不同基板预热温度对激光金属沉积成形过程热应力影响的研究

研究不同基板预热温度对激光金属沉积成形过程热应力的影响,对于降低成形过程的热应力,抑制成形过程裂缝的产生,减小成形过程试样和基板的翘曲变形具有非常重要的意义.根据有限元分析中的"单元生死"技术,编程建立了基板预热对激光金属沉积成形过程热应力影响的三维多道多层数值模拟模型,详细分析了基板未预热和分别预热到200℃、300℃、400℃、500℃ 、600℃时对沉积成形过程Von Mise'S热应力、X方向、Y方向以及Z方向热应力的影响.在与模拟过程相同的参数下,利用镍基合金粉末分别在基板未预热和分别预热到300℃ 、400 ℃、500℃、600℃ 时进行了成形试验,试验的结果跟数值模拟结果吻合较好.     

热处理对定向凝固Co基合金微观组织的影响

利用XRD和扫描电镜研究了热处理对一种定向凝固Co基合金微观组织的影响.结果表明:Co基合金的铸态组织主要由Co的固溶体基体、M<,7>C<,3>、MC和M<,23>C<,6>碳化物组成,其中M<,7>C<,3>,和MC为块状,主要分布在枝晶间,M<,23>C<,6>呈颗粒状,分布在块状M<,7>C<,3>和MC周围.合金经1150℃×4h固溶处理后,大部分块状M<,7>C<,3>和MC溶人Co的固溶体基体中,在随后的空冷中析出颗粒状M<,23>C<,6>.在870℃和970℃时效时,随时效温度的升高和时效时间的延长,合金中M<,23>C<,6>的尺寸逐渐增大.     

裂纹在层状岩石中扩展特征的研究

为研究裂纹在层状岩石中的扩展特征,通过数字图像相关方法观测裂纹在层状岩石中的扩展过程,并通过数值模拟方法研究岩石强度对裂纹在层状岩石中扩展的影响。研究表明,裂纹在层状岩石的扩展过程中,载荷曲线具有双峰值特征,各峰值时刻分别对应于界面层两侧岩石的起裂时刻,峰值大小随岩石强度的增高而升高;界面层破裂及界面滑动,对裂纹扩展具有止裂作用,止裂效果随界面层不含裂纹一侧岩石强度的增高而提高;受界面层破裂和界面滑动的作用,裂尖沿界面层发生迁移,裂纹在层状岩石中的扩展呈非连续性扩展特征。     

岩石试件非线性黏弹塑性蠕变模型分析

建立了非线性黏弹塑性蠕变模型,并建立了模型的本构方程。通过引入岩石的流变指数建立的非线性黏弹塑性蠕变模型,较好地反映了岩石试件的3阶段蠕变过程,充分描述岩石加速蠕变特性;同时,得出岩石试件在恒应力状态下的蠕变变形、蠕变速率和蠕变加速度的解析表达式。通过分析得到:岩石试件在恒应力下,岩石试件在经过一定时间后进入加速蠕变阶段,这一时间的长短与岩石试件的力学性质有关,特别与岩石的流变指数有很大的关系;岩石的流变指数是岩石的一个重要指标,它对岩石蠕变增长快慢程度有着重要的影响,岩石的流变指数越大,岩石越容易进入流变加速阶段,越容易失稳。     

基于RELM的时间序列数据加权集成分类方法

时间序列数据通常是指一系列带有时间间隔的实值型数据,广泛存在于煤矿、金融和医疗等领域。为解决现有时间序列数据分类问题中存在的含有大量噪声、预测精度低和泛化性能差的问题,提出了一种基于正则化极限学习机(RELM)的时间序列数据加权集成分类方法。首先,针对时间序列数据中所含有的噪声,利用小波包变换方法对时间序列数据进行去噪处理。其次,针对时间序列数据分类方法预测精度低、泛化性能较差的问题,提出了一种基于RELM的加权集成分类方法。该方法通过训练正则化极限学习机(RELM)隐藏层节点数量的方法,有效选取RELM基分类器;通过粒子群优化(PSO)算法,对RELM基分类器的权值进行优化;实现对时间序列数据的加权集成分类。实验结果表明,该分类方法能够对时间序列数据进行有效分类,并提升了分类精度。     

