切缝药包爆破定向断裂机理及围岩损伤特性分析

依据弹性波动理论,结合冲击波在岩石或类岩石介质中的传播规律,建立了切缝药包爆破时切缝方向与非切缝方向的孔壁峰值应力、粉碎区和裂隙区范围之间的比例关系。利用AUTODYN软件建立了切缝药包爆破模型,在其切缝方向与非切缝方向各等间距设置5个测点,对测点处的应力峰值、爆破振动速度峰值以及峰值对应的时间进行了分析。而后基于淮南矿区顾北煤矿的巷道爆破试验,进行了普通药包、切缝药包以及不同周边孔间距的爆破试验,研究了切缝药包以及周边孔间距的大小对围岩损伤度的影响。结果表明,使用切缝药包爆破时,在其切缝方向会产生爆轰产物射流和应力集中,同时会减弱非切缝方向的应力峰值和爆破振动速度,延缓非切缝方向的能量传播速度,减弱非切缝方向的能量传播大小,从而达到定向断裂的目的;通过现场试验可以发现,使用切缝药包比使用普通药包爆破后,围岩的损伤度下降了30%以上;当使用切缝药包爆破时,随着周边孔间距的增大,爆后围岩损伤度呈下降趋势。      

切缝药包爆破的作用机理

论述了切缝药包爆破的聚能作用，开裂条件与力学分析，以及爆炸成缝的机理。     

护壁爆破的护壁作用和聚能效应

<正>进行了光面护壁爆破和切缝护壁爆破技术的动态光弹性试验,获得了光面护壁爆破和切缝护壁爆破过程的等差条纹图。从对条纹图的分析表明,由于护壁套管的存在,能够大幅度降低爆炸产物对护壁面方向的冲击作用,光面护壁爆破临空面和护壁面之间的剪应力差值高达3.5倍,切缝护壁爆破临空面和护壁面之间的剪应力差值高达1.75倍。它们是在护壁面和临空面之间形成光滑爆破开裂面的重要动力。这说明护壁爆破有较好的护壁作用和聚能效应。     

爆炸法消除100t转炉炉壳中腰环缝的焊接残余应力

采用爆炸技术消除武钢平改转工程两台１００ｔ转炉的７０ｍｍ厚２０ｇ炉壳中腰环缝的焊接残余应力，残余应力消除率大于６２％，不仅消除残余应力效果显著，而且快速简便，为工程进展节约了大量的时间和费用。     

川崎制铁开发的烧结料层下部透气切缝法

烧结料层下部透气切缝装置 ,是在烧结料层下部安装机械切缝板 ,由此强化下层水分的排出 ,抑制过湿带空隙被破坏 ,从而改善料层透气性。水岛厂 2号烧结机的操作试验表明 ,采用该装置后 ,在生产率一定的情况下 ,可降低石灰单耗 2ｋｇ/ｔ。川崎制铁开发的烧结料层下部透气切缝法@邱硕     

合金元素对不锈钢应力腐蚀的影响

在整个湿态腐蚀破坏事例中，应力腐蚀断裂已成为现代不锈钢领域的主要破坏形式，在奥氏体，铁素体，双相不锈钢中，合金元素对这三类钢应力腐蚀敏感性的影响不尽相同。碳化物稳定化元素的加入均提高这三类钢的耐应力腐蚀性能，钢的高纯化（Ｃ，Ｎ含量低）是目前发展应力腐蚀新材料的研究方向。     

炉衬热应力分析中几类特殊结构的建模方法

耐火材料炉衬决定高温容器件的使用寿命,热机械应力过大是其破坏的主要原因。有限单元法是进行应力分析的重要手段。论述了高温炉衬系统进行热应力分析中,对炉衬结构中所含砖缝和金属锚固件在建立有限元分析模型时的处理方法。     

