辽宁工程技术大学学报(自然科学版)

  • Error analysis and characterization of new MEMS IMU sensors and integration with PPP

    高扬;杜爽;

    Several new MEMS Inertial Measurement Unit(IMU) sensor products have been released recently with improved performance,which have the potential to support much higher precision applications.New MEMS IMUs include the NavChip from InterSense,the Nav440 from Crossbow,the Landmark30/40 from GTI,the SDI500 from Systron Donner.Since they are new in the market,currently there is limited information about their error characterization which however is important for the construction of proper error models for their integration with other sensors such as GPS.This paper will investigate the error characterization of two new MEMS IMU sensors,namely the NavChip and Nav440,using Allan variance technique.In addition to identifying different error terms,different stochastic error modeling methods,such as Gauss-Markov(GM) and Autoregressive(AR) processes,will also be investigated to assess the MEMS IMU sensor biases.Investigation to integrate new MEMS IMU sensors with Precise Point Positioning(PPP) will also be conducted to address the re-convergence issues.

    2013年04期 3-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
  • 支护强度对沿空掘巷煤柱稳定性影响

    张源;万志军;程敬义;张博;巩利斌;

    掌握沿空掘巷窄煤柱采空区侧已有支护结构对煤柱稳定性的影响.采用FLAC3D有限差分数值模拟方法,研究不同支护强度条件下窄煤柱的变形和破坏规律.研究结果表明:上区段工作面回采和沿空掘巷对煤柱稳定性的影响较大,窄煤柱采空区侧的煤体先于巷道侧进入塑性区,变形量远大于巷道侧;采空区侧的支护结构对限制煤体塑性区扩展的作用不明显,支护强度对煤柱稳定性的影响较小;采空区侧的支护结构很容易失效或强度发生严重衰减,巷道侧的支护结构受采动影响小,护强度对窄煤柱稳定性的影响程度大于采空区侧.

    2013年04期 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K]
  • 采空区充填控制覆岩沉降相似模拟

    苏仲杰;董春胜;代金秋;佟利明;赵松;

    采用相似材料模拟实验方法,对采空区充填控制地表沉陷相似材料模拟实验,模拟工作面采空区充填控制地表及覆岩移动,采用3种不同强度充填材料充填开采推进过程中工作面采空区,观测地表及覆岩移动规律.得到了充填开采条件下地表及覆岩的移动规律,充填材料的强度与地表下沉系数的关系,采空区充填的空间与充填时间的关系,为解决采空区充填开采提供了科学依据.

    2013年04期 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
  • 厚煤层一次采全高三带划分的新方法及应用

    王志强;朱晓丹;王磊;郭晓菲;高运;陈超凡;李鹏飞;

    基于厚煤层一次采全高导水断裂带高度的确定.综合现有研究成果及相似模拟实验发现:工作面的开采范围影响上覆关键层的稳定性,而关键层的运动决定导水断裂带的高度,在关键层达到极限悬露步距之前,垮落带或者裂隙带的高度固定不变;当达到极限悬露步距后发生断裂,如果形成铰接结构,则关键层及其随动层属于裂隙带;反之,关键层及其随动层属于垮落带.在此基础上,提出以关键层理论划分采场导水断裂带的新方法,并给出适用条件.以补连塔31401工作面、潞安6202工作面以及柴沟1502工作面实际地质及回采条件为工程背景进行验证,发现一次采出煤层越厚,地质资料数据的精确性越高,新方法得到的数据越接近实测值,并且比《规程》计算结果更客观.

    2013年04期 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K]
  • 采场厚硬覆岩沿空巷旁充填体动静载荷分析

    林继凯;成云海;姜福兴;付宝杰;张东;冯飞胜;

    为了解决厚硬覆岩下沿空留巷侧向爆破断顶施工难度大、工艺复杂的问题,研究充填体在动静载荷下适应性,拟采用巷旁充填柔性材料(矸石)实现留巷.通过刚、柔性约束矸石体试验,分析了不同粒径及横向支护应力对其承载力的影响,掌握了袋装矸石单轴压缩应力应变关系;基于建立的沿空巷旁侧向覆岩结构模型,得到了充填体动静载荷计算方法.研究结果表明:巷旁充填矸石能适应侧向悬顶旋转断裂产生的动静载荷,且施工简单,对厚硬及其类似覆岩下沿空留巷支护设计的确定提供了科学依据.

