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1.
《Soils and Foundations》2022,62(3):101150
The circular helicoid pile (CH pile) is a new type of special-shaped pile that has been developed in Japan and South Korea in the past decade and has been widely used in the fields of construction, transportation, natural energy and agriculture due to its excellent compressive and pullout bearing performances. Consequently, this new type of pile has good engineering application prospects. However, as an innovative engineering structure, the CH pile is not widely known by geotechnical engineers worldwide. The geometric structure of the CH pile is similar to a circular helicoid in differential geometry. Therefore, the pile-soil interaction problem cannot be reduced to a plane strain problem or an axisymmetric problem in theoretical research. In view of this, dry silica sand was used as the model foundation in this study, and a model test device and method that can effectively reflect the installation process and loading-bearing service state of CH piles were developed. Under different installation methods, pile structures and foundation soil conditions, 90 model tests were carried out to evaluate the engineering performances of CH piles during the whole process of installation and bearing, including the installation performances during the installation process, the compressive bearing performances under axial compressive loading and the pullout bearing performances under axial pullout loading. Compared with steel sheet piles and steel pipe piles, CH piles have better engineering performance and more economic benefits from the aspects of installation, construction, recycling, timeliness of engineering application, and the relative relationship between bearing capacity and pile mass.  相似文献   
2.
采用自然浸泡法模拟海洋水下区环境,研究了玄武岩/聚丙烯纤维增强混凝土(BPFRC)的氯离子扩散性能.通过固液萃取法和电位法测试了不同侵蚀时间下BPFRC中的氯离子含量,分析了纤维种类、掺量和混杂形式对氯离子含量分布、表面氯离子含量(Cs)和氯离子扩散系数的影响;此外,采用Rapid Air 457测定了BPFRC的孔径分布,并计算了其孔结构分形维数.结果表明:BPFRC中的氯离子含量随着侵蚀龄期的增加而增大;当纤维体积分数为0.10%时,玄武岩纤维对混凝土中氯离子含量的降低作用大于聚丙烯纤维,适量的混杂纤维能够减小混凝土中的氯离子含量,过量的混杂纤维则增大了混凝土中不同深度处的氯离子含量;BPFRC中的Cs在侵蚀初期增长较快、后期增长较慢,与侵蚀时间为幂函数关系;BPFRC的孔结构表现出明显的分形特征,分形维数范围为2.301~2.446,分形维数与氯离子扩散系数具有较强的正相关性.  相似文献   
3.
Self-healing polyurethane (PU) faces aging deterioration due to active dynamic bonds, which remain a challenging predicament for practical use. In this work, a novel strategy is developed to address this predicament by leveraging the hydrophobicity and gas barrier of hydrogenated hydroxyl-terminated polybutadiene (HHPB). The dynamic oxime-carbamate bonds derived from 2, 4-pentanedione dioxime (PDO) enable the elastomer to exhibit surface self-repairability upon applied mild heat and achieve ~99.5% mechanical self-healing efficiency. The mechanical properties remained nearly intact after 30-d exposure to thermal oxidation, xenon lamp, acids, bases, and salts. Gas permeability, positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS), and contact angle measurements reveal the pivotal role of gas barrier, free volume, and hydrophobicity in blocking undesirable molecules and ions which effectively protects the elastomer from deterioration. HHPB-PU also exhibits excellent adhesion to steel substrate. The shear strength achieves (3.02 ± 0.42) MPa after heating at 80 °C for 4 h, and (3.06 ± 0.2) MPa after heating at 130 °C for 0.5 h. Regarding its outstanding anti-corrosive and weatherproof performances, this self-healable elastomer is a promising candidate in surface-protective applications.  相似文献   
4.
Abrasive suspension flow machining (ASFM) is an advanced finishing method that uses an abrasive suspension slurry for grinding and chamfering as well as the finishing of inaccessible components. This study examines the effect of back pressure on the grinding characteristics of an abrasive suspension flow during the grinding of slender holes. A numerical model was developed to simulate the abrasive suspension flow in a slender hole and was verified experimentally using injector nozzle grinding equipment under different grinding pressures and back pressures. It is shown that the ASFM with back pressure not only eliminates the cavitation flow in the spray hole, but also increases the number of effective abrasive particles and the flow coefficient. Increasing the back pressure during the grinding process can increase the Reynolds number of the abrasive suspension flow and reduce the thickness of the boundary layer in the slender hole. Moreover, increasing the back pressure can improve the flow rate of the injector nozzle and its grinding performance.The full text can be downloaded at https://link.springer.com/article/10.1007/s40436-021-00372-z  相似文献   
5.