高纯铝与铜爆炸焊接性能分析

使用爆炸焊接对高纯铝与铜坯料进行连接,将超声C-scan应用于爆炸焊接复合板坯的无损探伤,并从坯料微观组织和力学性能等方面分析了焊接性能。结果表明,C-scan能够在不破坏板坯的情况下,全面快速检测爆炸焊合率;焊接完成后,铝板坯晶粒间有条状应力带,热处理后应力带消失且晶粒未异常长大。爆炸焊接能实现高纯铝与铜的高强度焊接,焊接强度约43MPa。     

煤层深孔聚能爆破动力效应分析与应用

为研究煤层深孔聚能爆破致裂增透机理,构建聚能爆破分析模型,运用理论分析与数值模拟相结合的方法探讨聚能爆破时聚能射流的成型机理、爆炸应力波的传播特点、煤体力学特征和裂隙扩展机理.结果表明:聚能槽集聚爆轰能量形成聚能射流并产生聚能效应,聚能效应显著改变了爆炸应力波的传播特性和煤体的力学性质,在聚能方向煤体所受压应力峰值是非聚能方向的1.10~1.29倍,有效地促进了裂隙的扩展;且主聚能方向煤体所受压应力峰值由次聚能方向的0.85倍增大到1.06倍,放缓了煤体所受应力的衰减速度.此外,煤层深孔聚能爆破工程应用实验表明,聚能爆破后抽采孔平均瓦斯含量是聚能爆破前的1.58倍,有效地提高了煤层透气性和瓦斯抽采率.      

基于ANSYS的高速磨削中的砂轮破坏原因的研究

应用可视化数值模拟方法,借助于大型通用有限元软件ANSYS建立砂轮回转的数学模型,对离心应力进行了仿真研究.随着磨削速度的提高,磨粒的切削作用被磨粒对工件的高速冲击作用所取代.通过输入不同的转速对比,发现砂轮孔壁处所受切向应力σt最大,径向应力很小可忽略,而在砂轮外圆处切向应力较小.随转速提高,外圆切向应力增长趋势显著,破坏趋势也愈明显,因此切向应力是破坏的主要原因.这一虚拟分析既为砂轮实际应用中出现的破坏现象所佐证,又与砂轮受力分析结果相吻合,为磨削过程的安全奠定了良好的基础.     

切缝药包爆破的研究现状和存在的问题

总结和分析了切缝药包爆破的机理及其研究现状，提出了切缝药包爆破技术发展中存在的一些尚需解决的问题。     

高边坡底摩擦试验研究及三维数值模拟分析

为了验证某金矿初步设计的280 m高露天边坡的稳定性,首先利用底摩擦模型实验,模拟露天矿的开挖过程,获得边坡的稳定性及其可能的破坏模式。结果表明,初步设计的露天矿边坡在采场的开挖过程中,会发生少量局部破坏,破坏模式主要是开挖面造成的拉裂破断和滑移破坏。之后,利用数值模拟方法,分析露天矿边坡逐步开挖后,边坡岩体的变形以及稳定性。计算结果显示,水平方向的切应力和位移主要集中在边坡坡面,开挖过程对应力、位移的分布和大小影响不大,与底摩擦试验结果相同。根据强度折减法可知,边坡的安全系数为1.25,满足设计规范要求,表明初设计的露天矿边坡是稳定的。     

高频直缝焊管焊接和热处理研究进展

 焊接钢管在石油化工、电力工业、农业灌溉和城市管网建设等领域得到了广泛的应用。随着高频焊管越来越多地应用于条件恶劣的工作场合，保证焊缝质量也成为业内关注的重点。为了揭示该学科的发展现状以及发展趋势，结合国内外研究现状，从温度场、残余应力、组织和力学性能3个方面介绍了高频直缝焊接及热处理以及其对焊缝质量的影响。当前高频直缝焊接技术研究的局限性在于难以建立适应性更强的多参数综合数学模型。高频直缝焊接技术未来的发展方向是高精度、智能化。     

圆坯电磁软接触连铸结晶器高频磁场分布

通过实验检测和数值模拟方法研究圆坯电磁结晶器切缝形式、切缝宽度、切缝数量及切缝长度对圆坯电磁软接触结晶器内高频磁场分布的影响,为软接触结晶器优化设计提供磁场理论依据.结果表明:切缝数增加可提高透磁性和均匀性;增大缝宽对透磁性影响不明显,但降低均匀性;缝长只在一定范围内对透磁性有影响.     

