水击泄压阀的压力精度设定问题与油气管道系统能否安全运行紧密相关,为进一步提高泄压阀的设定压力精度,构建了油气水三相流耦合水击模型和阀芯运动力学模型;根据泄压阀的工作原理,对泄压阀阀芯的受力情况进行分析,建立水击压强、氮气压力、弹簧力之间的数学联系;实现了油气水三相流耦合水击模型和运动力学模型的融合。研究结果表明:构建的数学模型能准确地计算出符合实际工况的水击压强、氮气压力、弹簧力的理论数值;水击压强、氮气压力与弹簧力大小呈周期性变化;氮气压力与弹簧力设定数值的确定,可进一步提高泄压阀的设定压力精度。     

汽车行人碰撞接触中行人运动学规律仿真研究

基于交通事故模拟分析PC-Crash软件及其内嵌多体系统动力学分析MADYMO模块,建立并验证了车辆多体模型和行人多体模型;对汽车与行人碰撞接触阶段的行人运动学具有较大影响的因素展开广泛分析,并构建汽车行人碰撞仿真试验方案;通过选取对汽车与行人碰撞接触阶段具有较大影响的因素作为仿真试验的自变量,对不同碰撞环境下汽车与行人碰撞接触过程中的行人运动学规律(包括运动姿态和对应的碰撞车速阈值)进行深入研究;汽车行人碰撞仿真与真实事故以及碰撞试验对比具有较好的规律吻合性和一致性。研究表明,笔者采用的计算机建模仿真方法在汽车行人碰撞运动学研究中具有实用价值。     

使用车载信息装置对驾驶行为的影响研究

为研究使用车载信息装置对驾驶行为的影响,基于虚拟驾驶仿真平台,开展正常驾驶、操作按键式和触摸屏式收音机驾驶分心试验;应用外周视觉检测任务法(PDT)测量驾驶人反应时间、PDT目标命中率以及车速和跟驰距离等参数,以评估分心行为的心理资源需求及其对驾驶绩效的影响。试验结果表明:使用车载信息装置会降低驾驶人反应能力和驾驶绩效,操作触摸屏分心与操作按键分心相比,驾驶人反应时间延长了167 ms,PDT目标命中率降低了10%,速度保持和车距保持能力下降,使用触摸屏式车载信息装置需要更多的心理资源,对两侧视野内的信息刺激反应明显迟钝,对行车安全有较大影响。     

大变形巷道弹性锚喷混凝土耦合支护技术研究及应用

为提高层理地质条件下大变形巷道的稳定性,延长巷道使用寿命,采用具有较大变形承载能力的喷钢纤维混凝土与弹性锚杆耦合支护技术加固围岩。首先研究层理状地质条件下高应力软岩巷道的破坏特点及规律,确立支护结构和时效耦合的关系,并通过钢纤维混凝土试样的动静荷载试验,研究混凝土强度与钢纤维掺量的关系,得到喷钢纤维混凝土合理的钢纤维掺量。此外,针对大变形巷道开挖初期变形量大、破坏速度快的特点,设计具有让压吸能作用的新型弹性锚杆,并将此弹性锚杆结合喷钢纤维混凝土技术进行工业试验,试验的位移监测结果表明:该方案位移量比原方案减小约50%,且支护10个月后未出现裂缝。     

基于双耦合算法的煤与瓦斯突出预测模型

为提高煤与瓦斯突出预测精度,有效预防瓦斯突出灾害,将等距映射(IsoMap)算法与优化加权向量机耦合算法(DDICS-WLS-SVM)相结合,建立煤与瓦斯突出双耦合算法预测模型。首先利用非线性流形学习IsoMap算法对煤与瓦斯突出高维数据进行数据挖掘,提取其低维本质特征参量;然后通过逐维改进布谷鸟(DDICS)算法对加权最小二乘向量机(WLS-SVM)的正则化参数λ和高斯核参数σ进行寻优;最后对双耦合算法预测模型进行仿真试验,将IsoMap算法提取的低维本质特征作为该预测模型的输入,煤与瓦斯突出强度值作为模型的输出,并与PSO-SVM、LS-SVM方法的预测结果进行对比。结果表明:双耦合算法预测模型的平均相对误差为1.825%,最大相对误差为2.63%,该预测模型具有较高的预测精度。     

