工艺参数对动态流量控制法挤压弯管应力的影响

采用有限元模拟和实验研究了挤压钛合金弯曲管件。通过实验验证了工件的形状和尺寸精度,并通过有限元模拟分析了工艺参数对挤出过程中变形体的平均压应力分布情况和挤出弯管件的曲率半径的影响规律。结果表明:有限元模拟中,弯管件的曲率半径误差为6.03%,弯管直径误差为3.82%;在靠近定径带处,平均压应力呈非均匀分布;在焊合腔内,靠近细分流孔区域的平均压应力小于靠近粗分流孔区域的平均压应力,平均压应力的大小顺序在通过粗、细分流孔前后相反;在模具结构固定不变时,弯管件的曲率半径随挤压速度的减小而增大,不随挤压温度的变化而变化。     

Influence of accelerated curing on the compressive strength of polymer-modified concrete

In recent building practice, rapid construction is one of the principal requisites. Furthermore, in designing concrete structures, compressive strength is the most significant of all parameters. While 3-d and 7-d compressive strength reflects the strengths at early phases, the ultimate strength is paramount. An effort has been made in this study to develop mathematical models for predicting compressive strength of concrete incorporating ethylene vinyl acetate (EVA) at the later phases. Kolmogorov-Smirnov (KS) goodness-of-fit test was used to examine distribution of the data. The compressive strength of EVA-modified concrete was studied by incorporating various concentrations of EVA as an admixture and by testing at ages of 28, 56, 90, 120, 210, and 365 d. An accelerated compressive strength at 3.5 hours was considered as a reference strength on the basis of which all the specified strengths were predicted by means of linear regression fit. Based on the results of KS goodness-of-fit test, it was concluded that KS test statistics value (D) in each case was lower than the critical value 0.521 for a significance level of 0.05, which demonstrated that the data was normally distributed. Based on the results of compressive strength test, it was concluded that the strength of EVA-modified specimens increased at all ages and the optimum dosage of EVA was achieved at 16% concentration. Furthermore, it was concluded that predicted compressive strength values lies within a 6% difference from the actual strength values for all the mixes, which indicates the practicability of the regression equations. This research work may help in understanding the role of EVA as a viable material in polymer-based cement composites.     

数字钻探随钻参数与岩石单轴抗压强度关系

针对常规的现场岩石单轴抗压强度测试方法周期长、成本高的问题,提出一种基于数字钻探测试岩石单轴抗压强度的方法。根据岩石钻进过程中的受力特点,基于能量分析法,推导了岩石单位切削能与随钻参数的关系式。同时,基于自主研发的多功能岩石钻探测试系统,开展了砂岩及不同强度砂浆试件等完整岩石的数字钻探试验,通过试验结果分析,建立了随钻参数与岩石单轴抗压强度的定量关系模型(DP-UCS模型),并对其进行了验证,结果表明:DP-UCS模型预测的单轴抗压强度与单轴压缩试验测定的单轴抗压强度的差异率平均值小于10%,证明了该模型的有效性。     

基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型研究

原位胶结充填体质量评价通常采用单轴抗压强度作为表征指标,由于在现场工程中无法快速、准确获取充填体的强度值,因此需要建立一种参数易于获取且准确的原位胶结充填体强度预测模型。基于胶结充填体物理力学参数的内在联系,从量纲平衡的角度探索了胶结充填体单轴抗压强度与P波模量的关系。根据C矿和I矿两种原位胶结充填体的密度、P波速度及取芯强度的测试数据,采用线性拟合的方法获得了基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型。通过对C矿和I矿的强度预测模型拟合效果分析可知,P波模量与取芯强度呈正相关性,且拟合效果较好,证明原位胶结充填体强度预测模型精度高,具有很强的实用性。     

相对湿度和开孔对纸蜂窝芯层抗压强度的影响

对无孔、开孔蜂窝芯纸条和5种纸蜂窝芯层进行静态压缩实验,研究了相对湿度和开孔(圆孔直径、圆孔数量)对蜂窝芯纸条纵向和横向环压强度以及纸蜂窝芯层抗压强度的影响规律,采用多元线性回归分析法和SPSS软件评估了相对湿度和圆孔直径对蜂窝芯纸条纵向和横向环压强度的影响,探讨了长度缺陷率与环压强度系数之间的经验关系。实验结果表明,无孔和开孔蜂窝芯纸条的纵向环压强度是横向环压强度的1.4~1.5倍;蜂窝芯纸条纵向和横向环压强度以及纸蜂窝芯层的抗压强度都随着相对湿度、圆孔直径和圆孔数量的增加而降低,且双孔蜂窝芯纸条的纵向环压强度和双孔纸蜂窝芯层的抗压强度更易受相对湿度的影响;在相对湿度和开孔的综合影响下,纸蜂窝芯层适合开圆孔直径为2 mm或3 mm的单孔。     

