23MnNiMoCr54与35CrMo的焊接工艺评定

在分析23MnNiMoCr54焊接性的基础上,对23MnNiMoCr54与35CrMo的异种钢焊接进行了工艺评定,并对其焊接接头的力学性能进行了测试评定。试验结果表明所制定的焊接工艺合理,符合NB/T47014-2011《钢制压力容器焊接工艺评定》标准要求,为23MnNiMoCr54材料的焊接生产提供了一定的指导作用。     

23MnNiMoCr54材料在采煤机螺旋滚筒齿座上的应用

通过对23MnNiMoCr54材料的实验与分析,研究了23MnNiMoCr54材料和Q345材料的焊接工艺,确定了采煤机螺旋滚筒齿座的材料与焊接工艺。研究表明,23MnNiMoCr54材料能满足齿座材料强度的要求,并通过对23MnNiMoCr54和Q345的焊接工艺控制,使焊缝满足设计要求。     

锚杆支护回采巷道安全监测用FBG锚杆研究

为实时监测煤矿回采巷道中锚杆的安全状态,评估锚杆支护结构的安全稳定性.基于现场实际使用的常规支护锚杆,设计选取FBG传感器和介质材料,通过锚杆拉伸和FBG温度试验,研究FBG锚杆的应变传递机理,分析FBG传感器在不同基体材料下的应力-应变曲线和温度-波长变化曲线,表明所研制的FBG锚杆通过FBG传感器中心波长的变化真实...     

全应力-应变条件下煤岩渗透率变化机制实验研究

针对煤岩在采动荷载作用下渗透率演化规律展开研究,选取河南平顶山矿区煤岩,基于Darcy定律稳态测量法,利用三轴压缩渗透实验装置进行煤岩全应力-应变渗透性实验。实验结果表明:控制渗透气体压力相同,围压的增加,阻止了试件拉伸裂隙的发育,导致煤岩全应力-应变曲线的应力峰值升高、渗透率降低;控制围压相同,煤岩应变-渗透率曲线与应力-应变曲线变化趋势基本相同,且存在因果关系,导致煤岩应变-渗透率曲线较应力-应变曲线具有滞后性。     

机动车用摩擦材料的性能研究

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置进行冲击试验,探讨摩擦材料的耐冲击性能。通过对摩擦材料的应力-应变曲线,应力-应变率曲线及应变-应变率曲线的比较研究,得出了纤维增强复合材料具有良好的耐冲击性能和良好的塑性性能。     

邓肯模型参数k、n、R_f整理方法研究

对4种石渣料进行三轴CD试验,采用全部法(全部试验点)、70～95法(应力水平70%～95%的试验点)及分段法(小应变试验点求参数k、n,应力水平70%～95%的试验点求参数Rf)三种方法来求取Duncan-Chang模型参数k、n、Rf,并采用三种方法求取的参数拟合应力应变曲线与试验曲线对比,研究了不同求取方法的优劣。结果表明:三轴试验应力应变曲线并不完全符合双曲线关系,ε1/(σ1-σ3)-ε1关系曲线表现出明显的双线性,转折点应变约为1%;石渣料虽然是无粘性土,但其粘聚力并不为零,在工程中应予适当考虑;全部法和70～95法求取的参数拟合曲线与试验曲线较为吻合,拟合效果较好,但考虑到应力应变软化问题,70～95法求取的参数能较好的模拟试验曲线,分段法求取的参数虽然符合物理力学意义,但由于求取参数k、n仅采用小应变的试验点,拟合曲线与试验曲线差别较大,建议采用应力水平70%～95%的试验点求取Duncan-Chang模型参数k、n、Rf。     

真空实型铸造钢基复合材料的制备与性能研究

利用真空实型铸渗工艺铸造出表面耐磨损,而芯部塑韧性好的钢基复合材料,用扫描电镜和金相显微镜对材料进行组织分析,并在14.5的分离式霍普金森压杆上对复合材料的耐磨层材料和基体材料进行了动态压缩力学性能实验,测定了耐磨层材料和基体材料在应变率为300/s的应力-应变曲线。     

