相似理論有關論文總結

1、采煤機截割破碎理論的相似模擬研究本文利用相似理論對采煤機截割模擬煤壁過程進行了實驗，通過控制變量的方法，采用正交實驗的手段對采煤機截割比能耗及其影響因素進行了研究，并通過回歸分析的方法對結論進行了驗證。實驗中采用的相似比為1:6，通過改變原料配比獲得了三組不同性質的模擬煤壁，選用不同的截割參數分別對模擬煤壁進行了截割測試，并通過實驗結果的對比得出關于采煤機截割比能耗的主要影響因素，并進一步探索了煤巖截割破碎理論，是相似理論在實際實驗中的典型應用。研究結果表明：進一步提高采謀機牽引速度，將會提高生產能力和降低比能耗；煤體截割破碎不是以某種破壞形式為主體單獨作用的結果，而是由拉、壓、剪三種破壞形式

2、的均衡綜合作用。1 胡德禮,伍維根,靳海水.采煤機截割破碎理論的相似模擬研究J.煤炭學報,1992,17(3):56-64采煤機調高系統(tǒng)模擬加載實驗臺的研制本文利用相似理論模擬了采煤機調高機構在調高過程中的加載方式，并設計了一套適用于新加載方式的加載實驗臺，該實驗臺可編程，能動態(tài)連續(xù)模擬滾筒各種煤巖介質截割工況，并實現(xiàn)截割介質機械性質的隨機變化。試驗臺的加載原理如下：根據具有記憶截割功能的采煤機在記憶截割人工示教階段拾取的各工況下的調高油缸壓差信號，利用相似理論，計算出與各工況下相對應的加載實驗臺模擬調高油缸的壓差信號，并將此壓差信號存儲在控制器中，作為模擬調高油缸的壓差設定值，即模擬調高油缸

3、的壓差信號是給定信號。不同的模擬調高油缸壓差設定值對應不同的截割工況；模擬調高油缸壓差設定值作用時間不同，對應截割該煤巖介質持續(xù)的時間不同。因此，改變模擬調高油缸各給定壓差作用時間，相當于改變了各截割介質的賦存情況。所以，通過對模擬調高油缸壓差給定值的設計，實現(xiàn)了可編程、連續(xù)動態(tài)模擬采煤機滾筒各種煤巖介質截割工況、并實現(xiàn)了截割介質機械性質的隨機變化。通過試驗結果表明，該實驗臺性能可靠，模擬載荷變化規(guī)律與實際截割載荷情況相似，滿足采煤機滾筒調高系統(tǒng)的加載要求。2 蘇秀平,朱樓坤,李威.采煤機調高系統(tǒng)模擬加載實驗臺的研制J.機械設計,2015,32(2):83-86采煤機相似模擬設計方法的研究本文

4、介紹了模擬試驗的基本理論和試驗優(yōu)化步驟。通過對相似理論與試驗優(yōu)化技術和數理統(tǒng)計相關知識的介紹引入，利用相似理論、試驗優(yōu)化技術和數理統(tǒng)計學相關理論知識建立了采煤機相似模型，應用實驗優(yōu)化技術設計試驗方案和處理試驗結果，并將基于統(tǒng)計分析的試驗結論或回歸模型，在相似準則下推廣應用到一切相似現(xiàn)象或原型上去。通過對相似模型的正交實驗分析與在采煤機模型試驗系統(tǒng)上的試驗優(yōu)化，確定了切割阻矩的最優(yōu)回歸方程，得到截割阻矩和截割參數的關系，并對部分國產采煤機的截割阻矩進行了預測和分析。這是相似理論在采煤機研究領域的又一個典型應用，文中的應用方法值得仔細參考和借鑒。3 許步勤,寇子明.采煤機相似模擬設計方法的研究J.

