三元混合熔盐的制备与实验研究

制备了由氯化钾、碳酸钠、碳酸钾组成的36种不同比例的混合熔盐,利用差式扫描量热仪对试样的熔点及凝固点进行了实验研究,并对优选出的试样进行了稳定性实验。结果表明:氯化钾成分越小,熔盐熔点越小,三元混合熔盐中可以发生共融的配比试样的熔点为570～580℃,凝固点主要集中在550～570℃之间。实验优选出的试样配比为2∶3∶5(氯化钾∶碳酸钠∶碳酸钾),具有568.9℃的较低熔点和545.3℃的较低凝固点,能够有效避免管路系统的堵塞问题。期望对三元混合熔盐在太阳能领域的应用提供参考和依据。     

超厚板TC4钛合金电子束焊接接头应力腐蚀敏感性

针对100 mm超厚板TC4钛合金电子束焊接接头，采用慢应变速率拉伸方法评价接头在人造海水中的应力腐蚀敏感性，分析接头的显微组织和断口形貌，对接头的腐蚀机制进行研究. 结果表明，室温条件下应变速率为ε=1×10-6 s-1时，母材在海水中未表现出应力腐蚀敏感性；焊缝上部、中部和下部具有轻微应力腐蚀敏感性. 焊缝在海水中发生阳极溶解，产生氢吸附，导致裂纹的萌生. 同时氢扩散诱导α'相界及α'相内发生位错塞积，进而使裂纹在更低的应力水平下发生扩展.     

无机水合盐混合物的热物性研究

制备了54种二元混合无机水合盐试样,通过差式扫描量热仪测得重结晶试样的相变温度和相变潜热。结果表明:十水硫酸钠和十水碳酸钠不同配比的无机水合盐混合物,潜热值均低于其组分各自的潜热值,并且有些配比存在严重的过冷和相分离问题;当试样中含有七水硫酸镁时,不能和其他无机水合盐形成良好的二元共晶体,潜热值很低;三水醋酸钠中加入少量的十水碳酸钠可以大幅度地改善三水醋酸钠的过冷问题,相变潜热仍维持在较高值;十水硫酸钠和三水醋酸钠以5∶5的配比制备的二元混合无机水合盐潜热值达297.9J/g,若再加入适当的添加剂可进一步改善其过冷度和相分离问题,可以成为优良的相变材料,应用于相变换热器领域。     

嵩县金矿上向进路充填采矿法采场结构参数优化及应用

针对嵩县金矿深部矿体及围岩赋存在破碎蚀度带内的特点,开展了上向进路充填采矿法试验研究。为保证安全高效开采,借助ANSYS数值模拟软件,模拟研究了一步进路宽3.0 m、3.5 m和4.0 m,二步进路宽3.0 m、3.5 m及分层高3.0 m、4.0 m情况下顶板的位移、应力变化情况。结果显示:最大竖向位移出现在采场上部岩石中,以采场中央沉降最大;各个方案二步进路开挖产生的应力比一步进路的应力明显增大;随进路宽度与分层高度的增大,采场竖向位移与应力呈逐步增大的趋势。根据各方案的各项指标值与生产施工组织的需要,确定采场结构参数为:一步采3.5 m×3.0 m,二步采3.0 m×3.0 m。     

陈耳金矿原岩应力测量及分布规律模拟研究

原岩应力是影响地下采矿工程稳定性的重要因素之一,是地下工程变形和破坏的根本作用力。针对陈耳金矿18坑1532盲竖井埋深超过1 000 m,井下各中段在进行巷道开挖过程中出现的岩爆现象,采用套孔应力解除法对井下6个测点进行原岩应力测量,获得了井下主原岩应力的大小及方向。分析了原岩应力分布的规律并采用Flac~(3D)数值模拟软件,模拟分析了陈耳金矿井下巷道在开挖过程中应力分布情况。结果表明,垂直最大主应力开挖时,巷道两帮的应力是沿最大主应力方向的2倍。为陈耳金矿井下巷道及采场布置、支护设计和动力灾害防治提供了科学依据。     

CD-GF型钻井球阀阀体的力学特性分析

CD-GF型钻井球阀阀体的结构最为薄弱,其外壳的开孔部位常出现开裂现象,影响钻井作业的正常进行。为此,运用ANSYS Workbench工程分析软件,对6种结构方案的CD-GF型钻井球阀阀体在压、拉、扭载荷作用下的力学特性进行详细的数值分析。研究结果表明:在不同拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,相对于原阀体结构A,其他5种方案(A_1、A_2、B、B_1和B_2)在最大应力上减小的平均值分别为16. 4%、36. 0%、7. 6%、23. 2%和40. 7%,总变形量减小的平均值分别为16. 7%、37. 3%、22. 9%、30. 6%和45. 5%;在6种球阀阀体结构方案中,最大应力部位均出现在与阀体轴线垂直的孔壁上,随着与圆孔区域距离的增大,其应力值减小;在所有拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,阀体的最大应力均小于其材料的极限抗拉强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;拉力载荷是影响钻井球阀阀体强度的主要因素;结构B_2(外径增大28mm+双边开孔方案)对原阀体结构A的增强效果最好。研究结果可为钻井球阀阀体的结构优化与改进提供基础数据。