机械加工表面残余应力分析

煤矿中的机械零件表面在生产加工中由于制造环境的影响会产生残余应力,降低了零件的使用性能。通过分析材料产生残余应力的几个原因:冷塑性变形、热塑性变形以及内部组织的改变,并提出磨削裂纹的防止方案,加强对于机械残余应力的了解,给零件的设计提供参考。     

关于设备或结构安装中残余应力的思考

阐述了设备或结构安装中残余应力产生的原因,分析了这些残余应力对设备或结构的影响,提出了几种消除有害残余应力的方法。     

高应力作用下砂-钢界面抗剪强度的试验研究

通过在DRS— 1型微机高压直残剪试验系统上所进行的直接剪切试验研究表明 :高应力作用下砂-砂、砂 -钢的抗剪峰值强度与正应力、残余强度与正应力之间的关系 ,符合库伦强度准则 ;高应力作用下砂 -砂的剪切特性呈现出硬化现象 ,砂 -钢的剪切特性随法向应力的大小呈现出软化或硬化现象。基底对砂土的抗剪峰值强度准则影响稍小 ,但对抗剪残余强度准则影响稍大 ,界面峰值抗剪强度准则的选择与法向应力的大小有关 ,法向应力较低时剪切破坏发生在界面上 ,法向应力较高时剪切破坏发生在砂土中。     

煤矿井下用聚晶金刚石复合片钻头的钎焊应力分析

为了进一步提高煤矿井下用聚晶金刚石复合片(PDC)钻头的钎焊强度,运用有限元方法对PDC钻头45钢接头的钎焊残余应力分布进行了数值模拟,分析了钎缝厚度和形状对残余应力的影响,设计并分析了不等间距接头的残余应力。对优化钎焊工艺,提高PDC钻头的钎焊质量具有指导意义。     

使役环境涡轮叶片EB-PVD热障涂层失效机制

运用场发射扫描电镜、能量色散光谱仪和金相显微镜等测试表征手段,详细检查退役高温发动机涡轮叶片表面涂层残存状况,发现带气膜孔的高温发动机涡轮叶片经服役2000 h后,表面各部位EB-PVD涂层承受CMAS攻击、硬质物撞击和冷热应力冲击程度各异,导致退役叶片表面共存多种损伤．通过对这些损伤现象的分析,了解使役环境下叶片各部位的失效模式和失效机理．研究结果表明：叶棱为受CMAS攻击最严重处,同时也是受硬质点撞击最密集处,存在大面积涂层脱落;气膜孔周围的TBCs涂层受CMAS攻击发生本质性固化,受交变热应力和机械应力共同作用而呈规律性脱落;叶棱周围气膜孔表面（无论是叶背或是叶盆）均存在硬质物碾压划过叶片表面而压实CMAS,引起表面TBCs脱落的现象,同时在气膜孔内发现飞落的TBCs柱和CMAS块,从侧面反应对叶片表面造成实质性伤害的硬质物可能为脱落的TBCs柱或固化的CMAS块．     

不同应力环境下岩石力学属性及破坏模式研究

为了研究岩石力学属性及破坏模式的表现规律,在某矿山4个地应力测点处采集岩石样品,结合原岩应力数据,开展了不同应力条件下的室内岩石力学试验。研究表明,单轴受压的软弱岩石通常表现为X型剪切破坏,硬岩则以拉张破坏为主。随着围压增加,岩石均向斜切型剪切破坏模式靠拢,峰值强度和残余强度显著增加,尤其是残余强度增长最快。结合现场应力条件和力学试验得知,五矿1测点处巷道围岩发生岩爆的可能性最大。     

基于有限元的焊接残余应力数值分析

分析了用有限元法计算焊接残余应力的基本理论,并对焊缝的温度场和应力场进行了数值模拟,结果表明:焊缝附近存在较高的温度和较大的残余应力值,它们将直接降低焊件的强度和刚度,影响焊件的性能。     

