TC18合金动态力学行为研究

为分析和表征TC18合金的动态力学行为与性能,采用电子万能试验机对TC18合金进行了常温准静态压缩实验,得到合金在准静态下的实验数据,根据实验数据,选用分离式Hopkinson压杆对TC18合金在温度分别为298、523、773和1 023K,应变率分别为500、1 000和1 500s~(-1)下进行动态力学性能实验,得到了合金在高温动态压缩条件下的应力-应变曲线,分析了温度和应变率对TC18合金动态力学行为的影响。结果表明,在同一温度下,随着应变速率的增加,TC18合金的塑性应变明显增大,表现出一定的应变率增塑效应;在同一应变率下,随着温度的增加,材料的流变应力有显著的下降,表现出明显的热软化效应;在高应变率下的塑性变形过程中,应变率强化和热软化作用同时进行,当温度超过773K时,热软化作用大于应变率强化作用。     

人工负温高强混凝土动态力学特性研究

为研究人工负温早龄高强混凝土的动态力学特性,采用SHPB试验系统对-7℃不同龄期高强混凝土进行单轴冲击压缩实验,得到多组不同应变率作用下的动态应力应变曲线。研究发现:高强混凝土的强度具有明显的温度效应;标准及-7℃养护环境下,混凝土试块3d强度分别为单轴抗压强度的77. 4%、46. 7%;在低应变率作用下,负温混凝土脆性比较明显,中高应变率(大于30s~(-1))作用下,负温混凝土韧性增加,脆性降低;动态抗压强度、峰值应变具有明显的应变率相关性,三个龄期的峰值应变均在0. 002~0. 004;同一应变率及龄期的混凝土,其强度及弹性模量均随着受冲击次数的增加而减小,相反,其峰值应变变大。     

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810.23型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB）设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验，以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压绵应力-应变曲线。结果表明，不同应变率下的压缩σ-ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应，其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升，动态压缩下．通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高．且其比强度与相对密度的1．5次幂呈线性关系。     

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810 2 3型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆 (SHPB)设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验 ,以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压缩应力 应变曲线。结果表明 ,不同应变率下的压缩σ ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实 3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应 ,其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升。动态压缩下 ,通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高 ,且其比强度与相对密度的 1 5次幂呈线性关系。     

单向扰动加载触发煤体冲击破坏特性试验研究

运用MTS-C64. 106型压力机开展纯煤试件的单轴动静组合加载试验。结合PIC-2声发射卡和高速摄像机的监测结果,分析了单向扰动加载下煤体的力学、冲击性能、声发射特征、动态破坏特征、碎片分形特征。结果表明,扰动加载应变率增大,煤体强度呈对数增加;冲击性能增强;扰动能量输入速率、声发射振铃计数、撞击数呈现"缓增—急增—突增"的转变,试件破裂形式经历"剪切破裂—竖向劈裂—爆裂"的转变;碎片质量分维与动载应变率呈二次方关系,存在动载应变率极值使试件破坏程度达到最大,试验显示的应变率极值为2. 8×10~(-3)s~(-1)。     

不同静水压下煤体动态压缩力学特性及破坏特征研究

随煤矿开采深度的不断延深,深部煤体所处的应力环境将逐渐倾向于静水压状态,同时冲击地压、煤与瓦斯突出等典型煤矿动力灾害危害程度不断加大。为研究煤体在不同静水压环境下的动态压缩力学特性,采用主动三轴围压霍普金森压杆试验系统,开展加载率700～1400 GPa/s和3种静水压状态(4 MPa、6 MPa、8 MPa)下煤样动态压缩力学试验研究。研究结果表明：煤样应力应变曲线出现短暂线性弹性阶段,动态弹性模量、动态抗压强度与加载率、静水压限制成正比,动态抗压强度的加载率敏感性与静水压限制成反比;相同加载率下,煤样的破坏应变与静水压大小成正比;冲击加载后煤样宏微观破碎特征表明,随着静水压约束的增强,煤样破碎程度逐渐降低。本研究可为深部煤矿典型动力灾害防灾减灾研究提供参考,对深部煤矿工程布设具有一定的指导意义。     

AZ31B镁合金高温热压缩行为分析

以AZ31B镁合金为研究对象,选择变形量为0.7,分别在应变速率为0.001,0.01,0.1s~(-1)下进行压缩试验.同时,在分析变形温度、应变速率等参数对流变应力影响的基础上,建立了AZ31B镁合金本构方程6)ε=7.59×10~9[sinh(0.015σ)]4.91exp(-141.6/RT),该方程能够描述AZ31B镁合金的高温力学性能,为其产品开发和生产提供一定的工程计算依据.     

