坝基不同倾角软弱夹层的破坏模式及D-C模型参数研究

坝基岩体中的软弱夹层对抗滑稳定影响重大,因此对其破坏模式及本构模型参数的研究具有重要意义。采用软弱夹层重塑样进行三轴压缩试验,下部未泥化部分采用泥化部分土掺入20%水泥代替,上部采用泥化部分土制样,泥化部分与未泥化部分交界面分别制成0°,30°,45°,60°倾斜面并作粗糙处理模拟实际界面特性。试验结果表明:含不同倾角结构面的软弱夹层试样临界角范围为58.3°～61.7°,当结构面倾角介于临界角范围之内时,软弱夹层试样沿结构面破坏,当结构面倾角位于临界角范围之外时,软弱夹层试样在上部泥化部分土中破坏;对软弱夹层试样三轴试验ε((σ_1-σ_3))–ε_1关系曲线进行线性拟合,结果表明,随围压增加,试样初始切线模量及极限破坏强度均增加,根据试验结果得出了相应的D-C模型参数并将其应用于坝基抗滑设计中,取得了良好效果。本研究成果对坝基软弱夹层的抗滑设计及同类软弱夹层工程性质的研究具有一定参考价值。     

紫外光固化聚氨酯自愈合涂层的合成和性能研究

目的 制备一种紫外光（UV）固化聚氨酯自愈合涂层,并研究其自愈合性能。 方法 以2.4-甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、三羟基聚醚多元醇（HSH330）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、1,4-丁二醇（BDO）为原料,采用两步法合成UV固化丙烯酸酯改性聚氨酯涂层（APU）。使用红外光谱对合成涂层的化学结构进行表征,使用激光共聚焦显微镜对涂层的表界面性能进行分析,并使用拉力试验机考察涂层的力学性能、自愈合性能及成膜性能。结果 FTIR光谱结果表明,合成的涂层是丙烯酸酯改性聚氨酯涂层（APU）,810 cm–1处存在来自HEMA的—C=C—双键弯曲振动峰,同时涂层仍呈现出明显的聚氨酯化学结构特性。随着HEMA的引入,涂层硬段质量分数从20%增加至40%的过程中,吸水率从36.8%降至3.1%,弹性模量从0.29 MPa增加至8.69 MPa。自愈合性能测试结果表明,随着HEMA的引入,涂层的自愈合率降低,当APU涂层硬段质量分数超过45%后,涂层失去自愈合能力。结论 制备的APU涂层具有优异的耐水性和致密性,由于HEMA含量的增加限制了软段结构的分子链运动和氢键作用,从而削弱了涂层的自愈合性能。     

Graphene-coated copper foam interlayer for brazing carbon/carbon composite and niobium

Problems such as poor structural integrity, inhomogeneous dispersion, and agglomeration of graphene in the brazing seam are typically encountered for graphene additives in a brazed joint interface. To resolve these problems, a plasma-enhanced chemical vapor deposition process was employed for in-situ preparation of a high-quality graphene-coated copper (Cu) foam composite interlayer prior to be applied for brazing carbon/carbon composite and niobium. The prepared graphene and the brazed joints were characterized via Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy. The results revealed that graphene was evenly distributed in the brazing seam with the help of the Cu foam, which was characterized by interconnected porosity. Simultaneously, the excellent chemical inertia of graphene inhibited the collapse of the Cu foam, based on which the thermal residual stress in the joint was effectively mitigated due to the synergistic reinforcement effect of the Cu foam (with good plastic deformation capacity) and graphene (with extremely low coefficient of linear expansion). This effect led to significant improvement in the average shear strength of the joint.     

锌夹层对铝合金超声搅拌摩擦点焊Hook缺陷的影响

对于铝合金的搅拌摩擦点焊,Hook缺陷是制约接头焊接质量的原因之一. 文中提出一种添加锌夹层的超声搅拌摩擦点焊新工艺,在利用超声可提高材料流动性及促进元素扩散的同时,添加纯锌中间层,使界面形成低熔点共晶进一步促进Hook区材料的冶金结合,从而改善Hook形貌,提升接头焊接质量. 结果表明,添加锌夹层可明显改善接头Hook形貌,显著提高了Hook区有效连接面积. 在不同热输入条件下,添加锌夹层后超声搅拌摩擦点焊接头的拉剪强度均有所提高. 当转速为600和1 200 r/min时,添加锌夹层比常规超声搅拌摩擦点焊工艺得到的接头拉剪失效载荷分别提升了21.36%和12.79%.     