    2013年04期 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
  • “三软”煤层机采工作面端头支护技术

    孙光中;田坤云;关鹏云;

    针对"三软"煤层工作面上下端头处围岩变形特点及对支护结构的要求,分析了现有端头支护方式及优缺点,设计了步移式支护架结构及其技术参数,步移式支护架主要分为前部、中部和后部.理论计算了步移式支护架上载荷大小为2 807.35 kN,通过实测分析,支架上平均载荷值2 238 kN,为额定载荷的46.6%,上下端头处围岩最大变形量为197 mm,为安全生产提供了保证,为"三软"煤层端头支护提供了理论及技术依据.

    2013年04期 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
  • 缓倾斜多煤层顶板岩体变形移动特征数值模拟

    吴志平;仇圣华;胡欣雨;李瑛;

    针对某缓倾斜多煤层复杂的采矿地质条件,运用有限元软件进行三维数值计算分析,建立三维地质概化模型时考虑了断层的影响,对不同开采条件所引起的煤层顶板岩体移动和地表沉陷进行了数值计算.得到不同开采条件下地表、煤层顶板基准点的下沉移动分布曲线,煤层顶板基准点的最大、最小沉降、沉降差,以及煤层开采后顶板的主应力、剪应力值.研究结果表明:同时回采3101、3102工作面和错时开采3101或3102工作面引起的地面最大沉降和沉降差均变化不大,分别为520 mm、498 mm、515 mm及59 mm、78 mm、81 mm.该矿开采区域缓倾斜煤层引起的地表变形状况提供定量依据,为缓倾斜煤层以及类似条件下中小矿山合理、安全、经济的开发提供参考.

    2013年04期 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 574K]
  • 沉积相对大牛地气田上古生界储层物性的控制作用

    王永建;王延斌;刘咸卫;

    为了揭示大牛地气田上古生界山1段至盒3段低孔低渗储层物性差异的主控因素沉积相的作用,采用实验和统计分析相结合的方法,从岩石矿物成分、泥质质量分数、岩石粒度、砂岩厚度等方面综合分析沉积相对储层的控制特征.研究结果表明:最为有利的沉积相为曲流河分流河道相,其次为辫状河分流河道相,再次为三角洲分流河道相,最后为泛滥平原相等.对应物性最好的层段为盒3段,其次为盒2段、盒1段,而山1段、山2段最差.研究结论对于大牛地气田下一步的天然气勘探开发具有一定的参考.

    2013年04期 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
  • 矿井主扇风机远程监测及故障诊断系统

    沙永东;石峥嵘;康晓敏;

    以西门子S7-200系列PLC作为控制核心,通过应用先进可靠的传感器以及人机界面触摸屏和上位机的组态软件,实现了对主扇风机的性能状态参数、电机的电气参数的实时监测,并采用PowerBuilder9.0系统开发软件构建风机的故障诊断专家系统,实现对风机故障的全面诊断,并提供准确的专家意见和维修方案.采用先进的以太环网技术实现上位机与现场控制系统的通讯.实现了主扇风机的自动化管理,保证了风机运行的可靠性和稳定性.

    2013年04期 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
  • 采煤机截割部加载试验台设计

    王洁;王慧;

    解决了采煤机截割部的可靠性问题.将二次调节加载系统应用到采煤机截割部加载系统的分析中,设计方案可行.针对采煤机的截割部模拟加载试验台,设计了一套新型的基于二次调节技术的液压伺服加载系统,根据该加载系统建立了的数学模型.根据数学模型利用仿真软件将截割部参数对系统的影响进行了分析.

