基于扁铲侧胀试验材料指数的岩土类别研究

阐述了岩土工程勘察中岩土类别的划分情况,由于岩土体的复杂性和天然成因,其物理力学性质具有差异性和区域性,采用扁铲侧胀试验对其进行岩土类别的划分,需要建立区域性岩土参数的岩土材料分类公式。通过室内试验数据和扁铲侧胀试验,据现行国家规范提出的材料指数公式,总结了武汉地区岩土类别的划分规律和相关关系,以促进扁铲侧胀技术的推广应用。     

充填工作面上覆岩层碎胀特性实验研究

为分析充填工作面的覆岩碎胀特性,以西马煤矿1326工作面为研究对象,采取现场取样,实验室测试的方法进行深入研究。设计垮落岩层碎胀系数的实验方案,制成4组原始块度组成的试样,最终确定垮落岩层的碎胀系数为1.450。设计残余碎胀系数及断裂带膨胀系数的实验方案,选择自制的实验装备,最终确定残余碎胀系数为1.074,膨胀系数为1.022。实验结果对计算充填开采过程中的覆岩破坏高度具有理论参考价值。     

综合传动装置胀圈密封轴槽间隙设计方法

研究一种基于理论计算与CFD仿真的胀圈密封环轴槽间隙尺寸设计方法。基于流体力学的基本方程,建立胀圈密封流场的数学模型;结合实际工况与使用要求,确定胀圈密封环与轴槽径向间隙、轴向间隙及配流衬套与旋转轴之间的间隙尺寸的约束范围;建立流场的计算流体力学模型,通过正交试验设计,分析影响胀圈密封性能的高灵敏度因素;以密封泄漏量最小为目标函数,选取最佳的轴槽间隙设计参数。结果表明,研究的3种间隙中,相比于胀圈密封环与轴槽的径向间隙、轴向间隙,配流衬套与旋转轴之间的间隙对密封环的泄漏量影响更为显著,当配流衬套与旋转轴之间的间隙增大,泄漏量也随之增大。     

常温大胀形率车桥管的开发

针对国内某车桥制造企业采用无缝钢管生产大胀形率车桥时出现的胀形区域开裂问题,设计开发了适用于大胀形率车桥用钢,并进行了无缝钢管产品试制和使用评价.结果表明,采用设计开发钢种生产的车桥用无缝钢管,延伸率为28％～31％,-60℃的纵向冲击功达到80 J,产品具有良好的塑性和低温冲击韧性.经用户批量使用,采用设计钢种生产的无缝钢管在大胀形时未发生开裂现象.     

冲击液压载荷作用下双金属薄壁管内压力与型腔体积变化的关系

双金属薄壁管冲击液压胀形技术是在液压胀形与冲压成形基础上发展起来的一种复合成形技术。冲击液压载荷作用下的双金属薄壁管成形所需内压力源自于管坯型腔体积的压缩,其大小随液体体积压缩量变化而变化,为此提出了基于冲击液压载荷作用下双金属薄壁管的内压力形成机理的研究。首先介绍了双金属薄壁管冲击液压胀形的成形原理;然后,通过对内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程中内压力形成的理论分析,构建了管坯型腔内压力与体积变化之间的数学模型;同时,利用Ansys Workbench有限元模拟技术获得了内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程的内压力,通过有限元模拟与理论分析结果的对比发现,两者具有较好的一致性,并通过模型误差优化了内压力数学模型,为双金属薄壁管冲击液压胀形技术的进一步研究奠定了良好的理论与应用基础。     

卡车驱动桥壳用轻质高强度钢的研发

卡车驱动桥壳生产工艺包括热冲压成形、冷冲压成形和机械扩胀成形。首钢根据桥壳的生产工艺研发了一系列轻质高强度桥壳用钢。热成形桥壳用钢经感应加热后,屈服强度最高达到了550 MPa。冷成形桥壳用钢具有优良的冷成形性能,屈服强度为420～600 MPa,14 mm及以下厚度的钢板冷冲压成形过程中不开裂。采用热轧态SQK750ZX钢板通过高频电阻焊工艺制作的焊管,适用于冷扩胀成形的桥壳,经调质处理后抗拉强度最高为750 MPa,可替代热扩胀成形的无缝钢管。     

考虑水平（切向）位移影响的垫层孔隙内土工膜顶胀

The common cushion layer used in the geomembrane face rockfill dam is made of granular materials such as gravel and non-fine concrete where bulge deformation or failure of geomembrane is very likely to occur in its surface holes. The curve intersection method based on the thin film theory is the common method used to analyze the bulge deformation of the geomembrane in the surface holes of cushion layer. However, it is inaccurate due to the neglection of horizontal (tangential) displacement of the geomembrane. Based on the FEM theory, a new method is proposed, which takes the horizontal (tangential) displacement of geomembrane into consideration, and is validated by the bulge tests on the geomembrane in a circular hole. The deformations and strains of the geomembrane in different shapes of holes are analyzed by this method, and different strain distributions and failure modes are obtained. The curve intersection method is also used to compare with the new method under the same condition. It is indicated that there is less difference in the deformation and average strain of the geomembrane when the water pressure is low. However, when the water pressure is relatively high, the influences of horizontal (tangential) displacement of the geomembrane on its strain should not be neglected.     

不同细颗粒含量甲烷水合物沉积物三轴剪切试验研究

海域试开采区域含水合物沉积物的粒度分析结果表明水合物沉积物骨架由粗、细颗粒混合构成,通过开展多组低温、高压三轴排水剪切试验研究细颗粒含量和密度对含甲烷水合物沉积物和无水合物沉积物的强度和变形特性的影响。试验结果表明,含水合物沉积物抗剪强度及剪胀性都随细粒含量提高而显著增强。这是由于细颗粒含量增加改变了颗粒间水合物的样貌和分布特征,形成了由水合物包裹着粗颗粒-细颗粒的团簇状集合体。然而,细颗粒含量对无水合物沉积物的强度和变形特性的影响却表现出相反趋势。另外,含水合物沉积物的剪胀关系可以使用修正剑桥模型中的剪胀关系式进行描述。结果表明,剪胀关系的拟合曲线依赖于水合物饱和度的大小。通过对比研究发现,天然水合物和实验室合成水合物试样在较高饱和度时的峰值摩擦角大小及其伴随水合物饱和度的增长趋势存在差异,这种差异主要来源于水合物在沉积物骨架颗粒孔隙中不同的赋存模式及分布特征。