煤层底板裂隙岩体导水敏感性试验研究

在TAW-2000岩石伺服试验机上进行了煤岩全应力-应变过程中的渗透性试验,概化出岩石的一般应力-应变-渗透曲线,阐述了变形破坏过程中裂隙岩体渗透系数变化规律及裂隙发育趋势。将贯通裂隙岩样及普通岩样对比研究表明:两种类型岩样渗透系数变化规律存在差异,主要表现在残余强度阶段,普通岩样在残余强度阶段渗透系数急剧下降,而贯通裂隙岩样渗透系数在残余强度阶段继续增加。综合分析试验结果,渗透系数变化受多种因素综合影响,其中岩体结构特征对岩体渗透系数变化规律影响较大。     

高应力高水压下深部花岗岩力学响应联动机制

深部高应力环境下,岩体通常处于应力峰后段,裂隙发育,岩石破碎,在这样的环境下,高水压对岩体性能的影响将更为明显。本研究针对千米以深的岩体峰后特性开展试验研究工作。采用水力耦合条件下的三轴循环加卸载试验,获得全应力-应变曲线。通过获取起裂应力、扩容应力、峰值应力、残余应力等应力阈值,对岩石各个应力应变阶段进行划分。通过计算各变形参数及渗透率获取岩石水力参数的演化规律;针对高围压、高渗透压环境下花岗岩破坏后表现出的较高残余强度,对比分析不同围压等级下残余强度与峰值强度的比值,获得不同高围压等级对于花岗岩石峰值破坏时强度衰减的影响曲线;通过分析峰后残余段初始渗透率较峰值处渗透率的损失值,揭示岩石受围压因素影响从峰值处至残余段渗透性能变化过程,获得不同高围压等级与渗透率波动的相关性。最后通过拟合岩石扩容阶段、残余阶段损伤变量与渗透率演化曲线,研究两者之间的相关性。结果表明:碎裂质花岗岩受高围压、高水压耦合作用下,表现出无压密段、起裂点低、较长的屈服阶段与扩容阶段以及破坏后保留较高承载能力的力学特性;弹性模量在峰前阶段呈现下降趋势,在峰后残余阶段表现出先上升后下降的趋势,泊松比的演化规律正好相反...     

喷丸处理7075铝合金循环载荷下表面残余应力的松弛规律

采用喷丸工艺引入表层残余应力,分析了循环载荷下7075铝合金试样的应力松弛规律,研究了喷丸工艺引入的初始残余应力状态、表层显微硬度及表面粗糙度对试样抗疲劳性能和残余应力松弛的影响.结果表明,喷丸引入的表层残余应力是提高试样抗疲劳性能的主要因素,但表层冷作程度及表面缺口效应对喷丸试样的低周、高周抗疲劳极限和残余应力松弛有很大影响.循环应力水平接近高周疲劳极限时,残余应力无明显松弛;应力水平接近低周疲劳极限时,残余应力发生早期大幅松弛,且残余应力峰外移.     

三山岛金矿地应力场测量及结果分析

三山岛金矿位于山东省莱州市,是我国的一座大型金矿山。为了研究矿区的围岩稳定性,需要对矿区的地应力场进行测量。作者使用改进型的空心包体应变计应力解除法在该矿的三个水平进行了地应力的现场实测,获得了测点的三维地应力状态。本文介绍了地应力测量所使用的测量方法、测量过程和测量结果。根据实测结果,建立了矿区的地应力场模型。     

基于有限元的金属基复合材料热残余应力分析

运用空间轴对称有限元方法,研究了双纤维增强金属基复合材料热残余应力的分布及其对基体和纤维的影响。研究表明:热残余应力可导致不对称的应力分布,使基体受拉伸、纤维受压缩;使基体与纤维的交界面处产生较大的塑性应变。     

煤割理压缩实验及渗透率数值模拟

基于煤割理压缩实验,建立了应力与割理宽度之间的数学模型,通过对山西沁水盆地中－南部煤储层现代地应力的数值模拟,借鉴裂隙岩体渗透率张量公式,结合浅部煤割理观测资料,对该区深部煤储层渗透率进行了预测。     