6.
7.
 齿轮钢广泛应用于汽车、机械等传动系统,易切削化是提高齿轮加工效率、降低制造成本的主要途径之一。提高钢中硫元素含量是改善齿轮钢切削性能的有效方式,然而过多的硫元素在轧制时会形成条带状MnS,增大钢的各向异性,因此需要对硫化物进行改制处理。分别采用Ca处理和Mg处理两种方式对20MnCr5齿轮钢进行硫化物改质,通过对力学性能、组织形态、夹杂物分布以及切削性能等表征,对比分析不同改制方式对材料的影响。结果表明,Ca处理和Mg处理后试验钢的强度和塑性保持一致,而Mg处理试样的晶粒尺寸较小,因而韧性较高。Ca处理试验钢中MnS夹杂物数量较多,长条状夹杂物比例相对较高;而采用Mg处理可以有效降低钢中夹杂物的数量,夹杂物平均尺寸有所增大,同时小长径比夹杂物数量增多,但是复合氧化物型夹杂物的数量也有所增加。在240~280 m/min条件下进行了干切削试验,结果表明两种试验钢均出现前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损,其中Ca处理试样的刀具磨损较为严重,同时在较高切削速度下出现了积屑瘤和崩角现象,而Mg处理试样则具有更长的刀具使用寿命,对切削速度的敏感性也较低。分析可知,Mg处理后钢中存在较多的大尺寸球状硫化物夹杂物,提高了应力集中效应,更有利于改善切削性能,因而改制效果更好。  相似文献   
8.
摘要:采用盐浴实验、扫描电镜、透射电镜、拉伸实验和磨损实验等手段,研究了配分工艺对中碳Ti Mo钢组织和性能的影响,分析了不同配分工艺处理下的组织演变和性能变化。结果表明,显微组织主要由回火马氏体、渗碳体、(Ti,Mo)C粒子组成。随着配分时间的延长和配分温度的升高,板条马氏体数量减少,马氏体板条厚度增加,边界钝化。此外,随着配分温度从310℃提高至400℃,抗拉强度、硬度和低温冲击韧性同时下降,分别降低约250MPa、56HV和15J。最后,Ms以下温度配分(310℃)试样的耐磨损性能明显优于Ms以上温度配分(400℃)试样。Ms以下温度配分试样磨损表面形貌以塑性变形为主,Ms以上温度配分试样磨损表面以犁沟为主。  相似文献   
9.
硫系易切削钢利用硫化物的脆断性来提升钢材的切削性能,硫化物的形态、大小、分布是决定易切削钢切削性能优劣的关键因素。上海大学与芜湖新兴铸管有限责任公司合作,通过在1215MS易切削钢基础上添加碲元素,来改善硫化物的形态及分布,提升产品的切削性能。结果表明:硫系易切削钢添加质量分数0.016%的碲后,易切削钢中硫化物三维形貌从长条状变成椭球状,硫化物形态达到高硫易切削钢德标Sep 1572的1-2等级,硫化物的平均面积达到124μm2,是一般易切削钢硫化物面积的4倍以上;经与AISI12L14、SUM24L铅系易切削钢超过120 h切削加工对比,刀具磨损表面光洁度达到了相同效果,碲系易切削钢成功替代铅系易切削钢。  相似文献   
10.
基于COMSOL平台开发了一套基于多物理场全耦合的燃料性能分析程序,并通过径向功率分布模型对比验证了该程序的正确性与准确性;然后进一步分析了U3Si2燃料与双层SiC包壳组合、U3Si2燃料与锆合金包壳组合在反应堆正常运行工况下的性能,并与UO2燃料与锆合金的组合进行了对比分析。计算结果发现U3Si2燃料与锆合金包壳组合相比UO2燃料与锆合金的组合具有更低的燃料中心温度、裂变气体释放量及内压,但气隙闭合时间会提前;而U3Si2燃料与双层SiC包壳的组合相比U3Si2燃料与锆合金的组合具有更高的燃料中心温度、更大的裂变气体释放量及内压,且随着燃耗的增加,其燃料中心温度大幅增加,与锆合金包壳相比,双层SiC包壳能够有效延迟气隙闭合,缓解燃料与包壳的力学相互作用。   相似文献   
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