矿岩料层动态粉碎应力－应变曲线的应变率效应分析

用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲线的不同发展阶段而改变。不同应变率下的岩石料层动态塑性特性可用Ｃｒｉｓｔｅｓｃｕ提出的拟线性塑性本构方程来描述。     

矿岩斜层动态粉碎应力—应变曲线的应变率效应分析

用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲线的不同发展阶段而改变。不同应变率下的岩石料层动态塑性特性可用Ｃｒｉｓｔｅｓｃｕ提出的拟线性塑性本构方程来描述。     

TiNi合金动态力学行为应变率-温度效应实验测试

为准确掌握NiTi形状记忆合金在不同应变率、温度下的动态力学行为中的应变率-温度,采用MTS809材料试验机与分离式霍普金森压杆实验装置开展了NiTi合金在不同初始温度下的准静态单轴拉伸与不同应变率下的动态压缩实验。结果表明,NiTi合金表现出应变率强化效应,其应力-应变曲线包含双弹性阶段与双非线性变形阶段。相变起始应力、结束应力以及位错屈服应力均随着应变率增加而明显增大,母相弹性模量与马氏体弹性模量变化不明显。在准静态拉伸中其屈服应力与弹性模量随温度升高先线性增长继而线性减小,而两个温度阶段内的相变硬化率水平存在明显差异。     

23MnNiMoCr54链条钢回火特性的数值模拟

通过对矿用链条钢在不同温度经 1h回火后硬度的数据处理 ,运用淬火钢回火理论方程 ,对 2 3MnNiMoCr5 4钢回火硬度与回火温度和回火时间之间的定量关系进行了数值模拟和验证 ,为合理确定 2 3MnNiMoCr5 4钢短时回火工艺参数提供科学依据。     

筑坝粗粒料力学性质及本构模型参数试验研究

对某高坝筑坝粗粒料进行了大型三轴试验,分析了不同围压、级配下2种粗粒料的强度特性、变形规律。结果表明:2种粗粒料的应力—应变曲线具有明显的非线性,体变曲线整体变化规律为低胀高缩、先缩后胀,随着围压的增加,内摩擦角逐渐减小。低围压下,堆石料应力—应变曲线表现为硬化、体变变化为先缩后胀,砂砾料表现为软化、先缩后胀,峰值摩擦角随着围压的升高快速减小;高围压下,砂砾料由软化过渡为硬化,但堆石料在3 000 kPa下出现软化、其他条件下均为硬化,体变均由剪胀过渡到剪缩,随着围压的升高,峰值摩擦角的减小速率逐渐变小。研究得到,邓肯—张E-B模型参数随着围压、密度、级配的变化呈规律性变化。     

矸石充填材料压缩仿真实验研究

采用大容器、大粒径、大载荷和仿真煤体条件,进行了23个方案模拟矸石压缩实验.总结了压缩过程中应力应变关系曲线和轴压侧压关系曲线的形态及其特征;得出了压缩率与粒径尺寸成正变、与侧压成反变的规律;分析了压缩率、侧压与煤体强度、矸石粒径及其级配之间的相互关系,揭示了充填材料级配优化提高充填效果的机理.     

充填体单轴压缩峰后应力-应变曲线特征及声发射参数研究

低强度充填体在充填法开采中控制地压时可能处于峰后破坏阶段,其峰后应力-应变曲线特征及声发射参数与地压控制关系密切。以程潮铁矿灰砂比为1∶6的全尾砂胶结充填体为研究对象,开展了充填体单轴压缩及声发射监测试验,得到充填体单轴压缩下的应力-应变曲线及声发射参数,采用能率和声发射事件对峰后应力-应变曲线特征及破坏过程进行了分析。结果表明：充填体峰后应力-应变曲线斜率为负值,先逐渐减小,后逐渐增大,最后基本保持不变,根据峰后应力-应变曲线斜率变化趋势可将其划分为AB段、BC段及C以后段,其中AB段应力-应变曲线逐渐变陡,斜率逐渐减小,呈上凸型,充填体表面宏观裂纹不断增多,强度劣化加速,能率先急剧减小后快速增大,声发射事件定位点局部比较集中;BC段应力-应变曲线变缓,斜率逐渐增大,呈上凹型,剪切裂纹扩展、汇合形成宏观剪切面,破坏过程变缓,能率较高且逐渐下降,声发射事件定位点聚集呈带状分布;C以后段应力-应变曲线斜率基本不变,剪切面出现滑移,充填体残余结构支撑外部荷载,能率和声发射事件大幅下降;充填体峰后声发射参数能较好地反映其应力-应变曲线特征及破坏过程。     