高应力破碎岩体中巷道支护技术的应用与探讨

金川矿区不良岩层较多,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大。巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重,其中40%的开拓巷道需在半年之内重新进行返修。基于高应力破碎岩体及采矿过程的扰动影响,本文主要叙述了包括高强度锚杆锚索支护、底部钢管梁支护及早期强度最大化等巷道支护新工艺、新材料的施工技术措施,对支护参数等相关技术问题进行了分析探讨,提出了提高岩体强度、支护体强度及确保巷道稳定性的有关技术措施。     

基于模糊C均值算法的电力变压器聚类分析

为有效处理电力变压器观测数据,提升电力变压器检修计划的针对性,提出了基于模糊C均值算法的电力变压器大数据的聚类分析方法.该方法使用主成分分析方法对电力变压器的观测参数进行压缩,得到4个主要参数,然后基于所确定的主要参数使用模糊C均值算法对观测数据进行无监督分类,对所得聚类进行解释从而确定检修的优先级.实验过程展示了使用...     

构造应力对煤层巷道围岩稳定性的影响研究

1矿区开采现状晋煤集团所属矿井中,包括上世纪七十年代以前建设的老三矿和九十年代以后建设的新三矿。老三矿的煤层赋存条件简单,埋深浅、地质构造少,开采条件非常优越,巷道支护和工作面回采都相对容易。但是,随着新矿井的相继投产和老矿井开采条件的恶化,产生了许多新问题。如     

Study on the cutting plane friction law of sandstone

The friction characteristics of rock damage plane have important impact on the stability of block structure formed after the stratum is broken. The mechanics properties of rock damage plane are described by parameters such as roughness coefficient, wall compress strength and basic friction angle. These three coefficients for fine grain sandstone and medium-granular sandstone and grit sandstone are test. The friction stress is researched at the condition of different normal compressive stress acting on the tension damage plane. The friction law of tension damage plane of sandstone abided by is summed up. This law will provide scientific basis for block structure stability judging in basic roof stratum and roof pressure intensity calculating.     

高应力破碎岩体中巷道支护技术的应用与研究

金川矿区不良岩层较多,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大。巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重,其中40%的开拓巷道需在半年内重新进行返修。基于高应力破碎岩体及采矿过程的扰动影响,主要叙述了包括高强度锚杆锚索支护、底部钢管梁支护及早期强度最大化等巷道支护新工艺、新材料的施工技术措施,对支护参数等相关技术问题进行了分析探讨,提出了提高岩体强度、支护体强度及确保巷道稳定性的有关技术措施,提高了岩体自身的承载能力,加强了巷道的整体稳定性。     

不同形状尺寸充填试样强度研究

通过开展不同形状、尺寸充填试样单轴抗压试验,进行全尾砂胶结充填体强度尺寸效应研究,探究全尾砂胶结充填体尺寸效应现象及不同形状与尺度充填试样间的强度换算。研究表明:在料浆砂灰比和浓度相同条件下,大尺寸充填试样抗压强度高于小尺寸充填试样;各形状及尺寸充填试样强度呈幂函数关系,强度间换算关系与砂灰比及料浆浓度无关,可由同一函数表达。     

地应力、地温场中煤层气相对高渗区定量预测方法

为定量化预测煤层气高渗区,以应力、温度影响下的煤层气压力、孔隙率和渗透率的预测方程为基础,提出了地应力场、地温场中煤层气渗透率预测的定量化方法,建立了考虑煤体内部裂隙结构和应力、温度影响的渗透率计算方法,给出了实验室渗透率与现场实测渗透率的校正方法.通过Kaiser声发射原岩应力测试实验、不同温度不同围压条件下煤体甲烷渗流实验、孔隙率测定实验、比表面积测定实验、煤体压缩及热膨胀实验,研究了应力、温度影响下的煤体甲烷渗透规律.研究发现,煤体甲烷渗透率随温度变化并非单调递增或单调递减,渗透率与温度的关系,取决于外围有效应力条件或围压条件,即高有效应力时,煤体具内膨胀效应,渗透率随温度升高而降低;低有效应力时,煤体外膨胀,渗透率随温度升高而升高.依据理论方程和实验,以等值线形式定量预测了重庆沥鼻峡矿区煤层渗透率分布,并划定了相对高渗透区,解决了当前煤层气高渗透区预测难以定量化的问题,并提高了预测精度.