5、山西礦業(yè)學院學報,1995,13(2):105-110大型地下洞室群地震模擬振動臺試驗研究(I)：巖體相似材料配比試驗振動臺試驗可以實時再現(xiàn)真實地震或人工地震作用全過程，是研究工程抗震的一種有效手段。本文結合大型地卜洞室群地震模擬振動臺模型試驗研究，根據相似原理，利用正交試驗和二次細化試驗相結合的試驗方法，對巖體相似材料進行配比試驗。選用鐵精粉、重晶石粉和石英砂作為骨料，石膏為膠凝材料，甘油為調節(jié)劑。正交試驗以相似材料的密度、抗壓強度和變形模量為控制指標，通過極差分析得到各影響因素的重要程度，并在此基礎上進行二次細化試驗，二次細化試驗增加測試相似材料的抗拉強度。這種組合試驗方法可通過較少的試驗

6、次數得到符合相似指標要求的材料配比，大大提高了配比試驗的效率。試驗得出的相似材料配比與物理力學指標的變化規(guī)律及運用組合試驗高效確定具體配比的方法，對采煤機相似試驗的相似材料模擬具有一定的參考意義。4 劉曉敏,盛謙,陳健,柯文匯,楊繼華. 大型地下洞室群地震模擬振動臺試驗研究(I)：巖體相似材料配比試驗J.巖土力學,2015,36(1):83-88擋土墻地震主動土壓力的庫侖解本文利用相似原理的量綱分析手段獲得地震主動土壓力庫侖解的幾何力學相似原理，區(qū)別于傳統(tǒng)的Mononobe-Okabe法在實際工程中有著廣泛應用中僅適用于無黏性土的極限土壓力計算，且不能給出土壓力分布?；跇O限平衡理論，視墻后填

7、土為服從Mohr-Coulomb屈服準則的理想彈塑性材料，假定墻后塑性區(qū)的一簇滑移線為直線即平面滑裂面，考慮墻背傾角、地面傾角、土薪聚力和內摩擦角、墻土之問薪結力和外摩擦角、地面均布超載、塑性臨界深度以及水平和豎向地震系數等因素的影響，建立較為完善的塑性滑楔分析模型，進而采用極限平衡法求解擋土墻地震主動土壓力、滑裂面土反力及其分布，并且通過量綱一化的分析首次提出幾何力學相似原理。研究結果表明，總地震主動土壓力隨水平地震系數代數值的增大而增大；但隨豎向地震系數代數值的增大并非總是減小，當水平地震系數較大時，可能出現(xiàn)先減后增的情況。5 彭明祥.擋土墻地震主動土壓力的庫侖解J.巖石力學與工程學報,2

8、012,31(3):640-648斷裂力學的相似邊界元法及其應用本文引入了一個新的方法相似邊界元法，與相似理論沒有關系，但仍然是自己研究領域所關注的問題，即斷裂力學與裂紋拓展有限元法的相關理論研究，且論文發(fā)表時間較近，具有一定的參考價值，所以引用進來。本文首先對彈性力學的相似邊界元法進行了研究，推導了相應的計算公式。與傳統(tǒng)的邊界元法相比，相似邊界元法由于只需在少數單元上進行數值積分，當邊界單元數目較多時大大減少了計算量。在此基礎上，將相似邊界元法應用于斷裂力學，對路面斷裂力學問題進行了計算，與有限元法的結果比較，說明了本文方法在減少計算量的情況下仍能較好地保證精度。在文章的結尾，利用相似邊界元

9、法對路面進行了斷裂力學分析，驗證了理論的可行性。6 彭妙娟,程玉民.斷裂力學的相似邊界元法及其應用J.應用力學學報,2007,24(2):294-297斷裂力學中的相似方法本文描述了相似理論在斷裂力學領域的應用，詳細介紹了相似理論的發(fā)展過程與科學原理，并給出了作者自身的看法，文章認為不論是材料的斷裂強度還是結構的承載能力均存在著明顯的“尺度效應”。本文旨在較全面且系統(tǒng)地總結斷裂力學中的相似方法、無量綱數及其斷裂力學中有關的尺度率，并給出作者自己對某些問題的看法和認識。在文章的結尾指出：量綱分析以及尺度率研究在斷裂力學中的應用已經被忽視了很長時間。事實上，不只是斷裂構件存在尺度效應，尺度效應是工