爆炸处理消除焊接残余应力对奥氏体不锈钢焊接接头机械性能的影响

对爆炸处理消除奥氏体不锈钢焊接残余应力前后焊接接头常规机械性能进行对比试验研究，发现爆炸处理在显著消除焊接残余应力的同时，对材料机械性能影响不大。     

预热对铍环激光束钎焊过程的影响研究

研究预热对铍环激光束钎焊过程温度场和应力场分布的影响。采用轴对称模型和热力解耦的有限元方法，并假定沉积到钎缝表面的激光束能量为Gauss分布，预热通过在焊接加热前添加一个能量密度低、有效加热半径大的单独工况实现。结果表明，预热使镀环钎缝外表面焊接最高温度增加，温度梯度减小，但焊深明显增加；采用预热工况焊接后，钎缝附近塑性变形区焊接残余应力明显减小，而热影响区残余应力增大。从整体分布来看，预热使铍环外表面焊接残余应力分布均匀化。对铍环外表面钎缝附近焊接残余应力进行X射线应力测试，并与有限元分析结果对比，二者应力变化趋势基本一致。     

高炉炉缸无焦区体积对炉墙切应力的影响

本文采用质量守恒和动量守恒方程对高炉炉缸在不同操作条件下的炉墙切应力进行数值求解。研究了不同焦床形状和位置对炉缸侧壁切应力的影响，结果表明所有类型的焦床形状对侧壁和炉缸底部的切应力都存在一个适宜的无焦区体积。处于坐落状态的圆锥形焦床若无焦区体积在48m^2以内，则对侧壁产生较大的炉墙切应力;处于悬浮状态的球形焦床当无焦区体积超过48m^2时，对炉墙的切应力最大；而研究的其它焦床形状对炉墙的应力是良性的。圆锥形焦床对炉缸底部产生的应力大于其他形状的焦床。     

空气间隔装药爆破模型在矿房回采中的应用

针对矿房回采时连续装药爆破造成的大块率高、振动大的问题，建立了4种不同空气柱长度和不同装药量的空气间隔装药结构爆破数值模型。通过分析各装药结构爆破时炮孔内与崩矿自由面上的爆炸应力场，得到在一定工程范围内，装药量相同的情况下，有效应力随空气柱长度的增大而减小；当空气柱长度相同时，装药量越大，有效应力越大；应力峰值呈现出在装药段处最大、空气段处减小及空气段中部应力最小的规律，与理论分析基本吻合。运用Von Mises屈服准则判断是否发生破坏，并通过分析自由面上质点的振动速度来反映爆破效果，选出最佳装药结构方案。     

氢暴露对α钛合金表面机械性能及摩擦行为的影响

金属的摩擦行为很大程度上依赖于接触面的状态和性能。金属接触面在相互滑动过程中,会沿着不同方向产生交替变化的拉应力和压应力,从而导致材料表面发生破坏。材料抵抗破坏的能力及破坏特性取决于表面微观机械性能及其不规则弹塑性变     

冷轧带材胀缩式卷取机的力参数简化计算

理论和实践表明卷筒径向压力是用于校核卷筒强度的破坏应力,而带卷中的切向压应力是用于校核带卷塌卷的危险应力。关于卷取力参数,从现有文献来看,理论和实验多侧重于卷筒径向压力的研究。其计算公式大都以卷取张力沿板宽方向呈均匀分布为假设,即认为卷筒在轴向任一截面上的表面径向压力代表了卷筒整个宽度上的力学状态。然而从现有测试结果来看,参见文献。即使是窄带钢卷取,沿带材宽度方向上径向压力的分布也是相当不均匀的,越靠近带卷中部径向压力越高,边部压力则较低。而对于大板宽的带卷,分布不均匀情况更为严重,