CCCD-SHPB动态断裂试验系统原理及数值分析

提出在分离式Hopkinson压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)上用中心裂纹圆盘(central cracked circular disk,CCCD)型试件形成CCCD-SHPB试验系统来实施脆性材料的动态断裂试验.该系统的基本思想是基于SHPB的一维试验原理,得到中心裂纹圆盘型试件两端载荷的平均载荷;推广准静态的应力强度因子公式,并以此平均载荷代入以获得动态应力强度因子.对此动态断裂试验系统的三维动力学数值分析表明,CCCD-SHPB动态断裂试验方法是有效的,用此动态应力强度因子表征和测试脆性材料动态断裂韧度的方法也是有效可靠的.     

PMMA断裂韧度尺寸相关性的实验研究

为了研究断裂韧度的尺寸相关性,采用中心裂纹圆盘试件,在岛津材料试验机上对有机玻璃(PMMA)纯Ⅰ型、纯Ⅱ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,PMMA的断裂韧度与试件的裂纹相对长度α相关,且在试验尺寸范围内I型断裂韧度KIc和Ⅱ型断裂韧度KⅡc均随α增加而降低;KIc受α的影响相对较大,而KⅡc受α的影响相对较小。PMMA的Ⅱ型断裂韧度KⅡc小于I型断裂韧度KIc。     

纯Ⅰ型加载条件下有机玻璃中心切口圆盘断裂的尺寸相关性

采用直槽式和尖槽式中心切口圆盘试件,对有机玻璃在纯Ⅰ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究.结果表明,中心切口圆盘试件的切口形状对断裂行为和断裂韧度的测试结果有显著的影响.直槽切口偏离理想裂纹,裂纹起裂始于切口端部的角点,实测的断裂韧度值偏高且具有尺寸相关性;尖槽切口接近理想裂纹,裂纹起裂始于尖角的顶点,实测的断裂韧度不存在尺寸相关性,即是材料常数.     

同步器控制型DEH系统应用研究

提出了一种利用同步器控制型DEH（数字电液调节）系统,对中小型汽轮机组进行DEH改造的新方法。该系统在不改动原有液压调节系统的基础上,通过外加控制装置,控制智能可控同步器实现机组转速、负荷自动控制、机炉协调、遥控遥调等控制功能。已在7台机组上进行了应用实践,取得了成效,达到了预期目的,有推广价值。     

井底地带应力应变场实验研究

离井底较远的上部井眼受力分析可简化为平面应力。离井底较近时,由于"端面开挖效应"就是三维力学问题,对此目前尚无解析解。通过实验,得出一些规律性的认识。地下双向水平应力相同时,水平应力同步增大或减小,对井底地带的稳定性不会有很大的影响;双向水平应力不同时,随着差异的增大,井底岩石各向异性程度增大,钻头向最大水平主应力方向的漂移趋势增强。     

复合型加载条件下扁平巴西圆盘应力强度因子计算方法

复合型裂纹的研究具有重要的工程实用价值。使用解析分析与有限元数值分析相结合的方法,对复合型加载条件下扁平巴西圆盘试件的应力强度因子进行了系统的分析。计算结果表明:在一定载荷分布角范围内,可使用分布载荷作用下巴西圆盘应力强度因子的公式去计算扁平巴西圆盘试件的应力强度因子;在断裂力学中圣维南原理依然成立。根据计算结果,推荐在扁平巴西圆盘断裂实验中使用载荷分布角为7.25°的扁平巴西圆盘试件。     

定向井钻井周期与成本预测初探

定向钻井在中原油田的勘探开发中得到了广泛应用，但长期以来，关于定向井的钻井周期和成本问题，中原油田没有一个切合实际的统一标准，各钻井公司都按自己的标准进行成本计算，差异甚大。此外，与钻井成本密切相关的定向井施工进度预测，以前也没有一个方便实用的计算机程序。为了统一标准、统一管理，更好地调动每个施工井队的积极性，节约钻井成本，从1992年初开始，对全局近年来所钻的定向井进行了详细的统计分析，建立了一套计算定向井钻井周期和成本的数学模式，并编制了相应的计算机软件，经现场7口井的验证，总符合率达95％以上，具有一定的学术和实用价值。     

试件几何尺寸和杆材对CCCD-SHPB试验系统 测试结果影响的数值分析

为了分析CCCD-SHPB动态断裂试验系统试验结果的有效性,采用3维动态有限元方法分析了试件几何尺寸和入射杆、透射杆材料对实验结果的影响。分析结果表明,试件直径对CCCDSHPB动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,而入射杆和透射杆的波阻抗与试件的波阻抗是否匹配会影响试验结果的精度,但在一定尺寸范围内,试件厚度对试验结果影响较小。进一步计算结果表明,在动态加载的初期阶段,由于试件两边载荷不平衡,导致CCCD-SHPB动态断裂试验系统中存在与试件尺寸相关的特征时间ΔT,且ΔT近似等于应力波在试件中来回往返两次的时间;动态断裂试验时,试件从加载至断裂的时间应大于特征时间ΔT,否则试验结果不可靠。