静态破碎剂径向膨胀压测试装置研究

针对静态破碎剂膨胀压测试的试验用品无法重复利用、测试周期长的问题,设计并制造了一种重复利用率较高、安全易操作的静态破碎剂径向膨胀压测试装置.利用设计装置分别进行了常温条件及电加热条件下的膨胀压测试试验研究,并与只能在常温下进行的传统膨胀压测试试验进行对比.试验结果表明:设计装置采用电加热的方法在保证测试值效果的同时能加...     

膨胀破裂剂

近二年来,我们研制了TJ-1型膨胀破裂剂。通过实验室与现场的试用,该膨胀破裂剂解决了炸药在定向爆破中易产生振动、飞石和噪音等问题,也解决了燃烧破裂剂威力小、价格昂贵、易燃等问题,获得了较满意的破碎效果。而且,因采用常温法制造,工艺简单,成本低,有利于推广使用。 (一)原理膨胀破裂剂的破坏作用完全靠静力作用,即在被破碎体     

静态破碎剂径向膨胀压测试装置研究

针对静态破碎剂膨胀压测试的试验用品无法重复利用、测试周期长的问题,设计并制造了一种重复利用率较高、安全易操作的静态破碎剂径向膨胀压测试装置。利用设计装置分别进行了常温条件及电加热条件下的膨胀压测试试验研究,并与只能在常温下进行的传统膨胀压测试试验进行对比。试验结果表明:设计装置采用电加热的方法在保证测试值效果的同时能加快静态破碎剂的反应速率,提高爆破效率,缩短测试装置测试周期。设计装置可拆卸、可电加热,为静态破碎剂膨胀压的测试提供了更高效的方法。     

铟丝密封件低温密封性能实验研究

针对铟丝密封件,采用法兰-密封件-螺栓密封结构对其进行密封性能的实验研究,测试系统的设计压力范围为0-10 MPa,设计温度为-196℃.基于实验测试结果,探讨了该密封结构的螺栓预紧力、工作压力及温度等与泄漏率之间的关系.     

穿水冷却喷嘴测试系统的设计

为实现对环形穿水冷却喷嘴各主要性能指标的监测,基于计算机及PLC技术,以喷射流量与系统压力为主要测试内容,设计了一套喷嘴测试系统.通过对喷嘴结构及冷却原理的分析,确定了用高精度传感器采集流量、压力信号,利用计算机分析实际压力流量曲线的测试方法.系统由水压控制系统、电气控制系统、测试系统软件组成.控制方式采用PLC和计算机实现了全自动控制,集采集、控制、管理为一体.该系统能为设计人员及厂家提供喷嘴性能数据,具有广泛的应用前景.     

基于分压力测量的真空材料放气率测试方法研究

在实际工程应用中,除了需要知道真空材料的总放气率之外,往往还关心的是材料放出的某种单一气体的放气率.为此,本文提出了基于分压力测量的真空材料放气率测试方法,通过采用四极质谱计测量小孔两端的分压力来测试单一气体的放气率.基于该方法设计了测试装置,主要由真空抽气系统、双通道气路转换测试系统、压力测量与质谱分析系统三部分组成.该方.法的提出可以解决测试材料单一气体放气率的问题,同时也提高了测试结果的准确性.     

静态胀裂剂膨胀能测试方法探讨

本文论证了目前静态胀裂剂膨胀压测试理论的错误和不足之处,并提出了一种新的、正确的测试模型;本文还在突破现有测试方法的基础上设计出了一种更合理、简便、有效的膨胀能测试装置——位移计。     

不同喷嘴距的CO2两相引射器实验研究

为研究引射器结构、性能及其内部流动机制对引射系统性能提升的影响,本文设计加工了具有压力测点的不同喷嘴距可视化引射器,并在跨临界CO2引射膨胀制冷实验装置上进行测试,获得了不同喷嘴距下CO2两相引射器的引射系数和压力恢复性能,利用压力传感器测量了主动流喷嘴、混合段和扩压段内的压力分布,利用高速相机拍摄得到了主动流膨胀角度...     

基于虚拟仪器的流体参量集成测试系统研究

为了实现对众多流体参量的自动测量,根据虚拟仪器设计思想,并结合虚拟仪器的最新发展方向,设计实现了基于虚拟仪器的流体参量集成测试系统,系统包括对流体温度、压力、流量的测试.此集成测试系统的成功设计说明测试任务的深度集成是可行的,也对众多测试任务的联合数学建模提供了参考性.实验表明,该集成测试系统性能稳定、操作简单、功能强大、成本低,具有十分广阔的应用前景.     