人工砂混凝土性能试验研究

采用正交试验方法配制了不同人工砂取代率、石粉含量、粉煤灰含量的混凝土, 对比了每组混凝土的坍落度, 研究了3 d、28 d龄期混凝土的抗压性能。结果表明: 最优配比的人工砂取代率、石粉含量和粉煤灰含量分别为10%、3%和5%, 此时28 d抗压强度为40.1 MPa, 满足30 MPa的混凝土设计强度。     

再生混凝土抗压强度试验研究

设计3种不同再生骨料取代率的再生混凝土立方体试件，分别在7 d、14 d、28 d、100 d龄期进行抗压强度试验，结果表明：长龄期再生混凝土立方体抗压强度有所增大，但高取代率比低取代率的抗压强度降低，再生混凝土后期强度增长速率高于普通混凝土。对试验室实测的再生混凝土立方体抗压强度与试验龄期进行拟合，拟合结果相关系数均大于0.97，吻合结果较好。     

孔隙水压对充填体性能的影响

为探究大水矿山充填体的力学性能变化,将充填体试块置入高压水体中使其内部形成孔隙水压,研究孔隙水压下充填体的抗压强度、抗拉强度和含水量等指标的变化。试验以孔隙水压、浸入时间、充填配比和料浆浓度为主要影响因素,开展29组充填体强度试验。方差分析表明,料浆浓度和充填配比对充填体抗压强度影响极显著,孔隙水压影响显著;浸入时间对充填抗拉强度影响显著。相同充填配比和料浆浓度下的充填体抗压和抗拉强度随孔隙水压和浸入时间增长而下降,其中抗拉强度下降幅度较大。充填体含水量随孔隙水压增大而增大,增长趋势和充填体强度增大趋势相吻合。     

超细全尾砂充填体动态力学特性研究

充填体作为人工矿柱,为矿房回采创造了条件,但经常受到爆破等冲击荷载作用。充填体的动态力学特性直接关系到充填采矿法的安全高效实施。通过单轴压缩试验和分离式霍布金森压杆(Split Hobkinson Pressure Bar,SHPB)试验技术,进行了不同充填配比参数的超细全尾砂充填体压缩试验,得到其静载和动载下的应力-应变曲线和能量变化曲线,并分析了其破坏模式。研究表明:充填体质量浓度越高,灰砂比越大,峰值应力和峰值应变随之增大,呈现正相关性,其中灰砂比和质量浓度对应力的影响相对一致,但应变受质量浓度影响更大;当冲击荷载由0.3 MPa增大至0.6 MPa时,充填体的破坏形式由保持完整形态变为产生裂纹,直至被压碎,转变为完全失稳破坏状态;充填体能量吸收随着冲击荷载的增加而逐渐递增,但质量浓度和灰砂比增大时,充填体比能量和能量吸收率反而下降,其中灰砂比是影响充填体吸能效率的主要因素,质量浓度次之。     

硅渣和玻璃粉直接烧结制备多孔材料的气孔结构与力学性能

以硅渣和玻璃粉为原料,采用粉体直接烧结法制备多孔材料,研究了烧结温度(700~900℃)、烧结时间(15~120min)和升温速率(10~100℃·min^-1)对多孔材料表观密度、气孔率、物相组成、抗压强度的影响。结果表明:气孔结构均匀性随烧结温度的升高而降低;表观密度随烧结温度的升高先减小后增大,随保温时间的延长而增大,随升温速率的增大而减小,气孔率的变化趋势与表观密度的相反;多孔材料的主要物相为玻璃相和硅、SiC、SiO2、Ca2Al2SiO7等结晶相,且结晶度随烧结温度的升高而降低;抗压强度随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势;当烧结温度为750℃,升温速率为30℃·min^-1,烧结时间为30 min时,多孔材料的主晶相为硅和Ca2Al2SiO7,抗压强度最大(1.60MPa),表观密度为0.43g·cm^-3,气孔率为80%。