井眼剪切带分叉研究

井眼基本破坏形式是由于不稳定性造成的井眼岩石崩落坍塌和剪切带。井眼破坏的非均匀性采用传统的理论和方法不能得到较好的解释和预测。采用材料的分叉分析方法和变形局部化的数值模拟研究 ,可望对井眼失效的机理分析、预测和控制提供新的思路     

复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验研究

围堰工程中常用复合土工膜连接防渗墙作为防渗体系,其连接部位的土工膜常会出现结构性破坏而造成集中渗漏现象。依据高土石围堰防渗体系中复合土工膜的受力特点,利用自主研制的低摩阻叠环式双向静动剪切试验机,考虑土工膜无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式,构建复合土工膜与防渗墙接头的结构模型,开展复合土工膜与防渗墙连接的大型剪切试验,研究不同连接型式下复合土工膜的受力变形机理。结果表明:①无伸缩节、普通竖向伸缩节和U型槽伸缩节3种连接型式下,复合土工膜的应变均随着剪切位移的增大逐渐增大,随着距防渗墙距离的增大逐渐减小;②3种连接型式下模型土体的应力-应变关系变化趋势基本一致,峰值应力变化不大;③无伸缩节连接时,靠近防渗墙位置土工膜的峰值应变为4×10^-3,普通竖向伸缩节连接时,相同位置处土工膜的峰值应变为3.5×10^-3,设置U型槽伸缩节后峰值应变为6.51×10^-4,与前2种连接型式相比,U型槽伸缩节较大程度地降低了土工膜的峰值应变,可以有效解决复合土工膜在防渗墙接头处的应变集中问题。研究成果可为高土石围堰工程防渗体系的设计和施工提供依据。     

反倾岩质边坡弯曲倾倒-剪切滑移破坏分析方法研究

目前反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏分析方法仍以基于极限平衡理论的悬臂梁模型为主,但大多未考虑坡脚岩层的剪切破坏。为准确评价该类边坡的稳定性,建立考虑坡脚岩层剪切破坏的分析计算方法。首先,根据岩层变形破坏特征,将边坡分为后缘稳定区、中部弯曲倾倒区和前缘剪切区3个区域;其次,建立弯曲倾倒-剪切滑移破坏模式的稳定性分析方法;最后,通过工程实例验证,并进行参数分析。研究结果表明:提出的分析方法与工程实际符合性较好;边坡在倾角较陡、坡角较大时稳定性最差,坡角对边坡稳定性影响大于岩层倾角的影响;岩层厚度及层面内摩擦角增加有利于边坡稳定性,且会扩大坡脚剪切区范围。研究成果对反倾岩质边坡破坏的防治具有实践指导意义。     

隐极无刷双馈电动机的研究

针对无刷双馈电动机的转子磁场转换效率决定了其工作效率的问题,提出了一种隐极无刷双馈电动机隐极转子结构的优化设计方案。对作用较小的隐极转子进行优化设计,即将它们的槽型更改为半开口槽,不断改变它们的长宽比;利用有限元软件ANSYS分析不同长宽比转子结构的隐极无刷双馈电动机,获得其功率绕组励磁与控制绕组励磁分布;利用Matlab软件分解转子磁动势,获得转子磁动势的谐波含量,从而确定最有效谐波含量。实验结果表明,在设定隐极转子的长宽比分别为10、13、15、17、20的情况下,隐极无刷电动机在15倍长宽比转子结构时的能量转换效果最好。     

An enhanced,acoustic emission-based,single-fiber-composite test

In the single-fiber-composite (SFC) test, a fiber imbedded in a matrix is loaded in tension, resulting in a fragmentation of the fiber. In the conventional version of this test, the final fiber fragmentation length distribution is used with a micro-mechanical model to determine the average fiber/matrix interfacial shear stress. In the enhanced version of this test, one also determines the applied stress at each fiber fracture, and from this, one can evaluate the strength of the fiber at short gage lengths. In our measurement system, we utilize an acoustic emission (AE) technique to detect the fiber fractures and to locate the fiber breaks and so determine both the fiber failure stresses as well as the fiber fragmentation lengths while the test is in progress. Critical to the success of this test is a broadband AE system that utilizes point-like AE sensors, procedures for evaluatingin situ, the wavespeed of the first wave arrival and signal processing techniques for determining the arrival time of this signal as precisely as possible for a broad range of wave shapes. Here we describe the application of such an enhanced SFC test procedure to investigate the failure of a Nicalon fiber in an epoxy matrix.     