    2013年04期 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
  • 掘进机截齿截割煤岩的离散元仿真方法

    纪玉杰;曹学涛;

    为了研究截齿截割煤岩的动态破坏过程,提出采用离散元法进行截齿截割煤岩的仿真分析.根据截割头结构建立了相应的离散元模型,采用二维圆盘颗粒建立了煤岩的离散元模型,通过接触和连接力学模型计算截割过程中的作用力.在此基础上,通过VC++6.0编写了离散元仿真计算程序,借助MFC建立友好的人机交互界面,实现了截齿截割煤岩工作过程的离散元仿真.通过对截割角为45°条件下的截齿截割煤岩进行仿真,结果初步证明了采用离散元法的可行性,为截齿截割过程分析和截齿的优化设计提供了一种新的研究手段.

    2013年04期 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
  • 基于人工神经网络煤层气井短期产能预测

    杜严飞;吴财芳;薛佳佳;李腾;杨庆龙;

    为对煤层气井产能的实时动态监测和预测预报,基于时间序列预测思想构建了适合于煤层气井产能预测的BP神经网络模型.以潘庄CM1井为预测实例,分析表明:BP神经网络能够较为准确地预测出煤层气井未来30 d的产能变化,其产气量和产水量预测平均相对误差分别为1.35%和3.88%;与COMET3预测结果相比,BP神经网络短期产能预测精度高,能更好的反映出煤层气井产能变化趋势.

    2013年04期 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
  • 矿井瓦斯监测点优化选址

    梁双华;汪云甲;魏连江;

    解决依据现行煤矿安全规程及相关规范布置的瓦斯监测点存在空间分布不均的问题.提出兼顾监测覆盖范围和瓦斯安全关注点的瓦斯传感器布置方式;以节点间风流流经时间为监测等级,依据相关规程规范布置的监测点为必选布置点,以风网节点为增设瓦斯传感器的备选布置点,借助图论和集合覆盖理论建立了监测点优化选址模型;运用蚁群算法对模型进行优化求解,设计了针对问题特性的启发信息策略和当前解集及禁忌表的初始值;将模型应用于某实际矿井风网算例,得到不同监测有效级下需增设的监测点数量和位置等信息.研究结果表明:蚁群算法快速优化求解到的布点方案更符合工程实际情况.

    2013年04期 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
  • 半干旱地区煤矿次生裸地植被演替规律应用

    潘德成;齐鹏春;吴祥云;祁崇祝;甘作勋;孟宪华;

    采用线路调查与标准样地调查相结合、定性与定量分析相结合的研究方法,对阜新海州露天矿排土场30年的天然植被和8年的人工植被进行演替规律分析.结果表明:不同样地的植物组成及分布存在较大不同.在天然植被演替进程中,蒺藜是先锋草种,而披碱草、芦苇、水稗草是重要的优势草种;人工刺槐林和白榆林下的狗尾草重要值最大;人工覆土模式的虎尾草重要值最大.以植被演替流程图为参考依据,适时选择对应排矸年限的优势物种建立植被群落,能明显加快矿区植被演替进程.

    2013年04期 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
  • 岩石时间硬化损伤蠕变特性

    梁小勇;薛晓辉;王虎妹;张春会;

    分析岩石蠕变过程中的非线性损伤特征,在各向同性的蠕变方程中引入时间硬化,采用应变等效原理,推导出时间硬化条件下的岩石蠕变方程,利用该方程可以同时描述岩石蠕变曲线的初始蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个阶段,并进行了参变曲线数值求解和参数特性分析,利用该方程拟合了某页岩三轴蠕变实验数据,同时揭示了蠕变现象的非线性本质.结果表明:利用该方程可以较好地模拟岩石蠕变曲线的3个阶段.

    2013年04期 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
  • 基于约束力旋3SPS+UP并联机构刚度和弹性变形

    张秀礼;

    针对具有约束分支的3SPS+UP少自由度并联机构刚度与弹性变形问题,采用基于主动/被动约束力旋求解其总刚度矩阵和弹性变形的方法.结果表明:对3SPS+UP并联机构的受力状态进行分析,并确定主动/约束力旋的姿态,分析3SPS+UP并联机构的主动/约束分支的弹性变形,导出主动/约束分支的伴随矩阵,约束力旋对3SPS+UP并联机构的弹性变形有巨大的影响.得出结论:当建立3SPS+UP并联机构的总刚度矩阵和求解弹性变形时,必须考虑约束力旋.

