裂隙矿岩破碎块度的研究

用三轴ＳＨＰＢ高速冲击试验机对含有４种裂隙类型的石英磁铁矿进行高速冲击试验。用筛分法确定冲击试验后矿岩破碎块度组成，分析裂隙对矿岩破碎的影响，建立了高应变率下岩石破碎块度的分布规律。     

基于裂纹动力学的岩石动力破碎平均块度研究

作为表征动力破碎的重要参数之一,平均破碎块度的研究对于揭示岩石破碎机理具有重要意义。尽管进行了大量理论与实验研究,但是还缺乏从裂纹动力学角度来澄清岩石破碎和块度形成机理。基于动态荷载作用下翼型裂纹扩展模型和J. R. Gladden柱体动力屈曲失稳模型,提出了一种预测岩石平均破碎块度的方法,并探究了应变率对动态强度和平均破碎块度的影响。研究结果表明,随着应变率的增加,动态强度增加,平均破碎块度减小,且应变率依赖性逐渐降低。模型平均破碎块度预测与实验数据吻合良好。     

精确延时对台阶爆破岩石破碎块度影响的数值模拟研究?

为了研究精确延时间隔对岩石破碎的影响,利用有限元软件就不同延时间隔条件对岩石破碎的影响进行了数值模拟研究。研究结果表明:合理设定延时间隔利于台阶顶部岩石破碎块度控制,同时能够改善岩石破碎块度分布情况。通过爆生气体和应力波关系的分析,计算得出的延时间隔和数值模拟结果较为接近;在本次数值模拟中,延时间隔6 ms、抵抗线3 m,即延时间隔和抵抗线关系为2 ms/m情况下有利于岩石破碎。     

基于深度神经网络的露天矿岩石爆破效果预测

装载和运输成本占到露天矿运营总成本的50%以上,而爆破后岩石破碎程度直接影响到露天矿装载和运输成本。为了得到爆破参数和岩石破碎度之间的关系,收集了平朔东露天矿爆破参数和岩石破碎度数据,使用图像识别技术大规模收集分析爆破后岩块粒径分布,基于深度神经网络研究分析爆破参数和岩石破碎度之间的关系,建立了适用于东露天矿的爆破参数和破碎度的预测模型,并对爆破参数做敏感性分析,确立了炸药单耗和孔距是主要影响因素,并分别建立了炸药单耗和孔距与岩石破碎度之间的变化关系。研究结果可以指导矿山确定合理的穿孔和爆破参数以得到最佳的岩石破碎度,从而减少露天矿运营总成本。     

单孔台阶爆破参数与破碎块度关系的统计分析

利用统计分析方法 ,揭示破碎梯度n、平均块度K50 与不同性质岩石的爆破参数之间的内在联系。爆破试验在宣化钢铁公司近北庄铁矿露天采场进行。按普氏硬度系数的不同 ,把三个试验地点的岩石分为软岩、硬岩、坚硬岩石三类。只考虑抵抗线、台阶高与药量三个主要爆破参数对破碎块度的影响。用筛分法进行块度统计 ,并根据统计结果 ,画出破碎块度分布图。在试验设计和方差分析时 ,采用了Yates的方法 ,利用Yates表格分析了单一或组合爆破参数对破碎块度的影响以及对不同硬度岩石影响的显著程度     

基于改进型SHPB的混凝土动力冲击研究

混凝土作为一种重要的建筑材料，其抗冲击性能关乎核电站、大坝、机库等重要结构设施的安全稳定。在动力侵彻过程中，混凝土材料内部赋存大量随机分布的微孔隙、裂隙等被激活、扩展，诱使混凝土发生宏观破坏，研究混凝土材料破坏过程中的动态破碎机理及能量消耗可直观反映材料的防护性能。笔者提出了一种基于弹体侵彻理论的改进型分离式霍普金森压杆(SHPB)动载冲击试验方法，在入射杆端部设计安装锥度为120°的圆锥形冲头，对常规混凝土、RGC(橡胶混凝土)和SFRC(钢纤维混凝土)进行动力冲击研究。通过分析改进型SHPB系统上应力波透反射效应，获得含不同掺合料混凝土试块的宏观破坏形态、破碎产物粒径分布规律和能量耗散规律。试验结果表明：RGC试块和常规混凝土破坏模式相似，宏观破裂成几个大块度试块，而SRFC在钢纤维“桥连”作用下，呈“微裂而不散，裂而不断”的破坏模式；在相同子弹冲击速度下，试块块度粒径SRFC最大、RGC次之、常规混凝土最小，表现出抗破碎能力：SRFC>RGC>常规混凝土；随入射能量的增加，材料破碎能耗均呈线性增加，其中SFRC增长分别是RGC、常规混凝土的1.074、1.49倍。     