10、程中一種重要的現(xiàn)象，例如爆炸容器結構的動載行為和強度研究中一個重要問題就是其尺度效應，也就是不同結構尺寸的爆炸容器具有不同的失效強度，例如研究表明，對于幾何和材料相似的爆炸容器，如果其特征尺寸分別為L1和L2的話，則其許用應力之間頁滿足一定的尺度率。7 趙亞溥.斷裂力學中的相似方法J.力學進展,1998,28(3):323-338含充填節(jié)理巖體相似材料試件單軸壓縮試驗及斷裂損傷研究本文研究了單軸壓縮條件下裂隙含充填與否對節(jié)理巖體力學性能的影響。以相似材料模擬脆性巖石材料制作含預置裂隙試件，在剛性試驗機上對試件進行單軸壓縮試驗，研究了裂隙充填與否對節(jié)理巖體強度峰值及峰后塑性變形能力的影響;用有限

11、元軟件ABAQUS對試件進行斷裂及損傷分析，研究了裂隙充填與否對節(jié)理巖體應力強度因子及損傷因子的影響。研究表明，在單軸壓縮情況下，裂隙中含充填與小含充填相比，裂隙含充填巖體峰值強度提高、峰后塑性變形能力增強、總應變能釋放率Gc降低，增大了節(jié)理巖體抵抗開裂的能力；裂隙含充填巖體環(huán)向拉應力場從分布區(qū)域及峰值都小于無充填裂隙試件；在同樣外荷載作用下，裂隙含充填巖體損傷度小于無充填巖體。8 張波,李術才,張敦福,李明田,邵冬亮.含充填節(jié)理巖體相似材料試件單軸壓縮試驗及斷裂損傷研究J.巖土力學,2012,33(6):1647-1652基于Steiner最小樹相似模擬裂紋擴展與能量傳播的機理采礦工程中上覆

12、巖層裂紋擴展及其分布規(guī)律一直是研究的難點，直接影響井下工作高效開展及安全，對于高瓦斯礦井還涉及到瓦斯抽采效率提高問題?；赟teiner最小樹模型建立裂紋拓展與能量傳播的關系，指出裂紋的貫通拓展是沿著耗能最小而最快釋放能量的路徑。并建立相似模型試驗中的真實裂隙與數學裂隙模型，將問題定義為約束型的Steiner樹問題。覆巖破壞形式遵循基于四點以離層裂隙為主導的模型。進一步開展室內三軸加載試驗，表明理論和真實破裂角與賦存深度的關系并不明顯。從力學機理上分析，局部巖石的破壞面可以由摩爾庫侖準則解釋，而從能量角度分析，眾多不同巖性破裂面組合而成的路徑也是最優(yōu)路徑。最后揭示了巖層移動角公式參數的內在涵義

13、，指出修正公式是煤炭地下開采上覆不同部分巖層裂隙拓展的有機統(tǒng)一，是Steiner最小樹原理的直接體現(xiàn)。9 薛東杰,周宏偉,任偉光，栗東平.基于Steiner最小樹相似模擬裂紋擴展與能量傳播的機理J.煤炭學報,2015,40(3):541-547基于斷裂力學理論的誘導縫開裂相似試驗模擬為了研究誘導縫在結構模型破壞試驗中的開裂相似條件和試驗模擬方法，進行了材料的斷裂特性實驗和力學理論推導。根據結構模型試驗的相似性要求和誘導縫的工作原理，原型、模型材料須滿足開裂特性和抗剪斷強度相似的要求。通過材料的斷裂特性試驗，獲得了考慮尺寸效應的碾壓混凝土的斷裂韌度值和石膏的斷裂韌度與水膏比的關系曲線。在此基礎上