    2013年04期 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
  • 带式输送机托辊的参数化设计

    冷岳峰;

    为解决带式输送机托辊设计中的参数化绘图问题,采用VBA对带式输送机托辊进行参数化设计的原理和方法,实现在AutoCAD2004环境下,利用AutoCAD自带的二次开发软件包VBA编制绘图程序,利用此应用程序,设计人员只需输入几个相应的设计参数就可得到托辊完整的零件图和装配图等绘图结果.这种参数化设计方法不仅缩短了对某类零件的设计周期,减轻设计人员绘图劳动强度,同时还提高设计的质量和效率.

    2013年04期 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 532K]
  • 单主梁门式起重机动态特性

    刘磊;

    考虑起重机的动态特性,通过有限元对门式起重机整体结构进行模态分析,得到了门式起重机整体结构的动态刚性和振动特性.并对门式起重机整体结瞬态动力学的分析,得到了门式起重机在起升过程中受到冲击载荷作用时主梁的位移随时间变化的响应规律,得出阻尼对于起重机振动具有抑制作用和加载时间对于起重机系统振动的影响规律.

    2013年04期 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K]
  • 自移式掘进机辅助支护设备立柱力学分析

    栾丽君;姚立泽;齐建峰;马慕嘉;顾欣月;

    为解决自移式掘进机辅助支护设备立柱在实际工作中容易出现故障,给工作人员带来安全隐患的问题.采用传统的力学分析方法对立柱油缸稳定性、活塞杆强度和缸体强度进行验算,并用有限元软件对立柱进行静力学分析.研究结果表明:传统力学分析应用在立柱设计和改进过程中是合理的,有限元软件静力学分析方法可以验证传统力学分析的准确性,并且可以直观地显示最大应力点.两种方法互补使用,使设计过程更加合理,可以提高立柱的安全系数,为同类产品立柱设计和改进提供了参考依据.

    2013年04期 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
  • 对马沸炉控制系统的改造

    朴明波;毛君;朴明辉;

    针对原马沸炉因电路控制板损坏而不能对矿物进行高温加热问题.对其控制系统进行了改造.改造后的控制系统,采用西门子PLC为控制核心,以西门子文本屏为人机界面,以热电偶为传感元件,配合可控硅触发板进行移相触发,对两块单向可控硅进行控制,控制两块可控硅输出的电流,以可控硅输出电流驱动马沸炉中的加热电阻,对马沸炉中的矿物进行加热.实现了4点~8点控温功能,并设置了检查输入参数错误的报警,人机操作界面简单.实践运行表明,该系统运行可靠,各控制参数达到预期要求,对马沸炉控制系统的改造成功.

    2013年04期 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
  • 提高油气藏纵向动用效果的投球分压技术

    才博;蒋廷学;丁云宏;史原鹏;康如坤;

    为提高苏里格等多薄层储层改造纵向上有效动用程度差的技术难题.利用前置投球选择性分压方法及模型,进行技术改进与图版研究.结果揭示苏里格气层投球分压裂缝延伸规律,形成投球分压的应力判别新图版,建立提高压开程度的射孔优选方案,得出快速科学分析投球效果的现场判别图版与优化方案.综合应用提高了新型投球分压技术的适应性和针对性,现场应用36井次后,施工周期缩短10~30 d,试油及改造成本仅为原来的20%~50%,为多薄层油气藏储层纵向上的高效动用提供新技术手段.

    2013年04期 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
  • 基于链编码技术图像Euler数的计算

    张丽颖;张学军;

    解决通过不同的方法计算图像Euler数的问题.采用理论分析和实验的方法,通过图像区域标定,构建像素顶点矩阵,跟踪图像边界,提取边界的顶点链编码,获得围线树结构等探究过程,分别就基于顶点链编码、围线树结构给出了图像Euler数的算法,实验验证了图像Euler数的求解过程.研究结果表明:这两种算法都是线性的,且适用于任意复杂二值图像区域.该研究成果为图像Euler的计算提供了新的思路.