高温作用后2种层理砂岩的动态力学试验及细观分析

为研究层理岩石的动态力学和细观结构方面的各向异性特征,利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,进行高温作用后层理砂岩的动态压缩试验,而后对试件破坏断口进行SEM电镜扫描试验,分析其断口形貌特征与能耗规律,并对提取出的微裂缝网络进行数值分析。试验结果表明:高温作用后各向异性砂岩的动态力学性能受冲击弹速、温度效应、层理各向异性的共同影响,随着冲击弹速的增加,砂岩的峰值强度逐渐增加,峰值应变逐渐增大,变形模量也逐渐增加;随着温度的升高,砂岩的峰值强度逐渐减小,峰值应变逐渐增大,而变形模量逐渐减小;平行层理砂岩的峰值强度、峰值应变和变形模量普遍高于垂直层理岩样,整体性更好。层理砂岩在高应变率下破坏的断口表面比在低应变率下整体度差,形貌更加粗糙。经历温度不大于400℃时,断面以沿晶破坏和穿晶破坏为主,表现为脆性断裂;经历温度为800℃时,除前2种断裂模式外,断面局部还出现塑性破坏和韧性破坏特征。砂岩在高应变率下破坏时能耗普遍高于低应变率破坏。断口裂隙的数量、裂隙的面积、裂隙的形状三者均存在明显的各向异性差异,水平层理的裂隙数量普遍高于垂直层理;水平层理岩样的微观裂隙率曲线低于垂直层理岩样;垂直层理的裂隙形状普遍比水平层理规则。高温处理后岩样动态破坏断口的裂隙形态趋于规则。     

基于SHPB试验的磁铁矿石破碎特性与能量耗散研究

为掌握磁铁矿石在冲击载荷作用下的破碎特性,基于霍普金斯(SHPB)压杆装置,开展不同气压对磁铁矿石冲击压缩试验,探究磁铁矿石动态应变率和动态抗压强度与冲击气压的变化规律,解析磁铁矿石在高应变率下的破碎形态和能量规律。研究表明:随着冲击气压的增加,磁铁矿石动态抗压强度先增加后减小,冲击气压为0.6 Mpa时,动态抗压强度最大,其对应平均应变率为102.71s^-1;磁铁矿石平均应变率和峰值应变率均随着冲击气压均呈幂指数形式增加(εe=230.57p^1.46,εm=311.33p^1.81);进入入射杆的能量中,反射能所占比例为29.93%~57.95%,透射能所占比例为3.66%~25.11%,吸收能的能量利用率为36.09%~44.96%。冲击气压为0.5MPa时,磁铁矿石试样破碎效率最佳,能量利用率最高为44.96%。     

铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究

采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti₃Al针状相组成; 随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加; Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂; 随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。     

高强高性能喷射混凝土的试验研究

针对煤矿巷道等支护用喷射混凝土强度低、回弹率高的特点,研制出一种新型的高强高性能喷射混凝土并进行了性能试验.试验中用喷射混凝土专用增强剂(MK-1)取代部分水泥(P.O42.5),进行了水泥净浆试验和抗压强度试验.试验结果表明:增强剂MK-1具有速凝作用;随着MK-1掺量的增加,喷射混凝土抗压强度呈递增趋势;在速凝剂用量减半时掺15%的MK-1,喷射混凝土28 d后抗压强度提高了40%～50%.在焦作赵固一矿进行井下现场试验,28 d抗压强度达到了43.8 MPa,喷射回弹率较普通喷射混凝土降低50%,在原来漏水的地段使用以后,消除了漏水现象.新型喷射混凝土的强度达到了煤矿常用浇筑混凝土的强度要求(C40).     

系统工程解决矿井高产高效高安全问题探讨

总结了河南煤化集团永煤公司城郊煤矿利用系统工程理论解决了综采工作面高产高效高安全系数回采的实际问题,对系统工程理论及在结合实践过程中综合考虑到地质、水文、运输、通风等诸多问题的解决方法。     

泵送高强高性能混凝土的配制与应用

通过大量理论与实验分析,得出泵送高强高性能混凝土的配合比,经现场应用检验,效果良好。     

高预应力高强度锚索支护在深井高应力巷道的应用

以红四煤矿深井高应力巷道支护为例,在研究地应力状态、围岩强度、岩石成分的前提下,通过数值模拟方式确定了高预应力高强度高刚度锚杆锚索联合支护方案。通过对试验巷道变形移近量监测发现,两帮移近变形呈稳定状态的时间提前,巷道顶底板变形状况有所改善。     

高精度高压乳化液反冲过滤站的研制

煤矿生产是在井下恶劣环境下作业的,污染直接严重影响煤矿液压生产作业系统性能的使用性,研发、使用反流冲洗过滤站,可以对液压生产作业系统自身滤芯进行清洗,有限控制污染对液压生产作业系统的影响,提高液压生产作业系统的实际使用寿命和可靠性。     

中厚煤层长壁综采高产高效开采

为了提高中厚煤层长壁综采的高产高效，采用了新的开采技术工艺和设备，达到了预想的目的。     

高压电机振动故障的查找和处理

通过对高压电机振动故障的分析,指出了对设备运行效率的影响。在实际工作中采用的查找和处理方法,解决了设备运行中的问题,满足了生产的实际情况。     

浅谈"三高"矿井瓦斯管理

分析了“三高”矿井瓦斯事故频发的主要原因。从“管理、装备、培训”三方面就如何做好“三高”矿井的瓦斯管理工作进行了探讨。