基于GPS与GSM的交通事故自动呼救系统的设计

结合GPS的定位功能和GSM的远程无线通讯功能,提出一种以提高交通安全、减少人员伤亡为目的的车辆交通事故自动呼救系统的构建方案,该系统会伴随安全气囊的启动而启动,也可手动启动。车载模块将安全气囊点火信号送入微处理器,通过串行接口驱动无线数据传输模块,经GSM网络将GPS的定位信息发送到监控中心,并可建立车载模块与监控中心之间的语音通讯,给出车载模块硬件电路实现、软件设计以及控制中心的设计方案,并对系统的关键技术进行了说明。     

基于扫视特征的车载信息系统与驾驶安全关系研究

为研究车载信息系统(IVIS)对驾驶人心理及安全行为的影响,在试验车内安装眼动仪、车载导航系统等设备,选择4条试验路线完成实车试验。比较使用与未使用IVIS情况下、车载设备设置在不同位置时以及不同信息发布方式条件下驾驶人扫视行为的差异性。利用眼动仪采集驾驶人扫视数据,运用统计分析方法比较扫视行为差异,分析IVIS对驾驶安全的影响。结果表明,使用IVIS占用了较多的认知资源,导致心理负荷增加、驾驶安全性降低。当车载导航安装在置物台上方并提供语音播报信息时,能够使心理负荷相对减少。优化IVIS位置与信息发布方式,可在一定程度上缓解车载信息对安全驾驶的负面影响。     

车载LNG气瓶的安全性试验探析

简介车载LNG气瓶安全性试验的目的,对安全性试验各个项目的方法进行描述。同时对目前安全性试验的存在的一些问题进行探讨。     

空气和水不耦合装药对爆破块度影响分析

为了探究不耦合装药下不同介质对爆破块度的影响,从理论上对空气和水作为耦合介质时的爆破块度大小进行分析比较,结合室内爆破模型试验,对模型试验的破碎块度进行筛分、测量,并对结果进行统计、回归分析。研究结果表明:与空气不耦合装药相比,水不耦合装药对爆炸能量利用率更高,爆破破碎块度较小,更利于改善爆破效果;当不耦合系数为1.67时,空气和水耦合介质下爆破块度的K50,K80和大块率3个评价指标都为最小值;且在R-R块度分布函数中,块度分布特征参数x0与块度评价指标成正比。将试验结果应用于路堑光面爆破,对改善爆破效果有一定的指导意义。     

使用车载导航系统下驾驶员脑力负荷影响因素分析

基于试验数据,分析使用车载导航系统对驾驶员脑力负荷的影响,以及任务难度、时间压力、驾驶经验、性别差异等因素在该任务中的实际影响效果.通过编程模拟驾驶员使用车载导航系统进行驾驶的任务,采取主任务评价法作为脑力负荷的评价方法.选取偏离正确路线的次数、偏离的水平位移、到达预定目标所用时间、偏离方向的次数、根据导航系统提示完成相应动作的反应时间5个参数作为评价指标,选取40名大学生作为被试完成主任务(追踪)和辅任务(使用车载导航系统的脑力工作).对试验数据进行比较分析,结果表明,车载导航系统的使用在一定程度上加大了驾驶员的脑力负荷,并随驾驶难度的增加而加剧.任务难度、工作时间及驾驶经验等因素都对使用车载导航系统的驾驶员的脑力负荷产生影响,而性别差异的影响并不明显.     

石化企业伤亡事故率的系统动力学仿真

针对石化企业伤亡事故率的复杂性和与企业运行的系统相关性,为了科学地预测伤亡事故率,提出了利用系统动力学对石化企业伤亡事故率进行仿真试验的方法.在对石化企业伤亡事故率进行了系统动力学分析之后,建立了石化企业伤亡事故率系统动力学仿真模型,对某石化企业进行了仿真试验,并分析了仿真试验的结果.试验应用表明,利用系统动力学对石化企业伤亡事故率进行仿真是科学有效的.