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1.
《Soils and Foundations》2022,62(3):101141
Centrifuge modeling offers a viable tool for research in the soil-pile interaction, but this technique has not been used for helical piles in cohesive soils. A centrifuge model test program of helical piles in cohesive soils was carried out to investigate the axial soil-pile interaction and pile failure mechanism. Helical piles were installed while the centrifuge was spinning, which enabled the determination and interpretation of installation torque and pore pressure response of the soil. An analytical model for calculating the installation torque of helical piles screwed into cohesive soils was proposed and verified by test results. The pore pressure response to pile installation was monitored near two piles at two depths. Comparing the measured dissipation curves with the analytical curves for driven piles suggested that the excess pore pressure was primarily induced by the helical pile shaft. The model piles were axially loaded under 20 g condition. The present research may be considered as the first centrifuge test program that measured the axial load distribution along helical piles. The shaft internal loads were recorded using an innovative strain gauging method. The results show that the axial failure modes of helical piles depend on the strength of soil and inter-helix spacing. In general, it may be easier for a stiffer clay to form an inter-helix soil cylinder during axial pile movement.  相似文献   
2.
3.
A new model for the high cycle notch fatigue strength prediction of tool steels subjected to axial loading is proposed, based on previous literatures studies and experimental tests carried out on six different tool steels, including rotating bending fatigue tests on notched specimens, fractographic analyses, hardness, residual stress, and roughness measurements. The novelty is the assumption that surface defects are the main cause of notch fatigue failures of such steels. A probabilistic approach was implemented by modeling size distributions of defects, resulting in the prediction of normal distributions of fatigue strength. Like to other previous models, the effect of steel hardness, surface residual stress, notch severity, and specimen size was also taken into account. Model calibration and validation were performed using the data collected by the experimental activity. Model behavior was investigated by performing a sensitivity analysis, aiming to verify the response to variations of the considered input variables. Prediction errors of only 1.3% (on average) and 3.1% (maximum) resulted from the comparison between model-predicted and experimental notch fatigue strength.  相似文献   
4.
 板坯连铸结晶器液面的波动行为是结晶器内钢液流动、结晶器自身振动以及辊子挤压铸坯内部未凝固的钢液造成液面波动综合作用的结果。结晶器液位波动的稳定性对板坯连铸过程的卷渣行为有直接影响。在工业板坯连铸生产实践中,一般在结晶器某一区域(比如结晶器中部)利用放射源或涡流传感器检测液位波动来代表该工况下的整体波动水平。利用三维气液两相流动的数学模型研究了浇铸参数对结晶器液位轮廓的影响,浇铸参数包括拉速、吹氩流量、浸入式水口出口角度和浇铸断面。研究结果表明,结晶器不同宽度位置的波动幅值差异较大,且与工艺参数密切相关。液面的波峰与波谷之差随着拉速的增加在窄面附近逐渐增大,随着吹氩流量的增加在水口附近逐渐增大。在水口出口角度15°条件下,水口和窄面附近的液位波动均较大,而在水口出口角度45°条件下,仅在水口附近存在较大的液位波动。研究结果表明,使用板坯连铸常规的15°浸入式水口,当铸坯宽度大于800 mm时,结晶器液面检测需要在水口和窄面附近同时布置液位检测设备,以便更全面反应结晶器的真实液面行为,使液面波动对轧板表面质量指导性增强,有效提高连铸工艺的控制水平。如使用45°浸入式水口可以继续沿用原有的液位检测布置。  相似文献   
5.
彭宁琦  付贵勤  杨建华  周文浩  朱苗勇 《钢铁》2022,57(12):152-160
 针对Q690q耐候桥梁钢,利用MMS-300热模拟试验机进行焊接热循环过程模拟试验,研究了10.5~114.9 kJ/cm热输入下粗晶热影响区(CGHAZ)、细晶热影响区(FGHAZ)和不完全相变热影响区(ICHAZ)的微观组织以及冲击韧性、硬度的变化情况,并观察了冲击断口形貌,然后采用优选的焊接热输入,进行了免预热的药芯焊丝熔化极气体保护焊(FCAW)和埋弧焊(SAW)的焊接工艺评定试验。结果表明,热输入较低时,CGHAZ和FGHAZ主要生成板条马氏体组织、ICHAZ出现岛状的M/A组元,其冲击韧性低、硬度高;热输入较高时,CGHAZ主要生成大尺寸的粒状贝氏体、准上贝氏体或上贝氏体组织,同时大尺寸的块状M/A组元数量不断增加、尺寸变大,其冲击韧性显著降低。FGHAZ生成较多多边形或准多边形铁素体、珠光体等高温转变组织,其硬度降低明显。ICHAZ除生成准多边形铁素体、无碳化物贝氏体和退化珠光体外,回火索氏体基体组织中的碳化物颗粒尺寸不断变大,其强韧性不断降低;热输入为18.2~25.7 kJ/cm时,CGHAZ以板条束细小且异向的板条贝氏体为主、FGHAZ形成细小均匀的板条贝氏体和粒状贝氏体组织、ICHAZ主要为细小的回火索氏体和板条贝氏体组织等,试验钢热影响区各亚区均具有高冲击韧性和与母材相当的硬度。因此,优选焊接热输入应控制在18.2~25.7 kJ/cm范围内。采用(22±1) kJ/cm的焊接热输入,开发的40 mm厚Q690q耐候桥梁钢板在免预热焊接条件下的FCAW和SAW焊接接头均具有良好的可焊性和焊接性能,热影响区的强韧性与母材相差不大。从而成功实现了Q690q耐候桥梁钢免预热焊接的实验室尝试。  相似文献   
6.
