神东矿区不同赋存深度沉积岩抗拉强度与断裂韧度研究

为研究神东矿区不同赋存深度沉积岩抗拉及断裂性能,利用声发射监测系统对神东矿区不同赋存深度沉积岩样品巴西劈裂加载过程中的声发射参数进行监测,探讨了岩样抗拉强度、I型断裂韧度及两者比值k随赋存深度的变化规律;分析了劈裂破坏过程中损伤演化、破坏特征及前兆信息。结果表明:抗拉强度和断裂韧度随赋存深度增加而增大,且二者均与赋存深度呈幂函数关系,埋深-300 m以浅岩样的抗拉强度和断裂韧度分别在0. 5 MPa和0. 15 MPa·m1/2以下,而-300 m以深岩样则分别在1. 0 MPa和0. 15 MPa·m1/2以上;岩样抗拉强度与断裂韧度的比值k也随赋存深度的增加而增大,且与赋存深度呈对数函数关系,即埋深-300 m以浅岩样k值为2～3,-400 m左右k值为3～6,-500 m以下k值相对离散。同时,神东矿区不同赋存深度岩样破坏为张-剪混合型,张拉破坏贯穿整个破坏过程,但剪切破坏发生时间不同,即-300 m以浅岩样剪切破坏发生在峰后阶段,而-300 m以深岩样剪切破坏发生在峰前阶段;不同赋存深度岩样在峰值强度前均会出现破坏前兆点,-300 m以浅岩样(除中粗砂岩外)基本在应力峰值的70%～90%,而-300 m以深多在应力峰值的92%以上;可以看出沉积岩失稳预警时间随赋存深度增加而减少,且随深度增加其失稳破坏更加迅速且剧烈。     

用Hopkinson杆技术研究材料动态断裂韧性的进展

综述应用Hopkinson杆技术进行材料动态断裂韧性研究的实验方法。介绍入射波整形技术和力传感器技术在动态断裂韧性实验中的应用。简要总结动态应力强度因子的计算方法和裂纹起裂时间的确定方法。展望动态断裂韧性研究的发展趋势。     

浆网速比对纸张断裂韧性的影响

断裂韧性是材料抵抗裂缝延伸、扩展的能力,是纸张一种重要的强度性能。本文应用断裂基功法研究了不同浆网速比对纸张断裂韧性的影响。试验结果表明：减小浆网速比,增强了纤维定向作用,裂缝纵向分布增加,导致纸张中纵横向断裂韧性差异增加。     

中俄东线X80钢级Φ1 422 mm管道工程设计关键技术应用

为了进一步提升国内油气输送管道建设水平,总结了中俄东线干线北段（黑河—长岭段）X80钢级Φ1 422 mm管道建设前期的一系列技术攻关以及在工程的设计、材料和施工等方面取得的技术突破和科研成果,包括管道的安全可靠性、管道敷设、高后果区识别及评价、管材和环焊缝的断裂韧性、自动焊应用及无损检测、管道下沟等九个方面的技术应用情况,为今后国内大直径管道设计及施工提供借鉴和指导。     

大输量天然气管道工程用特厚壁X80M热轧板卷的开发

针对中俄东线等大输量天然气管道工程用X80钢级螺旋埋弧焊管对热轧板卷提出的技术要求,介绍了武汉钢铁有限公司21.4 mm特厚壁X80M热轧板卷的成分工艺设计,统计分析了批量生产X80M热轧板卷的化学成分、力学性能、低温韧性和显微组织,以及钢管的低温韧性。结果表明:武汉钢铁有限公司为中俄东线天然气管道工程开发的螺旋埋弧焊管用21.4 mm特厚壁X80热轧板卷组织为细小均匀的针状铁素体+弥散分布的M/A岛,低温韧性优异,各项理化性能全部满足管道工程技术标准要求。     

高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术研究

为了全面掌握高钢级管道止裂韧性预测方法,对高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术进行了研究。在设计试验流程、钢管排布、传感器安装和数据采集等方案的基础上,对Φ1 422 mm X80钢级螺旋缝埋弧焊管进行了压力13.3 MPa的全尺寸气体爆破试验。结果显示,管道全尺寸爆破试验顺利实施,裂纹扩展速度、减压波等数据采集技术可靠,测试结果准确,与理论计算结果一致性较好。结果表明,我国已攻克并掌握全尺寸气体爆破试验关键技术,进一步提升了管道断裂控制研究方面的能力。     

微细钢纤维高强轻骨料混凝土静力试验研究

采用高强页岩陶粒、微细钢纤维和矿物掺和料制备微细钢纤维高强轻骨料混凝土(MSFHLAC)试件,研究了微细钢纤维体积分数、砂率和水灰比对MSFHLAC试件立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯折强度、抗剪强度和弯曲韧性等静态力学性能的影响,同时给出了MSFHLAC试件的各强度模型以及相互关系.结果表明:新拌混凝土的工作性能随着微细钢纤维体积分数的增加而降低,当微细钢纤维体积分数大于1.5%时,对新拌混凝土的流动性影响明显;微细钢纤维可以显著改善高强轻骨料混凝土(HLAC)的各项强度和韧性指标,且在低纤维体积分数(0.5%和1.0%)时,材料的抗拉强度和抗剪切强度增长尤为显著;MSFHLAC试件在整个弯曲变形阶段弹塑性较好,较接近理想弹塑性材料;砂率和水灰比对MSFHLAC试件的各项强度和韧性虽有一定影响,但变化幅度基本在10%以内.     

Using a strain based failure assessment diagram for creep–brittle materials

Recently, there has been considerable interest in studying creep crack growth in creep–brittle materials. For example, the methodologies for assessing creep ductile materials, using fracture mechanics parameters like C^* and C_t, have been extended to include creep–brittle materials [1]. This paper begins by examining these recent developments and outlines the difficulties in adopting these developments. An alternative approach is then proposed. This new approach leads from recent work proposed by the authors [2], where a strain based failure assessment diagram (SB-FAD) is used. Experimental results from a series of tests on a simulated heat affected zone of a low alloy steel are explored. The application of the methodology for assessing the initiation and growth of a defect in a creep–brittle material is also demonstrated.     

弹体对钢纤维混凝土侵彻深度的计算研究

对钢纤维混凝土抗侵彻性能进行了研究，将钢纤维含量特征参数和钢纤维混凝土韧度的概念引入到侵彻深度计算公式中，在试验的基础上给出了弹体对钢纤维混凝土侵彻深度的别列赞修正计算式。该公式的各项参数均具有明确的含义。最后，运用侵彻深度公式对钢纤维含量高达6％时的情况下，弹体对钢纤维混凝土的侵彻深度进行了验算，计算结果证明了该公式的有效性、合理性和适用性。     

载荷加载速率对碳纤维镁合金层合板层间断裂韧性的影响

分别采用镁合金和碳纤维代替工程中常用的玻璃纤维增强铝合金层合板中的铝合金和玻璃纤维,通过将单向碳纤维/环氧树脂预浸料交替层压,得到复合材料板,并用环氧树脂将复合材料板与镁合金薄板加压黏结在一起,得到碳纤维增强镁合金层合板。采用单悬臂梁测量载荷速率对碳纤维增强镁合金层合板层间断裂韧性的影响。结果表明:层间裂纹在低载荷速率时以稳定的方式扩展,而在高速率时裂纹的扩展变得不再稳定;在低速率(1~1 000 mm/min)载荷下,载荷速率对层间断裂韧性有轻微的影响;层合板在高速率载荷下的层间断裂韧性大于低速率下的层间断裂韧性。