高温空气压力调节阀测试系统设计

根据军用飞机修理厂的要求,针对飞机环境控制系统高温大流量压力调节阀测试过程中,温度高、压力高、流量大的特点,我们设计、制造了以数字计算机、电动控制阀为核心高温空气压力调节阀测试系统.本文介绍该系统的基本组成、工作和技术特点.     

高静压差压校准方法分析比较

高静压差压测量的准确度、可靠性对于提高压力测量装置研制质量有很大影响。本文介绍了差压传感器基本原理及其校准过程中存在的主要问题,分析比较了几种高静压差压校准方法,重点介绍了双活塞方式差压校准及分压方式高静压差压校准方法,并结合试验数据对高静压差压传感器静压影响进行了分析。     

煤岩致裂中的静态破碎剂组分及其性能

针对煤矿开采中许多高瓦斯区域很难使用炸药实施爆破的情况,提出一种由静态破碎剂使煤岩胀裂破碎的方法。为了确定静态破碎剂合理的参数配比,达到煤岩破碎的理想效果,通过膨胀压正交实验确定破碎剂的最佳配比,利用水化反应测温实验确定合适的水灰比,运用混凝土试件和煤样试件胀裂破碎实验研究了静态破碎剂性能。结果表明:CaO 70%、石膏5%、水泥12%、膨润土3%、减水剂0.5%、粉煤灰9.5%为静态破碎剂最佳配比;最佳水灰比为0.35;CaO对破碎剂膨胀压的影响最大,胀裂裂缝沿试件的弱面发育,破碎效果良好。     

煤岩致裂中的静态破碎剂组分及其性能

针对煤矿开采中许多高瓦斯区域很难使用炸药实施爆破的情况,提出一种由静态破碎剂使煤岩胀裂破碎的方法。为了确定静态破碎剂合理的参数配比,达到煤岩破碎的理想效果,通过膨胀压正交实验确定破碎剂的最佳配比,利用水化反应测温实验确定合适的水灰比,运用混凝土试件和煤样试件胀裂破碎实验研究了静态破碎剂性能。结果表明:CaO 70%、石膏5%、水泥12%、膨润土3%、减水剂0.5%、粉煤灰9.5%为静态破碎剂最佳配比;最佳水灰比为0.35;CaO对破碎剂膨胀压的影响最大,胀裂裂缝沿试件的弱面发育,破碎效果良好。     

基于XFEM的RC梁静态破碎研究

建筑基坑内支撑的拆除是影响施工进度的重要因素之一。为提高施工效率,提出一种在钢筋混凝土支撑梁内部沿着梁轴线预埋大直径孔道进行静态破碎的拆除方案。在此基础上,通过扩展有限元方法(Extended Finite Element Method,XFEM)建立含预埋静态破碎孔(孔径为90 mm)的钢筋混凝土梁(截面尺寸为500 mm×500 mm)模型,并对其在静态膨胀压力作用下的破碎及裂缝扩展过程进行了模拟分析。模拟结果表明:内支撑梁的静态破碎过程可分为弹性变形、裂缝稳定扩展和裂缝失稳扩展3个阶段;基于虚拟闭合技术,进一步计算得到了复合开裂模式下的应变能释放率,计算结果显示:裂缝扩展以Ⅰ型裂缝为主,当膨胀压力达到19.4 MPa时,可实现破碎钢筋混凝土内支撑梁的目的。     

基于XFEM的RC梁静态破碎研究

建筑基坑内支撑的拆除是影响施工进度的重要因素之一。为提高施工效率,提出一种在钢筋混凝土支撑梁内部沿着梁轴线预埋大直径孔道进行静态破碎的拆除方案。在此基础上,通过扩展有限元方法(ExtendedFiniteElementMethod,XFEM)建立含预埋静态破碎孔(孔径为90mm)的钢筋混凝土梁(截面尺寸为500mm ×500mm)模型,并对其在静态膨胀压力作用下的破碎及裂缝扩展过程进行了模拟分析。模拟结果表明:内支撑梁的静态破碎过程可分为弹性变形、裂缝稳定扩展和裂缝失稳扩展3个阶段;基于虚拟闭合技术,进一步计算得到了复合开裂模式下的应变能释放率,计算结果显示:裂缝扩展以Ⅰ型裂缝为主,当膨胀压力达到19.4MPa时,可实现破碎钢筋混凝土内支撑梁的目的。     