将热压扩散连接冶金法应用于超声波模拟试块制备的应用研究,设计制备含有不同深度、宽度的矩形缺陷阵列试块并进行表征研究。利用石墨限位装置实现3~1 mm梯度的3种试块轴向变形极限条件,实施热压扩散连接试验。所制备试块分析结果表明:3种变形极限条件下,试块连接质量均较好,且试块轴向和径向变形量得到不同程度的限制;设计深度为2.0、1.0和0.5 mm的系列缺陷均能保留,预制缺陷的宽/深比小于3.6时,缺陷不会发生熔合;1 mm变形极限下,可获得最为完整的预制缺陷状态。无损检测结果显示各条件下试块预制矩形缺陷边界清晰;微观形貌显示连接界面区域组织扩散熔合充分且无明显影响预制缺陷的自生有害缺陷生成;连接界面区域与基体金相组织无明显区别,且化学元素分布均匀;热压扩散连接冶金方法可以应用于无损检测模拟试块的研制。  相似文献   
7.
摘要:通过数值模拟方法,研究了210t铁水包静置温降过程中铁水包包盖和铁水液位对铁水温降速率的影响。模型中使用S2S辐射传热模型来考虑渣层与包盖间的辐射传热,并分析了不考虑铁水自然对流对计算结果的影响。结果表明:铁水静置过程计算中,考虑铁水自然对流现象能够明显提高铁水温度的均匀性,并提升计算结果的准确性。使用包盖能够有效减少铁水包静置过程铁水的热量散失,提高铁水的4h静置后最终温度13℃。铁水包内铁水液位会影响静置过程中铁水温降速率,液位降低会增加铁水温降速度。  相似文献   
8.
摘要:旋转电极电渣重熔通过改变结晶器内熔体的流动和传热规律,增强了渣池与电极间的对流换热,在提高电极熔化速率和生产效率方面具有巨大潜力。提出了电渣重熔过程电极熔化速率的求解方法,并考虑了电极旋转时的强制对流,基于多物理场耦合模型预测了电极直径、转速对电极熔化速率的影响规律。结果表明,随着转速提高,金属液滴由从电极中心滴落向电极边缘滴落转变,高温区由渣池外侧向渣池中心移动。当转速从0增大至90r/min,55mm直径电极的熔化速率从7.90g/s增大至9.68g/s,对比固定电极,转速为90r/min时,生产效率最多提高了22.5%;进一步增大转速,电极熔化速率反而减小。存在一个最佳转速可使熔化速率达到最大,且该最佳转速随着电极直径的增大而减小。  相似文献   
9.
袁芷晨  杨永斌  李骞  钟强  姜涛 《钢铁研究学报》2022,34(11):1187-1196
摘要:回转窑是一种高温处理物料的热工设备,充分了解回转窑内发生的物理与化学变化对生产具有指导意义,而人眼观察或利用仪器等方式难以探查窑内情况。为掌握回转窑内处理物料的情况并提高生产效率,国内外利用建模与仿真的方法模拟回转窑结构、窑内热场、物料运动。现有模拟已经涉及到了回转窑整体、窑壁、耐火材料、烟气、燃料、火焰、物料等,并利用建模与仿真结果研究了回转窑结构参数及生产参数对部分现象的影响。根据窑内不同区域,综述了回转窑建模与仿真的进展,汇总了建模与仿真的方法与过程及部分参数对回转窑生产的影响。回顾与分析现有的回转窑建模与仿真成果,有助于优化回转窑设备结构的设计及回转窑生产。  相似文献   
10.
Significant developments have been made in the past few decades for lanthanide(Ln)ions doped fluorosilicate glass-ceramics(Flusi-GCs).As novel generation of luminescence materials with a wide range of applications,Flusi-GCs as a single host combine the advantages of glass and ceramics/crystals as well as fluorides and silicates.In this review,the chemical design principles and experimental procedures of Flusi-GCs are summarized in detail.Flusi-GCs are categorized as those containing PbxCd1-xF2,RF3(R=Y,La,Gd),MF2(M=Ca,Sr,Ba),xMF2-yRF3(R=Y,La-Lu),mAF-nRF3(A=Li,Na,K),KTF3(T=Zn,Mn)and K2 SiF6 nanocrystals(NCs).Theoretical breakthroughs mainly by molecular dynamic(MD)simulation have been recapitulated as efficient routes for composition-design,nano-crystallization-prediction,and performance-optimization of Flusi-GCs containing target fluoride NCs.Essential research progresses pertaining photonic applications have been made in random lasers,communication amplifiers,optical fibers,spectral converters,white light-emitting-diodes(WLEDs),and thermal sensors.In the end,we propose three future research directions for Flusi-GCs.  相似文献   
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