力学实验室质量管理体系的运行及控制措施

本文结合鞍钢技术中心理化所力学实验室的现状和特点,对实验室质量管理体系的建立、运行进行探讨和总结。阐述了质量管理体系有效运行的关键在于对质量管理体系的有效控制,提出质量管理体系的控制措施。表明建立完善、协调的质量管理体系,并确保其有效地运行,保证实验室检测报告准确、可靠,是提高实验室管理水平的有效措施。     

危岩破坏激振信号频域特征研究

危岩破坏激振效应是危岩聚集体连锁破坏的主要影响因素。针对坠落式危岩,进行室内模型试验,对实验结果分析表明,可以采用相干系数分析法判别危岩破坏激振信号质量的有效性,实验量测到的危岩破坏激振信号均处于a3(0~1 250 Hz)频率带内,采用db8(3层)小波处理方法获得了激振信号小波分解系数时程变化曲线,据此通过Fourier变换,获得其频谱图;危岩破坏激振信号总体呈现衰减趋势,但衰减过程中分别在900 Hz、1 100 Hz和1 500 Hz频率处出现三个峰值;测点与激振源之间的距离越小,激振加速度越大,且竖直方向的量值均大于水平方向的量值;危岩块之间界面完整性越好,越利于激振信号的传递,竖直方向衰减率高于水平方向衰减率。研究成果对于科学揭示群发性危岩破坏机制具有积极意义。     

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩桩间距研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是一种水毁滑坡治理的新方法,针对以往计算模型仅将梯形抗滑桩的土拱效应视为两个独立土拱作用的缺陷,考虑土拱之间存在的衔接问题,提出了梯形抗滑桩存在双土拱整体共同作用形式的新方法。通过建立整体土拱形式的计算模型,推导了整体土拱桩间距计算公式,弥补梯形抗滑桩桩间土拱整体共同作用时的桩间距计算,并依托工程应用对计算值进行了分析比对。在其他因数恒定时,定量分析了荷载对桩间距的影响。结果表明: 桩间距计算值较为合理,即桩间距离相对较大,说明了梯形抗滑桩增加的桩侧角度,使土拱效应得到增强,对滑坡治理起到了更好效果; 得到滑坡产生的均布荷载在 40 kN /m ＜ q ＜ 120 kN /m 时对桩间距影响幅度为 47% ,在 120 kN /m ＜ q ＜ 200 kN /m 时对桩间距影响幅度为 18% 。研究成果为梯形抗滑桩设计提供理论参考。     

泥石流沟岸耦合三维数值仿真

泥石流具有强烈的破坏作用,泥石流与沟岸耦合作用导致岸坡破坏是山区沿河公路发生泥石流毁损的根本原因.在天山公路泥石流K630模型试验的基础上,基于流固耦合基本理论,采用三维数值仿真的方法,利用k-ε模型对泥石流沟岸耦合机理进行了仿真,得到了流体域与固体域的耦合云图与矢量场.通过对流体压力梯度场和应力场、速度场的分析,得到了泥石流沟岸耦合三维链式冲击作用规律.通过实体模型试验分析显示,三维数值仿真与试验实测规律吻合较好.     

金属材料塑性应变比r值的测试

ISO10113：2006及GB／T5027-2007规定,对于不均匀塑性应变材料,采用线性拟合回归方法测试塑性应变比,并设定必须通过原点的边界条件。分别采用单点法、过原点线性回归法（设定截距为0）及常规线性回归法（不设定任何边界条件）3种测试方法计算分析了均匀塑性应变材料和不均匀塑性应变材料的r值,并进行比较,探讨了线性回归法设定边界条件的合理性。结果表明：对于均匀塑性应变材料,单点法、过原点线性回归法和常规线性回归法均可准确地分析其r值;对于不均匀塑性应变材料,只能采用常规线性回归法分析其r值,而不能采用单点法和过原点线性回归法分析其r值。     

施工期岩体等效渗透张量求解法

根据对岩体结构面及地下水流渗流量的调查和观测,概化出渗透结构面及其分组,利用极值控制法求出渗透结构面的渗透系数,进而求出岩体的初始渗透张量;基于岩体的初始渗透张量及现场观测的渗流量,利用有限元法解岩体等效渗透张量,该方法能够比较客观地确定施工期岩体的等效渗透张量。     

水石流冲击信号能量分布试验研究

泥石流冲击谱是泥石流固液两相介质运动特性的综合表征,探索泥石流冲击信号的能量大小及其分布特性是合理确定泥石流冲击荷载的关键环节。运用自行研制的试验模型,实施了15种试验工况的泥石流冲击试验,获取了85 000多个测试数据。依据固相比为0.16、粒径组为0.8～1.5 cm水石流冲击测试结果,运用db8小波基变换对试验结果进行8层小波分解,得到频率范围分别为0～0.195Hz,0.195～0.391 Hz,0.391～0.781 Hz,0.781～1.562 5 Hz,1.563～3.125 Hz,3.125～6.25 Hz,6.25～12.5 Hz,12.5～25 Hz和25～50 Hz共九个频率段的冲击信号,据此揭示了不同频段冲击信号能量分布规律。从低频段至中高频段水石流冲击能量非线性衰减,90%以上的冲击能量分布在小于0.195 Hz的低频部分;水石流在中高频段的冲击能量总体呈衰减分布,但在频段三和频段六出现较显著峰值,表明水石流也存在一定阵流现象;水石流中固相粒径越小,低频段至高频段的冲击能量衰减速度越慢。研究成果可为进一步实施泥石流冲击荷载精细实验研究提供一定科学依据。     

三辊轧机大型万向接轴断裂分析

中板厂三辊劳特式轧机在轧制16Mn钢时,方向接轴发生断裂(仅运行1h)。该方向接轴的断口表面较平滑,没有发现宏观疲劳裂纹,塑性变形几乎看不到,这说明是一次性脆性断裂.经强度校核,也满足判据,其断裂原因实属材质问题。微观断口形貌为沿晶断裂和解理断裂的混合断口,沿晶断口的产生是由氢含量过高造成的,对大型锻件产生氢脆的氢含量极限含量为0.5ppm[1],而断裂轴实测氢含量为0.8ppm,已超过极限含量.该轴综合性能较差,经检验,冲击韧性仅为20.3J/cm~2),与技术条件规定(58.8J/cm~2)相差两倍。轴表面硬度较高,低倍检验发现疏松,明显裸露在钢表面,轴在回火时控制不当,使其产生回火脆性,此外夹杂物级别超标准,大于4级,这些都促使该轴脆化,使轴发生早期脆性断裂。     

14MnMoVN水轮机涡壳用钢疲劳裂纹扩展速率的研究

本文应用断裂力学理论和分析方法,对30万千瓦电站水轮机涡壳用钢—14MnMOVN 调质钢的疲劳裂纹扩展特性,进行了试验研究,测出其疲劳裂纹扩展速率及门槛值,并且估算了涡壳的寿命。结果表明,该钢具有较好的疲劳裂纹扩展特性。     

危岩聚集体破坏振动方程研究

针对高陡岩石边坡表面危岩聚集体破坏易于出现激振链式崩落的实际情况,将危岩聚集体竖向裂隙未贯通部分概化为棱柱体。采用波动理论方法推导建立了危岩破坏激振波作用下危岩聚集体破坏振动力学模型,运用特征法求解得到了危岩聚集体质点振动方程、位移方程、应力方程及振动速度方程。通过室内模型试验对理论模型进行了验证,误差仅为6.12%。研究成果对于深入开展群发性危岩破坏机理研究有积极意义。