钢筋混凝土梁静态破裂试验与应变分析

为研究钢筋混凝土构件的静态破裂规律,采用预留钻孔和内部预埋应变砖的方法,进行了钢筋混凝土梁的静态破裂试验。通过内置12个应变砖测得的钢筋混凝土梁内部应变以及梁破裂面的裂缝宽度变化,分析了钢筋混凝土梁在静态破裂过程中的应变变化和破坏形态。试验结果表明:孔内膨胀应力作用下,裂缝优先由孔周边向最小抵抗线方向的自由面扩展;同一排药孔位置的应变大小以及变化趋势大致相同;逐排灌孔的静态破碎方式能够顺利破裂钢筋混凝土构件,构件呈梅花状破裂。研究结果为静态破裂技术在钢筋混凝土工程中的应用提供了试验参考依据。     

Analyses of the multiple cracking behaviour of brittle hollow cylinders under internal pressure

In order to elucidate the multiple cracking behaviour of brittle hollow cylinders under static internal pressure, two-dimensional dynamic finite element analyses have been performed firstly for graphite hollow cylinders with inner and outer diameter of 16 and 22 mm, respectively, under internal gas pressure. In the analyses, propagation speed of the primary crack was set to be extremely high by instantaneously releasing the nodes that defined the path of the primary crack, and internal pressure was preserved after the primary cracking. The analyses showed that the stress was enhanced due to stress waves generated by the primary cracking. The initial stress enhancement was observed at the side position of the cylinder, which was located at approximately ±90° with respect to the primary cracking site. This implied that secondary cracking could occur at the side positions. Fracture modes of the cylinders might depend on the following parameters: (1) propagation speed of the primary crack, (2) pressure drop rate after the primary cracking, (3) medium to generate internal pressure, (4) geometry of a cylinder, (5) mechanical properties of brittle materials, and (6) presence of a notch. Thus, the effect of the above parameters on the behaviour of the multiple cracking was also analysed. It was found that secondary cracking would still occur at the side positions if (i) the crack propagation speed was between 70% and 100% of the theoretical crack propagation speed, (ii) the pressure drop rate was below 10⁷ Pa/s, (iii) wall thickness of the cylinder was changed, and (iv) other brittle materials were employed. Also, it was found that multiple cracking would not be observed if liquid pressure was employed instead of gas pressure, because of fluid-structure interaction. In addition, the position of the secondary cracking would be shifted by introducing a notch on the outer surface of the cylinder. These results were in good accordance with experiments formerly reported.     

炮孔水压预裂爆破的实验研究

介绍了水压预裂爆破的实验研究和爆炸应变场的近区测试结果。采用应变砖作为传感器，用动态分析仪作为分析处理设备。实验对比分析了空气不偶合装药、普通水不偶合装药及预加不同静水压力的水不偶合装药爆破效果。结果表明，水作为不偶合介质能提高爆生气体压缩作用产生的准静态应力场的作用时间，预加一定的静水压力对孔壁初始裂纹的产生起导向作用，从而只在炮孔连线方向产生初始裂纹。炮孔水压预裂爆破能量利用率高，爆破效果好，因此可获得更好的成缝质量和裂面质量。文章还初步分析了水压预裂爆破的成缝机理     

60Mn钢环件断裂原因分析

60Mn钢环件装配后,在静置状态下突然发生断裂。采用断口分析、化学成分分析和显微组织检验等方法对断裂件进行了分析。结果表明,环件中存在白点。该白点在装配应力和内部氢压的作用下发生滞后扩展而发生崩裂。     

A study towards improving mechanical properties of sol-gel coatings for polycarbonate

Scratch-resistant coatings based on 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and tetraethylorthosilicate with a cross-linking agent and different amounts of colloidal silica are prepared on polycarbonate substrates by sol-gel technique. The failure mode of this type of coating on soft plastic substrate under pencil scratch test is studied. It is found that the pencil scratch failure contains a gouge failure under the static pressure and a film cracking failure under the sliding of the pencil tip. The gouge failure is due to the early plastic deformation in the substrate, while the film cracking is due to the tensile stress in the film induced by the sliding and friction of the pencil tip. Factors influencing the static gouge failure and sliding cracking failure are investigated. It is found that the cross-linking agent and colloidal silica filler increase the intrinsic cross-linking, hardness, elastic modulus and fracture toughness of the coating material, therefore, reduce the film cracking tendency; whereas the increased layer thickness and multi-layer coating improve the pencil scratch resistance significantly via delayed plastic deformation in the substrate. Based on these analyses, we conclude that the main factors towards improved pencil scratch resistance are: layer thickness, elastic modulus, fracture toughness and intrinsic hardness of the coating material. Pencil hardness is increased from grade 2B to 5H by adjusting these parameters.