塑钢纤维掺量、长径比对混凝土力学特性影响

通过研究3种掺量、4种长径比的塑钢纤维,对橡胶混凝土的塌落度、抗压强度、劈裂抗拉强度及其应力-应变曲线影响,得到各因素对橡胶混凝土塌落度、强度及应力-应变曲线影响规律。试验结果表明:塑钢纤维掺量增加、长径比增大,混凝土塌落度减小,黏聚性增加,应力应变曲线峰值应力提高,曲线下降段变缓,延性、韧性、阻裂性显著提高;选用最佳长径比20、适宜掺量6 kg/m3,抗压强度与劈拉强度较基准混凝土分别提高36.7%和69.7%,试件破坏时完整性较好。     

长径比对管磨磨矿效果的影响

管磨长径比是影响其产能和产品细度的重要因素, 在管磨选型时应根据物料特点及产量和指标要求慎重选择。     

硅灰石长径比对橡胶的补强作用

选择不同长径比的硅灰石，代替白炭黑，填充于橡胶。力学性能和显微照片结果显示：不同长径比的硅灰石对橡胶的补强，不但要具有较高的长径比，而且还要有较小的径值。     

冰岩组合体动态力学特性及裂纹演化特征研究

人工冻结法的富水基岩凿井掘进施工时,人工地下冰与岩体黏结面常受动态冲击作用影响,其稳定性决定了地下工程施工安全。为研究冰—岩复合结构的动态力学性能,采取PFC-FLAC耦合方法构建了SHPB加载系统,分析了冰岩组合体的动态特性与破坏特征,研究了试件微裂纹演化规律。结果表明:组合体试件的动弹性模量受冰岩交界面倾角θ影响较小;动载作用下组合体试件岩石中裂纹从入射端逐渐向冰岩交界面扩展,最终形成与加载方向平行的贯通主裂纹,微裂纹扩展“引导”了组合体的损伤过程;组合体试件的最终破坏形式表现为张拉与剪切复合破坏,其中岩石部分的破坏特征主要受θ影响;θ为0°～45°时,峰值应力相差不大;θ为45°～90°时,峰值应力随着θ升高呈增大趋势。     

长径比对单段半自磨流程产品粒度的影响分析

通过采用SMCC选型技术与JKSimMet软件相结合的方法,分析研究长径比对国外某铜钴矿单段半自磨流程产品粒度的影响。结果表明,采用单段半自磨流程处理国处某铜矿钴矿石时,长径比为1的半自磨机直接排矿粒度P80最细,设备总质量及磨矿循环负荷最小,降低了该项目半自磨机的设备投资以及运行成本。     

不同形态下红砂岩力学特性和裂纹断裂特征研究

为探究不同形态下红砂岩的力学特性变化以及裂纹断裂形态的发展,改变红砂岩的含水率以及预制不同倾角的裂隙,在单轴压缩条件下研究其抗压强度的变化,同时通过图像处理对产生的裂纹进行量化分析,研究不同含水率、不同裂隙倾角、不同裂隙长度情况下试件的裂纹发展特征以及破坏形态。研究表明：单轴压缩下含水率的增加使红砂岩试件抗压强度降低,裂纹形态变复杂;预制裂隙倾角为0时,试件出现了不同于其他裂纹倾角下的特殊裂纹发展形态,裂纹倾角为45°的试件,其抗压强度最低,产生的分支裂纹较少;试件预制裂隙长度越长,其抗压强度越低,裂纹率和崩坏面积系数越小,裂纹增长速率增大。试验所得结论较为全面地记录了不同形态下红砂岩的裂纹发展变化,对红砂岩裂纹发展的进一步研究提供了依据。     

高径比对缠绕型多孔钛力学行为的影响

采用缠绕编织方式制备出缠绕型多孔钛材料,并系统地研究高径比对其力学行为的影响。结果显示高径比越小的样品,其弹性模量和屈服强度越大,能量吸收能力也越强。高径比越大的样品其理想能量吸收率在上升阶段上升的越快,但也更快的进入到衰减阶段,导致其最大理想能量吸收率较小。高径比为1的样品其最大理想吸收率比其他三个样品都要大。     

置换率和长径比对CFG桩复合地基工作性能影响的数值分析

主要运用数值模拟方法研究了置换率与桩的长径比对CFG桩复合地基性能的影响,得出了CFG桩复合地基中CFG桩应有一个经济合理的长度,并且给出了合理的置换率范围.     