14、運用斷裂力學理論，分析應力強度因子與斷裂韌度之間的關系，推導出誘導縫的開裂特性相似條件和滿足開裂條件的誘導縫模型尺寸。試驗中選用包裹聚脂薄膜的銅片來模擬誘導縫，按f、c綜合效應滿足了抗剪斷強度相似條件。從而在結構模型試驗中實現(xiàn)了誘導縫的開裂相似模擬，并為研究含誘導縫拱壩的開裂和破壞機理提供了依據。10 陳媛,張林,何顯松,陳建葉,沈傳福.基于斷裂力學理論的誘導縫開裂相似試驗模擬J. 四川大學學報(工程科學版),2007,39(1):28-32基于相似理論的連續(xù)采煤機滾筒參數設計在我國，連續(xù)采煤機的滾筒設計一般只考慮滾筒的結構參數對截割阻力、載荷波動、煤巖體積以及工作面粉塵量等情況的影響，而對截

15、割過程中的能量損耗問題考慮得很少。在國外，截割比能耗是衡量滾筒設計優(yōu)劣的一個重要指標，因為它是影響煤礦生產效益的重要因素之一。由于影響截割比能耗的因素較多，受生產要求和井下工作條件的限制，很難在實際生產中測試各參數對比能耗的影響。本文基于相似理論的模型實驗，研究截割比能耗與滾筒結構參數和運動參數之間的關系。基于相似理論，采用矩陣轉換法，推導出模型實驗的相似準則，以顯著影響比能耗的滾筒參數為參變量，用單因素實驗法獲取實驗數據；采用回歸分析法，獲得影響比能耗的滾筒參數模型。實驗表明：該模型能夠較全面地反映滾筒結構參數和運動參數對比能耗的影響關系，為連續(xù)采煤機滾筒設計提供了理論依據。11 麻曉紅,于

16、信偉.基于相似理論的連續(xù)采煤機滾筒參數設計J.黑龍江科技學院學報,2008,18(2):111-113基于相似原理和CAE軟件某齒輪的預制分析齒輪的預制坯工藝對其成形質量有著至關重要的影響。預制坯與終鍛件的形狀有著重要的關聯(lián)，直接影響著終鍛時金屬塑性變形的特點。齒輪的終鍛成形過程是體積成形的過程，其金屬的流動特征都遵循最小阻力定理。目前，國內外關于齒輪的預制坯，關于電場等勢線的研究很少。本文在分析了電場電流流動特征的基礎上，提出了采用靜電場來近似的模擬齒輪預制坯的成形過程，并借助ANSYS與DEFORM-3D軟件完成相關的數值模擬分析?；谙嗨圃?，采用靜電場模擬齒輪預制成形過程，并選取了等勢

17、線電壓為0.1v,0.2v和0.3V的3條電勢線作為齒輪預制坯3種不同的方案，借助CAE軟件對3種不同預制坯形狀進行了模擬分析，通過模擬分析與實驗研究比較成形載荷的大小及最終充填情況，最終確定了選擇等勢線為0.2V時為齒輪的最佳齒輪預制坯形狀。12 彭二寶,史亞貝.基于相似原理和CAE軟件某齒輪的預制分析J.鑄造技術,2014,35(10):2404-2406裂紋梁的相似特性及模型誤差分析 近年來，結構的健康監(jiān)測越來越受到人們的重視。大量長期使用的大型設備、建筑設施隨著時間的增長，逐漸進入老化階段，運行的風險越來越大，迫切需要加強結構健康監(jiān)測的研究。利用結構模態(tài)參數變化進行結構健康監(jiān)測的方法，

