电子束熔丝增材制造研究进展及展望

增材制造技术可以实现复杂三维结构件的快速制造,大幅度提高生产效率、减少材料损耗、降低生产成本.相比于电弧和激光增材制造技术,电子束熔丝增材制造凭借其制造成本低、加工效率高、材料利用率高等特点,逐渐成为增材制造领域的研究热点.从成形精度与缺陷调控、组织与性能特点、成形及其控制机理3个方面综合分析了国内外关于电子束熔丝增材...     

液压支架时空区域支护质量动态评价

液压支架支护过程是一个时间、空间上的动态变化过程,目前液压支架支护质量评价大多关注支架静态特征,对支架立柱压力动态变化研究较少。针对上述问题,采用深度学习方法构建了一种基于改进型LeNet-5网络的液压支架时空区域支护质量动态评价模型。首先,将工作面液压支架立柱压力数据进行预处理（缺失值填充、异常值处理、筛选、排序等）,得到较为完整的液压支架压力数据。其次,将预处理后的液压支架立柱压力数据按照时间和空间排列,并提取反映智采工作面液压支架支护情况的初撑力、循环末阻力、时间加权阻力、阻力空间分布情况等重要特征量,将压力时间序列和空间序列组合为时间-空间二维总时空压力矩阵。再次,根据工作面支护要求,将时空区域支护质量划分为支护质量初步恶化、支护质量持续恶化、支护质量深度恶化、支护质量保持一般、支护质量初步优化、支护质量持续优化、支护质量保持良好7类,在总时空压力矩阵上使用滑动窗口按照一定间隔截取给定大小的子矩阵,将子矩阵与7类时空区域支护质量一一对应,形成样本和标签。最后,将样本和标签输入改进型LeNet-5网络进行训练,构建液压支架时空区域支护质量评价模型,实时评价该区域支架支护情况。实验...     

铜/钢电子束自熔焊与间隙填丝焊焊缝成形研究

由于电子束自熔焊焊接过程中焊接接头间隙适应性效果差,在焊透的情况下极易产生焊缝表面下塌等缺陷,影响焊缝的成形质量和接头力学性能.课题组采用电子束间隙填丝焊焊接方法,分别以QCr0.8 和304不锈钢为母材,紫铜焊丝作为填充材料,开展了电子束自熔焊和间隙填丝焊两种焊接试验.对比两种焊接方法下的焊缝成形质量,重点揭示了电子...     

新型可降解纳米纤维素抑尘剂的制备及特征分析

为治理煤尘污染和减轻煤尘对人体健康的危害,在纳米纤维素(NCC)、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、丙三醇和过硫酸铵的共同作用下,研发出一种具有网状结构的高粘结性、高润湿性和耐风蚀、耐蒸发的新型可降解纳米纤维素抑尘剂,喷洒该抑尘剂后煤尘表面形成完整的平面网状结构,表层煤粒能抵御20m/s的风蚀,能抵抗50℃的蒸发,可有效抑制煤尘飞扬,且对煤质无不良影响。     

N36锆合金管材的织构研究

利用X射线衍射测试技术,对N36锆合金成品管材的织构进行了测量。利用极图、织构取向因子,特别是采用三维晶体学取向分布函数等表征手段,系统分析了N36锆合金成品管材的织构特征。研究结果表明,N36锆合金成品管材的主要织构组分为基面型(0002)1120;管材径向上织构取向因子最大,大多数晶粒的[0002]基极集中在与管材的轴向垂直的ND-TD面上,并且偏离径向30°左右呈现典型双峰分布;除基面类型织构组分外,N36锆合金管材还存在一些相对强度比(0002)基面类型织构更高的锥面类型织构,而柱面类型织构较弱。     

金属材料CO_2腐蚀数据库的设计和实现

在Microsoft Win XP中文专业版环境下,使用Microsoft SQL Server 2000数据库管理系统,设计和开发了一个全中文环境下的金属材料CO2腐蚀数据库。用Origin制图工具生成存储图像,以SQL Server的二维表存储数据,采用C#编程。采用C/S三层架构完成开发。系统包括了数据编辑、检索浏览、数据维护以及图像显示等多种功能实现。     

Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb高熵合金的微观结构和腐蚀行为的影响

针对Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb系高熵合金的微观结构和腐蚀行为进行了研究。比较了不含Al和含15at%Al的Ti-Zr-Nb合金的相图、微观结构、氧化行为和腐蚀行为。相图计算结果表明,在熔点下Ti-Zr-Nb三元合金为bcc相,添加的Al会倾向于在合金中形成不同的金属间化合物,而缩小相图中bcc单相区的温度区。XRD和TEM结果表明,熔炼获得的Ti-Zr-Nb三元合金为简单的bcc结构,而Al会导致晶体结构转变为有序的B2结构。通过热重分析和高压釜试验对Ti-Zr-Nb系高熵合金的腐蚀行为进行了研究。结果表明,在腐蚀过程中,Ti-Zr-Nb三元合金的氧化膜容易发生剥落,而添加Al会提高氧化层的稳定性,但不会改变腐蚀氧化层的主要氧化物种类。通过计算反应速率常数和激活能对氧化动力学进行了研究,发现添加Al的Ti-Zr-Nb系合金的高温氧化性能与Zr合金接近。     

长壁采空区对采动煤岩应力分布规律的影响研究

随着当前各类长壁采空区及其附近区段巷道留设技术的不断推广,采空区及其对采动煤岩应力分布规律影响的认识愈发重要。鉴于当下此方面的研究较少,以镇城底矿为工程背景,通过理论分析、相似模拟、数值模拟和现场实测研究了长壁采空区对采动煤岩应力分布规律的影响。多种研究方法表明,采空区承载越大,实体围岩受载则越低,反之亦然。错层位不对称工作面导致应力分布亦不对称,缓坡段采空区应力大于无缓坡段,而缓坡段侧支承压力小于无缓坡段侧,缓坡段具有压力和能量缓冲耗散作用的矸石垫层,可避免接续面巷顶沿空巷道受动载影响。得出基于采空区影响下的老顶关键块回转下沉量计算方法。断裂角越小,采空区承载越小,尤其采空区边缘应力越小。采空区会影响围岩体中应力集中区的应力集中程度、范围和方位,同时影响煤岩体塑性区大小。理论分析、模拟分析和现场实测具有较好的一致性。     

负煤柱长壁工作面底板应力分布及破坏特征

为研究负煤柱长壁工作面底板应力分布及破坏特征,采用有限元–离散元耦合数值模拟方法构建FLACPFC数值模型,研究自开切眼、到采空区压实、再到岩层移动稳定全过程底板应力分布时空演化规律、底板破坏特征及矸石堆积对底板受力和破坏的影响,并基于弹性力学理论构建负煤柱工作面底板受力模型,对破坏深度进行理论推导。结果表明：(1)覆岩在采空区两侧形成非对称顶板垮落结构,矸石沿工作面倾向堆积于采空区下部,堆积形态亦非对称,二者共同作用造成底板非对称受力及破坏。(2)底板非对称破坏与顶板关键块回转下沉形成“瓶颈”结构,矸石继续向下堆积受阻。(3)矸石非对称堆积造成底板应力空间上“下大上小”,采空区两侧应力集中随先增强后减弱,底板应力经历压应力–拉应力–压应力演化过程。(4)数值模拟、理论计算及现场实测结果均验证了矸石非对称堆积造成的底板非对称受力及破坏特征。研究可为接续负煤柱长壁工作面巷顶沿空掘巷合理位置选择及围岩控制提供科学依据。     

大尺寸井眼双级注水泥的研究和应用

随着国内深井超深井的不断增加,在技术套管固井过程中面临着裸眼段长、套管尺寸大、套管下入深、封固段长、水泥浆量大、地层易漏失、水泥浆失重等问题,采用双级注水泥可以解决以上难题。从超大井眼长裸眼段固井面临的难点和双级注水泥分级箍的结构和工作原理出发,针对川东北马深1井存在气层压稳与漏失窗口小、套管尺寸大下入深等固井难题进行了分级箍位置确定、固井方案设计、反挤固井工艺制定和补救措施制定;并结合现场施工对固井质量进行了分析与评价。川东北马深1井Φ339.7 mm技术套管下深4 295 m,分级箍位置2 700.17~2 701.29 m,固井质量优良率达到了92%,为深井超深井的大尺寸双级固井施工提供了宝贵的经验。