单边缺口拉伸试样的断裂韧性计算方法对比

在工程临界评估（engineering critical assessment）中,裂纹尖端张开位移（CTOD值）的精确性将极大影响设计安全裕度与服役寿命.单边缺口拉伸（SENT）试样裂纹尖端的应力应变场与管道在实际服役状况下相似,被认为比较适用于测量管道CTOD值.目前有几种针对SENT断裂韧性的计算方法,但是并没有统一的标准.文中采用API X70管线钢,进行SENT试样断裂韧性试验并对比各计算方法与双刀口法之间的区别.采用Crackwise 4.0评估了不同计算方法得到韧性值对裂纹极限尺寸的影响.结果表明,几种CTOD计算方法相较于双引伸计法都有较大误差,断裂韧性的精确度对于ECA评估极限裂纹尺寸有极大影响.     

菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应工艺条件研究

以菜籽油在亚临界水解反应中制取的脂肪酸为原料,研究菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中的酯化反应工艺条件及动力学模型。通过单因素试验考察了反应温度、醇酸体积比、反应压力、反应时间对酯化转化率的影响,并采用超高效液相色谱法分析油酸甲酯含量的变化情况。试验结果表明菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的最佳工艺条件为:反应温度270℃,反应时间40 min,反应压力25 MPa,醇酸体积比2∶1。在最佳工艺条件下菜籽油脂肪酸酯化转化率超过了98%,动力学模型为-dCA/dt=62.98e-20.14/RTC1.8A。     

井间高位岩层联动诱冲机制及防冲方法初探

相邻矿井开采过程中相互扰动明显,冲击地压灾害频发。为研究巨厚砾岩和逆冲断层控制作用下,相邻矿井之间的相邻工作面开采互扰诱发冲击机理以及两工作面冲击地压协同防控方法,以义马矿区耿村煤矿13230工作面和千秋煤矿21121工作面为实际工程背景,对13230工作面回采期间地表沉降变化、冲击显现特征和支架压力特征、21121东部缆车下山钻孔应力特征以及井间区域微震事件高度变化特征和地应力特征展开现场实测分析。研究表明,井间相邻工作面非同时期开采形成非对称"T"形覆岩空间结构,井间宽煤柱留设和高位巨厚砾岩条件下,该空间结构发生类似杠杆运动的"撬动"现象,即井间率先采空侧高位岩层下沉运动诱发滞后回采工作面高位岩层整体抬升运动;联动效应对滞后回采工作面垂直应力环境产生扰动且扰动范围有限,13230工作面回采初期垂直应力相对较低,断层活化的高水平应力导致煤体发生典型水平滑移式冲击事故,随13230工作面推进距离增大,水平方向冲击的强度与频度明显降低而垂直方向的冲击占比增加;基于工程实测和室内试验结果,提出井间以阻断高位砂砾互层为核心的弱链增耗防冲方法和采空区高强度充填为核心的吸能稳构防冲方法,实现井间工作面冲击地压的协同防控。随着我国煤矿逐渐转入高强度集约型开采和深部开采,由高位覆岩联动造成的多工作面之间的应力互扰现象将长期存在,旨在弱化覆岩结构体联动效应的防冲方法与技术是未来单一矿井乃至大型矿区大范围多工作面联合防冲的发展趋势。     

菜籽油在亚临界水中的水解反应动力学模型研究

以菜籽油为生物柴油制备原料,研究菜籽油在亚临界水中的水解反应动力学方程.实验结果表明：菜籽油在亚临界水中的最佳反应条件为：反应温度290℃,反应时间40 min,反应压力24 MPa,油水体积比为1∶3（摩尔比为1∶220）,转化率最高可达到97％.同时,对此最佳反应条件下的水解反应进行动力学分析,确定了菜籽油在亚临界水中水解反应动力学模型参数：平均反应级数为0.7766,活化能为61.49 kJ/mol,频率因子为7 261.     

基于LabWindows/CVI的联合时频分析

在LabWindows/CVI平台的基础上,研究了利用联合时频分析(JTFA)方法来分析信号的能量分布情况。此方法利用了短时傅里叶变换(STFT)的基本原理,对一些非平稳信号进行分析,能很好地描述信号的频率如何随时间而变化。这种方法比单独利用时域或频域来分析信号具有一定的优越性。     

多期构造运动影响下区域地应力场特征及其对冲击地压的影响

通过对双鸭山煤田构造演化及成煤构造特征的分析,结合煤田内部低序次构造分布特征及7个矿井不同开采水平的22个测点的地应力实测结果,得出双鸭山煤田以东西向弧形构造和新华夏系构造控制为主并将其由西到东分为安邦河区、扁石河区和七星河区3个区段。分析了主体张性构造应力控制下雁阵式构造、帚状构造等低序次构造分布规律及伴生特征,得出煤田属以水平应力为主且最大主应力量值大多在30 MPa以上的σHσhσv型高地应力场。实测所得地应力数据离散型较大但最大主应力、侧向压力系数以及水平差应力整体上均随深度的增加而增大的规律。从区域构造作用及局部采场应力特征的角度分析了东保卫煤矿冲击地压事故的原因和影响因素,为煤田矿井深部区域动力区划和开拓布局提供了划分依据方向和设计建议。     

区域多工作面协调开采防治冲击地压实践研究

矿井多工作面之间的开采扰动会诱发煤矿冲击地压灾害，区域工作面协调开采是此类冲击地压防治的关键手段之一。为了工程验证区域多工作面协调开采防治冲击地压的合理性和有效性，以冲击地压多发的义马矿区为例，基于模拟得到的协调开采原则及参数取值，制定了跃进-常村井间区域协调开采方案，通过对比不同协调开采程度区域的应力转移特征和冲击事件特征，评估了工作面协调开采效果。结果表明：跃进-常村井间区域中，跃进23092工作面和常村21162工作面煤层厚度和巨厚砾岩厚度较小，23092-21162工作面组和21170-21162工作面组开采时工作面之间煤柱宽度较大、两工作面水平距离和垂直错距较远，井间23092工作面和21162工作面为最优的接续工作面；跃进-常村井间区域协调开采程度高于耿村-千秋井间区域，协调开采使工作面之间由冲击和开采引发应力转移的频次和强度均明显降低，应力转移范围明显减小，协调开采效果明显。     

车载导弹发射架结构有限元分析与拓扑优化设计

发射架是车载发射装置的关键承力构件之一，其结构刚度和固有频率等静动力学特性对导弹发射精度具有重要影响。以某车载导弹发射架为研究对象，通过多种行军过载和载弹工况的有限元建模与分析对比，研究发射架的受载特点，提出导弹装填、卸载和发射作业序列规划的一般指导原则。进而对发射架结构进行多工况条件下的拓扑优化，讨论挤压约束、最小和最大尺寸约束对拓扑优化结果的影响。根据拓扑优化构型对发射架进行重构设计，对优化设计进行有限元校核分析。分析结果表明，与原有设计相比，拓扑优化设计后的发射架结构减重超过10%,且几乎所有考虑工况下的刚强度均得到改善，刚度最大增幅达到21.47%,等效应力最大降幅达到31.97%;前6阶固有频率提升超过12%,对于减小发射扰动具有重要意义。