18、由于具有信號易于提取，探測器可以安裝在人們不易接近的結構部位，操作簡單、快捷、經濟，使用安全，可以最大程度地減少人的介入，易于實現(xiàn)檢測自動化，適用于運行狀態(tài)下的在線檢測等優(yōu)點，因而受到機械、航空、建筑等多個領域的廣泛重視。固有頻率是構造損傷識別指標的常用物理量，它對損傷的敏感性有些低，易受模型誤差的干擾。文中應用相似原理，分析得到裂紋梁的動力相似準則，由此找出可引起無量綱固有頻率類損傷識別指標變化的相關物理量，有限元仿真結果驗證了理論推導的結論。使用這類損傷識別指標的損傷檢測方法，在建立精確有限元模型時，可以忽略不影響損傷識別結果的物理量，降低建模難度，實用性強。文中還分析模型誤差對無量綱固有

19、頻率類損傷識別指標的影響規(guī)律。13 吳寧祥,謝里陽,吳克勤,由美雁.裂紋梁的相似特性及模型誤差分析J.機械強度, 2006,28(4):570-573渦街流量計雷諾數相似原理的驗證分析渦街流量計是一種利用流體振動原理來進行流量測量的振動式流量計，在一定雷諾數范圍內輸出頻率信號不受流體物性(密度、粘度)和組分的影響，可直接輸出數字脈沖信號。與渦街流量計聯(lián)系很密切的參數之一是雷諾數，雷諾數是一種可用來表征流體流動情況的無量綱數，外部條件幾何相似時(幾何相似的管子，流體流過幾何相似的物體等)，若它們的雷諾數相等，則流體流動狀態(tài)也是幾何相似的。這一相似規(guī)律正是流量測量節(jié)流裝置標準化的基礎。流量計檢定工

20、作是在實驗室標準裝置下完成的，渦街流量計的一個重要參數是雷諾數，其變化對渦街流量計檢定結果能產生一定的影響、對渦街流量計測量特性做了簡要介紹，采用現(xiàn)場實驗的方法，通過在型式評價實驗室標準裝置對儀表k系數標定的對比，對渦街流量計在不同介質、不同溫度下雷諾數相似原理的體現(xiàn)進行了分析，檢測結果表明，外部條件兒何相似時，若渦街流量計的雷諾數相等，則其流體流動狀態(tài)也兒何相似。14 高潤冬,劉辰魁,李少領,王娟.渦街流量計雷諾數相似原理的驗證分析J.煤炭與化工,2012,36(7):77-79相似理論及其在模擬試驗中的應用試驗是指導人們認識世界，改造世界必不可少的手段。然而，并不是每個試驗都可以或者方便用

21、實體來進行。而用模型進行模擬試驗能方便、有效、低成本的對現(xiàn)象進行研究，解決問題。而且用模型模擬試驗還可以預測未創(chuàng)造出來的實物對象。模型模擬試驗是以相似理論為基礎，通過合理的建立模型，運用模型進行試驗的。相似理論是模型模擬試驗的基礎。從相似理論出現(xiàn)、1848年相似第一定理、1914年相似第二定理、1930年相似第三定理的建立到現(xiàn)在，相似理論得到了不斷的發(fā)展，日臻完善。相似理論為人類科學的進步作出了巨大貢獻。相似最初僅僅是指幾何相似，最后逐漸被推廣到各種物理量的相似。本文結合庫侖準則對相似理論的基本原理進行了簡要的闡述，應用相似理論計算得到了散體流動中的強度相似條件。15 仵鋒鋒,曹平,萬琳輝.相

22、似理論及其在模擬試驗中的應用J.采礦技術,2007,7(4):64-65相似理論在疲勞強度校核中的應用用標準試樣(光滑小試樣)在通用試驗機上進行疲勞強度試驗，雖因其試樣結構簡單、造價低廉而被廣泛采用，但由于試樣的幾何形狀、尺寸大小、表面加工質量以及服役條件等都與實際零部件原形差異較大，往往不能準確表征實際零部件的疲勞特性指標而造成試驗誤差。直接對實際零部件，特別是一些重要零部件如汽車曲軸等進行疲勞強度校核，因其更接近實際工作條件，試驗結果往往較為精確，因而零部件疲勞試驗目前仍占有相當重要的地位。但實際零件進行疲勞強度試驗，要消耗大量的零部件樣品，且不同的零部件設計方案需制作不同結構的樣品，這不