近距离下煤层开采岩层破断微震监测研究

在我国,近距离煤层赋存和开采所占比例很大,而吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,所以研究近距离下煤层开采岩层破断微震监测技术具有重要的现实意义。针对木瓜煤矿近距离下煤层109工作面巷道支护、区段煤柱的合理宽度确定的技术难题,基于微震监测原理理论,采用现场监测的方法,对工作面回风巷的上覆岩层破断的时空位置、能量和微震事件分布形态特征等随工作面推进的变化进行监测,确定109工作面侧向矿山压力分布规律、上覆岩层的破断规律及破坏程度,为确定区段煤柱的合理宽度提供现场科学数据,实现近距离煤炭资源的安全高效回采。     

石墨烯表面Lin(n<10)团聚体沉积行为的第一性原理计算EI北大核心CSCD

采用基于密度泛函的第一性原理,计算研究锂离子电池石墨烯负极表面Li原子或团聚体Li_(n)(n<10)的沉积行为,包括最低能量构型、吸附能、差分密度电荷和态密度等性质。结果表明:当n≤2时,Li原子以分散的形式,优先沉积在石墨烯碳六元环中心上方位置;随着Li原子数的增加,当n≥3时,Li原子优先聚集,以团聚体的形式沉积在石墨烯表面,在实际中有可能形成稳定的Li_(4)、Li_(7)和Li_(9)团聚体。这表明石墨烯的最大储锂容量可能超过石墨,但容易形成锂枝晶。电子结构分析表明,Li原子或Li_(n)团聚体的电子转移至临近石墨烯的反键π轨道,Li原子的2s轨道和C原子的2p轨道出现明显的杂化现象。随着Li原子数n的增多,体系的费米能级向石墨烯反键π轨道移动,金属性和电子导电性增强。Li_(n)团聚体底层的Li—Li键通常为离子键,最外层的Li—Li键通常为共价键;Li_(n)团聚体与石墨烯之间的Li—C键为具有部分共价键属性的离子键,并且Li—C键强度随着Li原子数量n的增多而逐渐减小。     

低应力下原煤各向异性渗透特性试验研究

为了探究低应力下原煤的各向异性渗透特性,以漳村煤矿、亭南煤矿、新景煤矿煤样为研究对象,利用改进的三轴渗流试验装置,开展了沿同一试样面割理、端割理和垂直层理方向,恒围压轴压、变孔隙压力下的渗透试验。结果表明：在恒围压轴压下,通过煤样的流量随着渗透压差的增大而增大,在相同的渗透压差下,流量大小与渗流的方向紧密相关;在相同平均孔隙压力下,面割理方向渗透率略大于端割理方向而远大于垂直层理方向;低应力下面割理、端割理方向的渗透率相差不大,平行层理面内渗透率相近并非偶然,煤的渗透具有横观各向同性特征;煤体应力增大是导致端割理和面割理方向渗透率产生差异的主要原因。     

含甲烷水合物砂土沉积层渗透性试验研究

为了真实反映甲烷水合物的饱和度及其存在形式对沉积层渗透率的影响,利用自主研制的水合物合成与渗流试验一体化装置,制作天然砂土沉积层,研究沉积层的绝对渗透率随生成的水合物饱和度的变化规律。结果表明:水合物沉积层的绝对渗透率与水合物饱和度之间呈指数递减关系,在较低饱和度下即引起渗透率的急剧降低,随着饱和度的继续增加,曲线变得越来越平缓,在达到试验的最大饱和度时,绝对渗透率下降的幅度最大;水合物在沉积层中主要以占据孔隙中心的模式生成,水合物优先合成于大孔隙,甲烷气体分子优先与大孔隙中心的自由水分子生成水合物。     

复杂地质构造对热采水平井弯管段套管应力影响的数值分析

通过复杂地质构造对热采水平井弯管段套管应力影响的数值分析,得出了不同地质构造及筛管悬挂高度对弯管段套管应力影响的基本规律.计算结果表明:筛管悬挂高度越高,套管拉应力越大,且最大拉应力值远小于套管屈服强度;复杂地质构造中薄弱部位,极易产生应力集中现象,套管应力超过了其许用应力值,增加了套管损坏的风险.