冲击荷载下石墨矿石破碎能耗特征

为了研究晶质石墨矿石试样在冲击荷载作用下的破碎能耗特征，采用?50 mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置，设置气压间隔为0.1 MPa, 0.2～0.6 MPa共5组冲击气压，进行不同加载速率条件下石墨矿石试样冲击压缩试验，并分析石墨矿石试样破碎能耗规律。试验结果表明：在冲击荷载作用下，石墨矿石试样的动态抗压强度与平均应变率具有较强的三阶多项式关系，且石墨矿石在冲击荷载作用下具有动态硬化作用，其动态抗压强度随着应变率的增大呈非线性增大，呈现明显的应变率效应；石墨矿石试样破碎耗能与入射能具有显著的对数关系，随着入射能增大，试样破碎耗能也随之增大，但其试样破碎耗能所占比例随应变率增大逐渐由0.38下降至0.11;随着平均应变率增大，石墨矿石试样破碎耗能密度呈非线性增长，具有较强的应变率效应；石墨矿石试样的破碎平均粒径与破碎耗能密度具有显著的三阶多项式相关关系，随着石墨矿石试样耗能密度增加，石墨矿石试样破碎程度加剧，可以采用石墨矿石试样破碎块度平均粒径实现对石墨矿石试样破碎程度进行定量描述。     

延时时间对露天深孔爆破破碎效果的影响研究

为探索孔间延时对露天深孔爆破岩体破碎效果的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA模拟了排间延时为50 ms,孔间延时分别为16、19、22、25、28 ms时,不利破碎区域的等效应力情况。得出排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,不利破碎区域的最大等效应力平均值达到最大,可取得良好的爆破效果。然后通过现场试验,获得爆堆岩石块度尺寸分布、最大块度尺寸和大块率。结果表明:孔间延时对爆破后的岩石破碎效果有着重要的影响,当排间延时为50 ms,孔间延时为19 ms时,爆破后的岩石最大块度尺寸和大块率均达到最低,岩石的破碎效果较好,与数值模拟结果相符,研究结果可为类似的矿山生产提供借鉴指导作用。     

高温后玄武岩纤维混凝土冲击破碎分形特征

采用Ф100 mm分离式霍普金森压杆试验系统,对高温后素混凝土(Plain Concrete,PC)及玄武岩纤维混凝土(Basalt Fiber Reinforced Concrete,BFRC)在冲击荷载作用下破碎块度分布、破碎分维及能耗特性进行研究。结果表明,冲击破坏后试件破碎块度分布为统计意义的分形,温度及弹速的升高导致试件破碎程度及分维值总体增大;BFRC分维在常温及600℃~800℃时普遍小于PC,在200℃~400℃时随弹速提高较PC先减小后增大,纤维掺量为0.2%时BFRC分维相对较大;同一温度下试件能耗密度随分维的增大而增大,相同能耗密度下分维随温度的升高而增大;BFRC分维随弹速的变化有两个临界速度特征点:起裂临界及粉碎临界弹速,在此弹速范围内,试件破碎分形演化特征明显,分维随弹速提高显著增大,且临界弹速随温度的升高逐渐下降。     

顶部空气间隔装药对岩石爆破块度影响的试验研究

空气间隔装药方式能够改变爆炸能量的分布,顶部空气间隔装药方式是提高炮孔顶部的岩石破碎效果的主要方式之一。通过理论和现场试验分析顶部空气间隔对岩石破碎块度的影响,顶部空气间隔的存在可以有效地改变爆生气体和冲击波在空气隔层中的作用方向;现场试验表明,空气间隔比例10%时平均块度和无空气间隔的平均块度接近,空气间隔比例25%时产生最大平均块度。得到的合理空气间隔比例为10%～15%。     

弹性介质中杆的动力稳定性研究

本文通过对弹性介质中杆在轴向动力荷载作用的分析,探讨了阻尼力对杆动力稳定性的影响,并导出了杆端具有不同支承条件下杆的动力分析计算式,可供实际工程应用参考.     

最大值最小化问题的优化算法与多自由度动力减振器参数计算

研究了如何确定多自由度动力减振器系统参数,使其主系统在较宽频带上能量的最小问题.提出了解决最大值的最小化问题有效的优化程序算法.建立了以固有频率比和阻尼比为设计变量,以振幅动力放大系数函数的多个峰值和整个宽频带下面积构造目标函数的优化问题.给出了两个自由度减振器参数的优化计算实例.实现了减振器参数选择的直接有效快速优化计算.这种方法将为复杂减振系统参数分析提供有力工具.     