23、僅使試驗耗費增加，有時還因被測零部件的尺寸、結構以及承載條件等原因，要對實驗設備提出一些特殊要求以模擬實際工作條件，從而大大增加了試驗工作的難度。針對上述問題，文中提出運用相似理論，?；O計疲勞強度試驗，較好的解決了常規(guī)試驗誤差較大和實際零部件試驗耗費太高的問題，并借助實例給出了確定試驗載荷的理論依據、具體方法和實施步驟。16 陳國華.相似理論在疲勞強度校核中的應用J.現(xiàn)代機械,1996,2:37-38相似原理及因次分析法化工過程中，常會遇到某些復雜問題，工程技術中采用的解決途徑是通過實驗建立經驗關聯(lián)式。進行實驗時，要求每次只改變一個變量，而將其它變量固定。若牽涉的變量很多，工作量必然很大，而

24、且將實驗結果關聯(lián)成便于應用的公式也很困難。利用因次分析法或相似原理既可減輕上述困難，并使實驗和關聯(lián)工作都能簡化。近年來，在化工原理教學中，一般都應用因次分析法導出直管中的摩擦阻力因素入，對流傳熱系數，以及傳質膜系數kG的關聯(lián)式。但傳統(tǒng)的相似原理對進一步理解某些問題的本質、處理實驗研究中的某些問題是一種有力的工具，本文將介紹兩種方法的基本原理并結合實例加以比較。文章最后得出的結論為：應用相似理論獲得相似準數的方法，是從描述現(xiàn)象特征的微分方程式出發(fā)的，因而準數常具有確定的物理意義，而且在推導中不易因遺漏了某些物理量而得出不正確的結論。然后，實際遇到的有些過程過于復雜，以致無法用分析的方法列出描述過

25、程的微分方程時，就無法用相似理論來獲得準數。只能借助因次分析法來求得準數。17 黃慧.相似原理及因次分析法J.丹東師專學報,2000,22(3):49-50新型地質力學模型試驗相似材料的研制地質力學模型試驗是根據一定的相似原理對特定工程地質問題進行縮尺研究的一種方法，主要用來研究各種建筑物及其地基、高邊坡、地下洞室等結構在外荷載作用下的變形形態(tài)、穩(wěn)定安全度和破場、機制等。這些模型可定性或定量地反映天然巖體受力特性和與之相聯(lián)系的建筑物的相互影響，可與數學模型相互驗證。尤其重要的是它可以比較全面真實地模擬復雜的地質構造，發(fā)現(xiàn)一些新的力學現(xiàn)象和規(guī)律，為建立新的理論和數學模型提供依據。正確選擇相似材料是能否正確模擬工程原型的關鍵。在調研相似材料研究現(xiàn)狀的基礎上，分析相似材料選擇與組介的原則。借鑒前人的經驗，通過大量的配比試驗，研制出一種新型的相似材料鐵晶砂膠結料(IBSCM) ,這種材料用鐵精粉、重晶石粉、石英砂作為骨料，松香、酒精溶液作為膠結劑，石膏作為調節(jié)劑混介而成。材料力學試驗表明，新材料具有容重高、抗壓強度與彈性模量低、性能穩(wěn)定、易于購買，價格便宜、易十燥、易于加工堆砌以及可重復使用的特點，可模擬范圍較廣的巖體材料，是一種比較理想的地質力學模型相似材料。18 王漢鵬,李術才,張強勇,李勇,郭小紅.新型地質力學模型試驗相似材