冻融作用下水灰比对类岩石材料物理力学特性影响研究

高寒地区矿山边坡岩体会经历冻融循环作用,引起岩体结构损伤和强度弱化,对矿山边坡的稳定性构成危害。水泥砂浆作为模拟裂隙边坡岩体常用的类岩石材料,其配合比对该类岩石材料抗冻性影响较大。为探究冻融作用下水灰比对类岩石材料物理力学特性的影响机制,制作了7种不同水灰比的类岩石——水泥砂浆标准试样,进行了不同次数的冻融循环试验及0~50次冻融后的单轴压缩试验。结果表明：①冻融前,随着水灰比的增大,试样初始孔隙率增大、密度降低,进而导致其波速下降;冻融过程中,波速随着冻融次数的增加而减小,且水灰比越大,波速损失率越高。②随着水灰比增大,类岩石材料的单轴抗压强度、弹性模量均出现了先增大后减小的现象;当水灰比为0.325~0.35时,类岩石试样的单轴抗压强度最高且抗冻性能最好。③随着冻融循环次数增加,应力应变曲线趋于扁平化,试样由脆性逐渐向延性转化,且水灰比越大,试样孔隙压密阶段变形越大。研究成果可为寒区矿山边坡及相关岩体工程类裂隙岩体冻融试验中的配比设计提供借鉴。     

单一裂纹几何特征对岩石力学性质影响程度研究

基于岩石工程的宏观破坏多是由岩石内部损伤张开、闭合、扩展和贯通引起的,以裂纹为例为探究其几何特征对岩石力学性质影响程度的大小,设计包含裂纹长度、角度、分布位置3种因素的数值模拟正交实验,通过方差分析对这3种几何特征对岩石峰值应力影响程度进行显著性检验。结果表明:岩石峰值应力随裂纹长度增加而减小,随裂纹角度增加而增大,且裂纹位置对其影响在分布上存在2个区域,在岩石边界区域峰值强度随裂纹位置靠近边界而增大,在岩石内部区域其峰值强度受裂纹位置改变的影响不显著。并通过偏eta平方量化不同几何特征对岩石物理性质影响程度的大小,得出:裂纹长度裂纹倾角裂纹位置。     

束状炮孔爆破效应的动光弹实验研究

根据动光弹仪在不同瞬间所拍摄的等差条纹图片,对束状炮孔的几种布孔形式(如直线形,半圆形和圆形)的爆炸应力场进行了定性分析,描述了各布孔形式下的应力波的传播、应力分布情况及其作用结果,比较了它们之间在这些方面的异同点。布孔形式、布孔参数不同,应力分布随之改变,爆破效果也异,尤其是不同布孔形式之间的这些差别更为明显。爆后分析结果表明,动光弹试验可为现场的工程设计提拱一定的理论依据。     

不同粉碎方式对硅灰石长径比影响的研究

具有高长径比的超细硅灰石针状粉在工业上有着极高的应用价值,提高硅灰石产品的长径比,关键在于粉碎过程中采用适宜的粉碎方式保持矿物原有的结晶结构。本文研究了球磨机、搅拌磨、振动磨和气流磨在最优条件下对硅灰石产品长径比的影响。研究表明:粉碎过程中施加于硅灰石颗粒上的作用力为剪切力时,才能得到理想的高长径比硅灰石;采用QLM-1型流化床式气流磨,在气流粉碎压力0.4MPa、分级机转速8 000r/min的条件下,制备出了平均长径比为20.2的硅灰石粉体。     

废石干式充填压实力学特征及影响因素研究

为改善废石干式充填效果,提高充填强度,采用物理试验和理论计算等方法研究废石干式充填的压实力学特征及其影响因素。结果表明：试样的粒径级配以及级配的连续性对试样的密实度影响较大,连续性级配的密实度较低,试样抗压能力更强。通过极差分析,级配系数n对轴向应变的影响大于最大粒径D;试样轴向应变-应力曲线表明,试样宏观变形的主要来源是对孔隙的直接压缩和填充。变形模量-轴向应力曲线表明,废石试样粒径分布完善,且各范围粒径之间应有一个合理的比例关系,使得试样通过发生较少的轴向应变达到稳定状态。试样分形特征表明,合理的级配系数n以及最大粒径D可以提高废石颗粒的破碎程度,并提高试样的抗压能力。确定了废石最佳粒径级配为n=0.4、D=30 mm。研究结果对废石干式充填具有一定指导意义。     

断层影响下巷道围岩的力学特征及支护研究

针对巷道过断层构造难以稳定支护的难题,以谢一矿A3煤层回风上山为研究对象,采用现场调研、数值模拟及现场应用等方法,研究了断层构造影响下巷道围岩力学特征及支护技术。研究结果表明:受断层构造影响,巷道围岩应力分布特征差异明显,尤其针对巷道掘进过程中的关键区域,其支护方案侧重点有所不同;相比巷道无支护情况,锚网索加强支护技术提高了巷道围岩整体承载能力。工程实践表明,采用该支护技术实现了过断层区域巷道围岩的有效支护。     

