岩石类SHPB 实验理想加载波形的三维数值分析

从SHPB 实验装置加载波形入手, 运用非线性动力分析有限元程序对传统矩形波和改进的半正弦波加载下不同直径入射杆中的波形弥散情形进行分析, 显示并验证了SHPB 半正弦加载波随杆径增大无明显弥散。该波形是用于岩石类脆性材料大直径SHPB 测试的理想波形。     

Penetration and impact resistance of PDC cutters inclined at different attack angles

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｄｉａｍｏｎｄｃｏｍｐａｃｔ (ＰＤＣ)ｂｉｔｓｉｎｔｈｅｍｉｄ 1970’ｓ ,ｔｈｅｓｅｔｏｏｌｓｈａｖｅｇａｉｎｅｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｗｉｄｅａｃｃｅｐｔａｎｃｅ .Ｔｈｉｓｉｓｎｏｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｔｏｏｌｉｔｓｅｌｆ ,ｂｕｔａｌｓｏｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｄ ｖａｎｃｅｓｔｈａｔｍａｄｅｉｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｔｏｆｏｒｍｔｈｅｂｉｔｓａｎｄｉｎｔｈｅｂｉｔｄｅｓｉｇｎｓ…     

粉砂岩高温后动态力学特性研究

利用大杆径SHPB实验系统,对100℃、200℃、300℃、400℃等不同高温处理后的粉砂岩试样进行了动态力学特性测试.得到了不同高温作用后粉砂岩的全应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变及弹性模量的变化规律,并对其微观机理进行了分析.研究表明,随着作用温度的升高,粉砂岩的峰值应力、峰值应变及弹性模量都相应降低,这与砂岩在温度的作用下的内部结构变化密切相关,也与高温作用后岩石内部应力重新分布有直接关系.相关研究结果有助于理解深井开挖岩石在原始温度场改变后的力学特性,可更好地指导工程施工.     

基于亚像素的边界检测与提取算法及误差分析

利用数字图像处理技术已成为解决复杂产品样件反求设计与再设计问题的重要辅助手段,而针对复杂零件 ICT(IndustrialComputedTomography)切片图像的边界轮廓检测和提取精度对反求建模的精度影响至关重要。本文 的主要目的是针对有噪声信号影响的数字图像,在比较现有边界检测与提取算法的基础上,提出了基于亚像素精度 的边界监测与提取算法。为了对该方法的精度进行分析,设计了一个可进行微量驱动控制的工作平台,通过记录工 作平台的移动量和通过边界检测与提取算法得到的位移量之间进行比较的方法分析其精度。通过对误差量使用统 计的方法进行分析,证明了该算法不但能够达到1/4像素的亚像素精度,而且还有计算效率高和计算机开销量小的 特点。     

一起雷击事故引发的敞开式变电站防雷治理方案

文章对一起由雷电侵入波过电压引起的敞开式变电站主设备损坏事故进行了详细原因分析。据调查,雷电活动频繁的地区,因设计、施工质量不佳和防雷措施不当等引起电力设备损坏而造成财物损失、引起火灾、危及人身安全的事故偶有发生。因此,有必要对这一问题进行深入探讨及综合治理,进一步提高敞开式变电站抗雷电波冲击的能力。     

液态CO2相变致裂破岩与炸药破岩综合对比分析

为了降低传统炸药爆破带来的危害,介绍了基于液态二氧化碳相变致裂爆破技术。在液态二氧化碳致裂现场试验和振动监测的基础上,对二氧化碳相变致裂与炸药爆破的破岩机理和引起的爆破振动进行了分析。此外,通过计算比较了两种破岩方式破碎单位体积岩石的气体生成量、气体成分及其对环境的影响。结果表明:液态二氧化碳相变致裂技术能有效提高能量的利用率,且能有效降低爆破震动。破碎单位体积岩石,液态二氧化碳相变致裂技术和传统岩石乳化炸药爆破生成的爆炸气体量分别为0.21 kg和0.202~0.217 kg。液态二氧化碳相变属于物理变化,爆破产物只含无毒的二氧化碳气体,传统岩石乳化炸药爆破属于化学变化,爆炸过程中生成大量CO、NO、NO2、NxOy和硫氧化合物等有毒有害气体。液态二氧化碳相变致裂破岩在环保和减灾方面具有明显的优越性,这为液态二氧化碳相变致裂技术在工程爆破中的推广提供了依据。     

溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期联合排沙调度方式初步研究

采用实测典型水沙过程,对溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库基于沙峰调度和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的联合排沙调度方式开展了计算研究。结果表明:基于沙峰调度的梯级水库联合排沙调度方式从定性分析来看有利于提高梯级水库出库沙量,但提高的幅度有限;基于汛期“蓄清排浑”动态使用的梯级水库联合排沙调度方式有利于提高梯级水库出库沙量,且提高的幅度相对较大。通过计算研究提出了基于沙峰调度和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库联合排沙调度方案,研究成果可为溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期泥沙调度提供科技支撑。     

Influence of underground water seepage flow on surrounding rock deformation of multi-arch tunnel

Based on a typical multi-arch tunnel in a freeway, the fast Lagrangian analysis of continua in 3 dimensions（FLAC^3D） was used to calculate the surrounding rock deformation of the tunnel under which the effect of underground water seepage flow was taken into account or not. The distribution of displacement field around the multi-arch tunnel, which is influenced by the seepage field, was gained. The result indicates that the settlement values of the vault derived from coupling analysis are bigger when considering the seepage flow effect than that not considering. Through the contrast of arch subsidence quantities calculated by two kinds of computation situations, and the comparison between the calculated and measured value of tunnel vault settlement, it is found that the calculated value（5.7-6.0 mm） derived from considering the seepage effect is more close to the measured value（5.8-6.8 mm）. Therefore, it is quite necessary to consider the seepage flow effect of the underground water in aquiferous stratum for multi-arch tunnel design.     

二维水沙和温度及浓度场数学模型与应用

 根据水流泥沙运动和水质（温度及浓度）扩散传播基本理论,建立了平面二维水流泥沙和温度及浓度场数学模型,以之研究水库、河道、河口水流及其输移物质运动规律,并采用有限体积法和有限元法来离散和求解这些模型方程组,用以模拟河道水流及其输移物质运动规律。该模型计算过程稳定,计算速度快,已在诸多工程中广泛应用,并得到原型观测成果的检验。     

动静载荷耦合作用下PDC刀具的失效机理

运用应力波理论分析了冲击-静压切削模式下PDC刀具的破损机理,得出了冲击应力波的幅值、入射角（刀具侵入角）、刀-岩接触间隙,以及在接触面上的多次透、反射造成加载-卸载-再加载的循环,对破岩效果和PDC刀具破坏有很大影响.在自行研制的动静态多功能岩石破碎试验台上,以砂浆块和花岗岩为试验对象进行了冲击-静压切削破岩试验.结果表明：在硬岩破碎中,PDC刀具的破坏模式主要是轴向崩裂、冲击压碎和径向崩裂3种;施加一定的静压可使刃面与岩面充分接触,有利于应力波的传播,从而提高破岩效果和PDC刀具的使用寿命.