冷轧管机轧辊加工及加工工具设计

冶钢集团钢管公司的冷轧线装备有德国米尔公司生产的SKW75VMR、SKW125VMR型超长行程冷轧管机,其轧辊孔型加工也采用德国米尔公司生产的KB-47孔型开槽机。介绍了KB-47孔型开槽机的加工范围和工作原理。结合冷轧辊孔型设计计算,阐述了加工环型轧辊的专用工具准备过程和孔型凸轮样板的设计加工方法。     

新型铸造镁合金开发现状

总结了近年来镁合金在高温抗蠕变、高韧性、高强度、高耐蚀性、降低成本和改善工艺性六大热点研究方向上取得的典型研究成果，重点阐述了对高温抗蠕变铸造镁合金的研究。并从热力学角度分析了镁合金中可能出现的各相对镁合金高温蠕变过程的影响，叙述了Mg-Al、Mg-Zn和Mg-RE系耐热合金的最新发明。     

铸造镍基高温合金的蠕变阻力

在对颗粒强化理论和位错蠕变理论进行回顾、评价基础上，发展了一个位错蠕变阻力模型，认为蠕变阻力是影响铸造镍基高温合金蠕变机制的重要因素。当施加应力足以使位错切入γ′相时，主要蠕变机制是位错切割γ′相过程，蠕变阻力就是位错切入γ′相的临界门槛应力。在低施加应力区，位错只能借助于热激活攀移过程通过γ′相。蠕变阻力包括两部分：第一项是位错攀移临界门槛应力，与施加应力无关；第二项是与施加应力有关的阻力项，代表了其他强化机制的贡献。位错攀移机制蠕变阻力的上限是切割机制门槛应力。在3种铸造镍基高温合金中（定向凝固DZ17G合金，IN100合金和IN738合金），对上述模型进行了验证，理论计算应用了SL强化理论，与实测值符合较好。     

小秦岭NNE向金矿脉构造变形特征与成矿关系

小秦岭金矿田位于华北克拉通南缘的华熊地块北缘,发育有产出于不同走向剪切带内的金矿脉。但是,目前研究和认识对矿脉和剪切带、以及不同方向矿脉之间的构造关系并不清晰。选择小秦岭中部善车峪一带的典型NNE向矿脉开展构造变形与矿化特征研究。结果表明:NNE向金矿脉以右阶排列的石英脉透镜体为特征,主体产状为120°∠70°; 矿脉产出于与之近平行的左行逆冲剪切带内,并改造了早期近EW向剪切带,其所处构造应力场环境为近EW向水平伸展; 矿体的主要矿石矿物为方铅矿、黄铁矿、闪锌矿等多金属硫化物,这些金属矿物多呈条带状或条纹状沿剪切面理或小角度斜交的张剪性面理贯入,显示与左行逆冲变形同期形成的特征。构造变形序列和矿化特征对比分析显示,小秦岭地区NNE向矿脉叠加改造了近EW向矿脉,其构造应力场环境分别与早白垩世和晚三叠世区域应力场特征一致。前人对于岩浆作用、成矿流体和成矿时代等方面的研究结果认为,小秦岭地区经历了印支期和燕山期两期构造与成矿作用的叠加,从而推测NNE向金矿脉应形成于燕山期陆内构造变形阶段,而近EW向矿脉可能形成于印支期华北板块和扬子板块碰撞拼贴阶段。