基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。     

粉煤灰砖抗折强度测量结果不确定度的评定

通过对粉煤灰砖抗折强度测量结果不确定度的评定,分析出影响试验结果的各种因素,为提高检测水平和精确度提供指导。     

机加工孔套管抗挤压强度有限元分析

套管屈服强度直接影响套管抗挤压性能，套管在加工孔过程中可能诱发孔眼附近材料发生金属相变，导致套管屈服强度不再均匀分布，进而影响套管抗挤压强度。在相同工况下，对比了P110完整套管和机加工孔套管的抗挤压强度，以此为参照组分析了相变区域面积和相变区域屈服强度对机加工孔套管抗挤压强度的影响。结果表明，机加工孔会改变材料屈服强度，进而影响套管抗挤压性能。随金属相变区域屈服强度减小，机加工孔套管抗挤压强度减弱；当金属相变区域屈服强度增大时，机加工孔套管抗挤压强度增强。且机加工孔套管相变区域面积对机加工孔套管抗挤压强度的影响随相变区域屈服强度增加而逐渐削弱。     

核聚变堆用钨表面超精密抛光的研究现状与趋势

钨作为未来核聚变堆中最有前景的面向等离子体材料,在反应堆工况下将承受高能粒子的辐照冲击。表面质量的好坏会直接影响材料的氢/氦滞留行为和辐照损伤程度,进而影响聚变堆的安全性和可靠性。现阶段,针对钨的抗辐照改性研究主要着眼于材料的成分、结构和组织设计,关于机械加工对材料表面抗辐照改性的研究甚少。文章聚焦前沿科学问题,从机械加工角度分析核材料领域科学问题,结合国内外相关研究成果及核聚变堆用钨(PFM-W)的机械加工现状,阐述了PFM-W表面超精密抛光的必要性。通过对比不同抛光方法,提出了磁流变抛光和力流变抛光是较为适合PFM-W表面超精密加工的观点,并对未来PFM-W表面超精密抛光研究趋势进行了分析,重点在抛光方法的探索以及抛光后材料表面质量对抗辐照性能影响的研究。     

重力坝坝基多斜面抗滑稳定模糊体系可靠度研究

以基岩具有多斜面、多滑移通道的某实际重力坝工程为例,基于刚体极限平衡法,采用模糊理论和几种典型的体系可靠度计算方法,研究其典型坝段的坝基深层抗滑稳定模糊体系可靠度,探讨模糊理论中隶属函数形式、隶属度以及隶属函数中关键参数的取值对可靠度计算结果的影响。研究结果表明,采取限制失效概率模糊界限比的方法可使计算结果更具有参考性,考虑模糊性的抗滑稳定可靠指标的下限较常规可靠度计算值偏小,这在重力坝坝基抗滑稳定分析中应引起重视。     

抽采孔液态CO2预裂效果显微CT实验研究

为研究液态CO2预裂爆破后,煤体内裂隙发育情况,采用高精度微焦点显微CT系统,对预裂后不同区域的煤样进行CT扫描,并利用Photoshop进行孔裂隙占比统计学分析。研究结果显示,距预裂孔4 m处的煤体裂隙发育明显,孔裂隙占比增加了一倍,而在5 m处的煤体裂隙则发育较弱。表明抽采孔内采取液态C2预裂技术后,4 m范围内的煤体裂隙得到了充分发育,为瓦斯抽采提供了有利条件。     

HiPerCem水泥对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性的影响

以板状刚玉、尖晶石细粉和活性α-Al2O3微粉为主要原料,使用HiPerCem水泥作为结合剂制备刚玉-尖晶石浇注料,对比研究了HiPerCem水泥与Secar71及CMA72水泥在浇注料中的凝结行为及其对浇注料常温物理性能、抗渣性能的影响.结果 表明,在保持引入浇注料中一铝酸钙含量为1.8％,尖晶石含量为10％的情况下,HiPerCem水泥结合浇注料的凝结速度居中,脱模及烘干强度较另外2种水泥结合浇注料的低.抗渣侵蚀实验表明,以HiPerCem水泥为结合剂的浇注料因引入的CaO含量较CMA72和Secar71水泥结合浇注料低,大尺寸气孔少,具有较好的抗渣性;而CMA72水泥结合浇注料因试样中大尺寸气孔比例较高,熔渣渗透严重,未能发挥出其水泥中微晶尖晶石相改善抗渣性的优势.     

透水混凝土铺装基底材料抗冻胀性能试验研究

透水铺装是生态水利工程建设的重要手段和途径,而基底材料对透水铺装的抗冻胀性能存在显著影响.文章以现场试验的方式研究了不同基底材料对透水铺装冻胀破坏的影响.根据试验结果,建议选择中砂材料和透水水稳材料分别作为找平层和垫层的首选材料.