径高比对细砂岩压缩破坏特征及强度影响研究

以陕北榆神矿区河兴梁井田内的煤层顶板砂岩为研究对象,采用单轴抗压试验,对直径为50mm、径高比为0.5和直径为70mm、径高比为0.7的岩石试样进行了单轴压缩,分析了两种不同径高比完整岩石试件的峰后破坏形式以及端部约束效应在单轴抗压强度试验中对两种不同径高比试件试验结果的影响,验证了将直径为70mm、径高比为0.7的非标准形态岩样单轴抗压强度转换为直径为50mm、径高比为0.5的标准形态岩样单轴抗压强度时单轴抗压强度经验换算公式的适用性。试验结果表明：单轴压缩条件下,0.7径高比完整试件的破坏形态以压裂破坏为主,而0.5径高比完整试件的破坏形态则以剪切破坏为主|端部约束条件相同时,0.7径高比岩样经单轴抗压强度经验换算公式所得的计算值在一定范围内大于0.5径高比标准形态岩样实测单轴抗压强度值|对于细砂岩,将径高比为0.7的非标准形态岩样单轴抗压强度值转换为径高比为0.5的标准形态单轴抗压强度值时,上述公式具有较好的可靠性、可比性和适用性。     

大理岩细观裂纹动态演化特征研究

通过对大理岩试样应变响应和表面裂纹图象的实时观察,以及试样表面细观裂纹萌生、扩展图象的研究和相应宏观试验的量化研究,基于细观力学与热力学的基本理论,采用均匀化的基本方法,主要研究大理岩在单轴压缩条件下的损伤演化特征。提出弹性假设,岩石被认为是由岩石基质和裂纹组成,且二者符合叠加原理,并将裂纹分为张开裂纹和闭合裂纹2种,并从细观力学角度和热力学角度进行分析,假设在岩石受力的初始阶段裂纹主要受张拉力作用,随着裂纹闭合,剪压作用逐渐对岩石的损伤破坏起控制作用。得出了裂纹损伤演化的理论规律特征、压剪条件下考虑非弹性的库仑摩尔准则的运用及裂纹的法向位移与切向滑移之间的相互关系,进一步探讨了单轴压缩条件下损伤动态演化的特征。     

驱动部输送带的非线性力学分析

建立了带式输送机驱动部输送带的非线性离散系统力学模型,利用ANSYS有限元软件分析稳态工况下缠绕在驱动滚筒上输送带应力的变化情况,并对有限元方法和欧拉公式的计算结果进行了对比,最后得出结论。     

层理倾角对岩石力学与声发射特征的影响研究

层理倾角对岩石受载下的力学性质和声发射特征有重要的影响。通过对0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°倾角试样的单轴压缩模拟试验,获得了层理岩石抗压强度、破坏模式、声发射振铃数等随层理倾角的变化规律。研究结果表明:1随着层理倾角的增加,试样单轴抗压强度存在着先增大后减小又增大的过程;2大致分为3种破坏模式,15°和30°倾角试样劈裂与剪切破坏并存,以劈裂破坏为主,属于先基质后层理型破坏;45°、60°、75°倾角试样劈裂裂纹相对较少,剪切破坏显著,属于先层理后基质型破坏;0°和90°倾角试样出现大断口,属于局部强烈基质型破坏;30°、15°、30°和90°倾角试样声发射静默期长,活跃期短,其最大声发射数大,声发射增长速率快;而45°、60°和75°倾角试样静默期短,活跃期长,其最大声发射数小,声发射增长速率慢。     

裂纹几何配置对裂隙砂岩力学特性及破坏模式的影响

天然岩体常常包含不连续体,比如孔隙、裂隙、断裂以及其他缺陷等,这些缺陷的存在将导致岩体力学强度产生较大的劣化作用。为了研究不同裂纹几何配置对裂隙砂岩力学特性、裂纹扩展演化及断裂机制的影响,基于室内砂岩力学参数测试结果,借助颗粒流平行黏结模型对预制裂隙试样进行一系列的模拟研究。结果表明：当裂隙倾角恒定时,随着岩桥角度的增加,砂岩峰值应力与峰值应变呈现出先降低后增加的趋势;当岩桥角度恒定时,峰值应力与峰值应变随着裂隙倾角的增加而增加。初始裂纹从预制裂隙尖端萌生,起裂应力水平为 0.68σ _c;累积微裂纹数呈指数函数形式增加;试样破坏形式主要有拉伸破坏、剪切破坏及拉剪混合破坏;岩桥贯通模式主要有间接贯通和直接贯通两类。