工艺系统刚度主轴方位对切削过程稳定性影响的研究

本文系统地讨论了工艺系统刚度主轴方位对切削过程稳定性影响的规律.理论分析和试验结果证明,工艺系统刚度主轴方位对系统稳定性的影响与切削过程动态切削力的构成有关.动态切削力的构成不同,工艺系统刚度主轴的最佳方位也不同.     

HIOKI3280-10型钳形数字万用表电阻测量系统测量不确定度的评定及动态预测

本文首先阐述了对测量系统进行测量不确定度评定的重要意义，通过对HIOKI3289-10型钳形数字万用表电阻的测量不确定度的评定和动态分析，提出并利用了灰色理论的GM(1，1)模型对该测量系统进行动态预测，建立了该测量系统测量不确定度的动态预测模型，并对该预测模型的预测准确度进行了检验，检验结果表明该预测模型能比较准确地预测该测量系统的测量不确定度的变化趋势，为了持续保证测量结果的质量，本文最后给出了几点结论和建议。     

Internal variable formulations of elastic-plastic dynamic problems

The paper reviews work that has been carried out in recent years in the Centre for Research in Computational and Applied Mechanics (CERECAM) at the University of Cape Town on the compact internal variable formulation of the problem of an elastic-plastic body subject to incremental loading. The fundamental problem is expressed as a convex nonlinear programming problem. The simplest two step algorithm for the solution of this programming problem is shown to be the standard Newton-Raphson algorithm, and the formulation permits a discussion of the convergence of the iterative solution procedure. It is shown that this static formulation is readily extended to include inertia and linear damping terms, leading to an identical basic formulation in which the stiffness matrix and the residual are redefined for the dynamic problem. The static problem, and hence any software written for its solution, can thus be simply modified to include dynamic effects. The essential analogy between the static and dynamic problems was first presented as a master's thesis (R.D. Isted, 1988); subsequently there have been a number of additional contributions to the basic formulation for static problems, in which the internal variable framework was extended and clarified. Further contributions have also been made in respect of the dynamic problem, and these developments are summarised. Some of this later work has been directed at improvements in the implicit solution algorithms. These aspects will not be discussed in detail, however, the main purpose of this review is to demonstrate the formal relationship between the static and dynamic problems.     

动态力校准中需要规范的若干问题

测力仪器在动态力测量与静态校准中的表现有较大差异,因此动态力校准对广泛使用的动态载荷测量有重要意义。本文首先对两种典型的动态力校准方法及相应装置的能力状态进行简单介绍;然后结合实际校准与测量工作提出动态力校准中存在的一些问题,并指出动态力校准装置的力传递形式及相关设计参数对校准结果有较大影响;最后对提出的问题进行梳理分类,并探讨解决问题的基本思路与原则,为建立动态力校准装置给出需要考虑的设计参数,也为编制动态力校准的规范提供必要的依据。     

锁相放大器的校准方法

介绍了锁相放大器的一种校准方法.讨论了锁相放大器的相敏特性、满刻度灵敏度和本机噪声、动态储备、动态范围以及时间常数参数的校准实现方法,结合校准系统对典型参数的测量不确定度进行了评定.     

爆破模型的动态光测力学方法研究综述

动态光测力学方法是爆破模型研究十分重要的工具,各种光测力学方法对爆炸应力、应变、位移场的测量及相应研究有不同的作用.在总结大量国内外文献的基础上,对爆破模型研究中使用的动态光测力学方法进行了回顾和评述,阐述了它们在不同阶段实验技术和理论研究的进步.重点介绍动光弹、激光全息干涉法在爆破研究中的运用及最新进展,简略探讨了动态焦散、云纹、云纹干涉法等其它光测力学方法在动载研究中的使用情况.通过分析上述文献,指出了这些方法的运用前景和发展方向.     

动力基础频域响应分析

利用刚性矩形基础动力阻抗矩阵的数值解答,在频域内分析了三向地震模拟台基础在简谐外荷载作用下的动力响应。论文同时给出了一种一般集中参数模型,以改善传统动力设计方法所采用的质量-弹簧-阻尼模型动力阻抗在整个频段上都是常数的不合理性。由于基础动力阻抗矩阵是外荷载激励频率的函数,采用更多参数的一般集中参数模型与数值解答吻合精度更高。计算结果表明,论文提出的一般集中参数模型有望改进基础动力响应分析。     

齿轮箱结构噪声预测

从齿轮传动系统的动力学仿真出发,利用有限元分析求解齿轮箱的动态响应,将响应结果作为边界条件,由边界元方法对齿轮箱结构噪声进行预测,同时对齿轮箱辐射噪声进行了声强测试,并与预测结果进行比较。结果表明,该方法能够有效预测齿轮箱结构噪声的声学特性,为齿轮箱的噪声控制与结构优化提供了可靠的依据。