    2013年04期 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
  • 基于时间特征的网络流量异常检测

    刘仁山;孟祥宏;

    为了解决传统网络管理方法不能适应网络复杂性、不能准确刻画网络异常行为的问题.采用一种基于时间特征的网络流量异常检测模型,研究分析网络流量的变化规律.利用指数平滑预测算法对未来网络流量进行预测,利用中心极限定理并结合实际经验确定动态的网络流量阈值,对当前和未来的网络流量异常进行检测.研究结果表明:当网络流量发生异常时,该模型能够进行有效的检测,能准确地描述网络的运行状况.该算法提高了网络流量检测的智能性,具有较高的实用价值.

    2013年04期 114-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 87K]
  • 基于信息熵的量子免疫遗传算法

    陈晓峰;杨广明;

    针对目前的量子进化算法在高维函数优化时容易陷入局部最优,利用信息熵的概念,将量子进化算法和免疫遗传算法进行改进与融合,提出一种基于信息熵的量子免疫遗传算法.该方法对抗体采用相位编码,用信息熵准确地度量量子比特的不确定信息;提出了一种按变量的种群熵降序排列的邻域搜索策略;对于抗体之间的相似度,给出了一种按个体熵相同变量位数的度量方法;用繁殖概率对抗体的多样性进行评价,并分别以函数优化问题和VRPSDP问题进行了仿真验证.研究结果表明:该算法收敛速度快,求解精度高.

    2013年04期 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
  • 2000坐标系转换模型的试验分析与研究

    李巍;高良博;王昶;李强龙;

    针对适用于较大区域内进行坐标转换的问题,对2000坐标系转换的四参数模型进行研究.分别采用了三种试验方案进行分析比较,重点描述从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系转换的过程及要求,对实验数据的精度进行分析以及不同方案中重合点的参数进行检校.研究结果表明:采用四参数模型转换是可行的,该模型控制点坐标的转换精度可以满足控制点转换精度需求,同时为大地测量坐标系的建设提供一些参考.

    2013年04期 127-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
  • 基于突变理论的天津市水资源安全阈值分析模型

    张玉山;李继清;梅艳艳;王霭景;

    为寻求区域水资源可持续发展的安全阈值.依据天津市的水资源现状,采用尖点突变法对典型缺水的天津市水资源进行供需平衡分析,并结合其行业供需保证率,建立水资源安全阈值分析的尖点突变模型,通过具体分析该模型的状态变量(水资源安全度)、主控制变量(人均水资源量)和次控制变量(水价与需水量耦合),并进而利用突变判别式得出天津市水资源满足行业供需保证率的水资源安全阈值下限(25.08亿m3),为城市供水、发展规划及水资源的可持续发展提供参考.

    2013年04期 132-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
  • 石油降解微生物培养试验

    邓绍云;邱清华;

    从培养液初始pH值、培养温度、摇床转速、培养时间、初始接种量、不同的培养基等6个方面对四株石油降解微生物的发酵培养条件进行了试验研究.研究探明它们的各自适宜实验室培养条件及这些微生物的普适培养条件.结果表明:该四种石油降解微生物有各自的培养适宜条件,它们的适宜条件有一定的差异性和共性.对于初始pH值、培养温度、摇床转速、培养时间、初始接种量、不同的培养基的敏感性不一,但普遍适宜于温度范围为30℃~35℃、pH值范围为6.5~8.0、转速为150 rad/min、接种量范围为0.4~1 ml、培养时间范围为18~24 h.这些研究成果有利于对石油降解微生物的进一步筛选和培养,也为进一步研究石油污染的微生物降解提供理论指导.

    2013年04期 138-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 127K]
  • Legendre小波在非线性分数阶微分方程中的应用

    陈一鸣;孙慧;刘丽丽;孙璐;

    针对一类非线性分数阶微分方程,采用Legendre小波法对非线性分数阶微分方程进行研究.结合BlockPulse函数给出Legendre小波的分数阶积分算子矩阵,利用Block Pulse函数的定义与Legendre小波积分算子矩阵的性质将非线性分数阶微分方程转换为非线性代数方程组,进而对其数值解和误差分析进行研究.结果表明:随着点数增多,数值解的精确度增加.数值算例验证了小波法的可行性和有效性.

    2013年04期 143-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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