基于卸加载响应比的煤岩变形破坏研究

基于加卸载响应比理论,克服加卸载响应比的不足与局限,提出卸加载响应比的基本概念,推导卸加载响应比与弹性模量之间的关系。从损伤力学的基本理论出发,结合材料的弹性模量与损伤变量之间的关系,建立卸加载响应比与损伤变量之间的关系模型。然后,利用WE-100型万能材料试验机,对煤试样进行了单轴应力试验研究,结合煤试样的应力-应变曲线,计算卸加载响应比值并分析其变化趋势,从而得到在卸加载过程中煤试样的损伤情况。因此,基于煤岩的单轴应力试验,研究由煤岩变形破坏的应力-应变关系定义的卸加载响应比及其演化规律,用于预测煤岩的变形破坏程度是可行的。     

不同水固比富水充填材料失稳破坏特征研究

为探讨在开采扰动作用下不同水固质量比富水充填材料失稳破坏时的特征与临界条件、水固质量比对富水充填材料变形特性的影响,通过蠕变、应力-应变等试验,研究了不同应力条件下不同水固质量比富水充填材料的蠕变性能及应力-应变特征,并得到了不同水固质量比充填材料失稳破坏的临界荷载。结果表明：富水充填材料在应力水平较小时,蠕变曲线有衰减阶段和稳定阶段2个阶段;当应力水平达到临界荷载时,蠕变曲线表现出3个阶段,衰减阶段、稳定阶段和加速阶段;水固质量比为1.7、2.0和2.5的充填材料失稳破坏的临界荷载分别为其28 d抗压强度的92%、90%和85%,临界荷载随着水固质量比的提高而降低;应力-应变关系曲线宏观上有4个阶段：初始变形阶段,弹性阶段,塑性变形阶段和破坏阶段;弹性模量随着水固质量比的提高而降低。     

煤矿膏体充填材料力学变形性能的试验研究

力学变形性能的研究在煤矿膏体充填材料压缩变形研究中居于十分重要的位置。通过实验室正交试验,得出了膏体充填材料的弹性模量、横向应变、纵向应变和泊松比,并首次利用数字图像测量软件绘制了材料在单轴压缩过程中的全应力-应变曲线和泊松比曲线,为选择最佳配比的充填材料提供依据。     

综合机械化矸石充填开采导水裂隙带发育高度研究

对不同试样的矸石充填材料进行压实测试,得出了应力-应变曲线及最佳配比方案,根据等价采高模型理论,计算了某试验矿井矸石充填开采时的导水裂隙带发育高度,提出了给矸石充填体施加一初始压实力可以极大地提高其抗压性能,进而有效地减小覆岩裂隙的发育高度,并采用数值模拟研究了不同压实性能的充填材料的导水裂隙带发育高度情况。研究结果表明,优化充填材料配比,增加初始压实力和提高采空区充填率都可以有效地减小导水裂隙带发育高度。     

HAl64-5-4-2 合金的高温本构方程

采用压缩实验法在Gleeble-1500 热模拟实验机上测定了HAl64-5-4-2 复杂黄铜合金在恒定温度和恒定速度下的变形抗力。研究结果表明:HAl64-5-4-2 合金热变形的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;在较低的变形速率下, 应力-应变曲线较平滑未显示出明显的屈服点, 而在较高的变形速率下应力-应变曲线不仅显示出明显的屈服应力, 而且在屈服应力点处有突然的下降。以经典的双曲正弦形式的模型为基础建立了HAl64-5-4-2 合金热变形的本构方程, 同时也通过对数据回归处理确定了合金不同温度下的应力指数n 、变形激活能Q 、材料常数lnA 以及α、β 值。