Simulation of the interactions between hydraulic and natural fractures using a fracture mechanics approach

HYDROCK method aims to store thermal energy in the rock mass using hydraulically propagated fracture planes. The hydraulic fractures can interact with the pre-existing natural fractures resulting in a complex fracture network, which can influence the storage performance. This study investigates the interactions between hydraulic and natural fractures using a fracture mechanics approach. The new functionality of the fracture mechanics modelling code FRACOD that enables crossing of hydraulically driven fracture by a pre-existing fracture is presented. A series of two-dimensional numerical models is prepared to simulate the interaction at different approach angles in granitic rock of low permeability. It is demonstrated that multiple interaction mechanisms can be simulated using the fracture mechanics approach. The numerical results are in agreement with the modified Renshaw and Pollard analytical criterion for fracture crossing. The results show that for large approach angles, the hydraulic fracture crosses the natural fracture, whereas for small approach angles, the hydraulic fracture activates the natural fracture and the wing-shaped tensile fractures are propagated from its tips. Thus, the presence of fractures with low dip angles can lead to the growth of more complex fracture network that could impair the thermal performance of the HYDROCK method.     

KT178 型取心钻具在共和干热岩钻井中的应用

青海共和盆地干热岩资源富集于花岗岩地层,硬度高,研磨性强,部分层段裂隙发育,取心困难。针对干热岩地层和取心需求特点,研制了一套KT178型取心钻具,并配套设计了孕镶金刚石取心钻头。该钻具为单动双管取心钻具,可配套井底动力钻具使用,设计中注重对钻具外管、卡簧等关键部件的强度校核。在GH-01井和GH-02井中,经过两轮试验和优化,钻具逐渐成熟,获取了较完整的岩心样本,满足干热岩勘探取心要求,具备了向页岩气、水资源勘察等具有间断取心需求的同类工程推广应用的条件。     

软弱夹层厚度和倾角对斜坡地震动加速度响应规律的影响

地质体中的软弱夹层包含组成材料、厚度、埋深、倾角和延展方向等特征,不同特征的夹层与地震波相互作用,往往使地质体的动力响应结果产生显著差异。以含软弱夹层岩质斜坡为研究对象,开展了针对4个含软弱夹层斜坡模型的振动台试验,考虑的夹层特征包括厚度（3和5 cm）和倾角（0°和20°）。采用比较分析法,揭示了夹层的厚度和倾角特征分别对斜坡水平分量加速度特性的影响,以及各自产生影响的相对强弱。在比较的过程中,既观察到了厚夹层相比于薄夹层,对地震波的隔震作用,也观察到了水平夹层相比于反倾夹层,对地震波的增强作用。但这2种现象并不是出现在沿斜坡表面的整个高程范围内,主要体现在坡体中上段,尤其是在相对高程h/H=0.5和坡顶处。如在坡顶处,当夹层水平布置时,含薄夹层模型的PHA值是含厚夹层模型的1.8~2.6倍,而当夹层均为薄层时,含水平夹层模型的PHA值是含反倾夹层模型的1.8倍。另一个重要现象是,在坡体中上段（0.75≤h/H≤1.0）和坡底,夹层厚度对模型斜坡的PHA值起到了控制作用,使得因厚度差异引起的响应差异最大;而在坡体中下段（0.25     

硬致密泥岩钻进的新型复合片钻头的研究与应用

介绍了一种新型齿形的复合片钻头，在硬致密泥岩中钻进，与常规复合片钻头相比，具有很高的钻进效率和高的钻头寿命，解决了泥岩钻进效率低的难题。     

大同矿区坚硬顶板与坚硬煤层条件下综放开采

大同矿区坚硬顶板、坚硬煤层(以下称“两硬”)的条件严重制约厚煤层的高产高效开采技术的应用，尤其是采出率难以提高。经过10多年的科技攻关，对顶煤弱化、顶板控制及装备等技术的试验，得出了一种在两硬条件下矿井高产高效及高采出率的综放开采技术，取得较好的经济效益。     

电缆隧道施工地压问题

在某电缆隧道施工过程中，当竖井通过软弱夹层时，竖井井筒受到地压作用而发生破坏，影响施工进度。为解决这一问题，对此竖井地压问题进行力学分析，通过隧道地压与竖井地压的力学分析计算，得出了软弱夹层的极限埋藏条件与井筒的侧向压力。