双孔切槽爆破裂纹扩展的动焦散实验

应用爆炸加载动态焦散线测试系统,研究了不同切槽方式下,双孔同时起爆时贯穿裂纹的扩展行为及裂纹尖端应力强度因子的变化情况.实验结果表明：炮孔间两切槽方向优先扩展的主裂纹,裂纹尖端并未直接相遇,而是发生偏转并移向异方已经形成的裂纹.裂纹扩展速度先减小,振荡变化后逐渐升高到峰值,随后减小,振荡变化后直至裂纹止裂.应力强度因子KI由初始时的最大值迅速减小,反复振荡后,又逐渐增大至第2个峰值,之后开始减小.定性的分析了应力波与裂纹尖端相互作用机理.     

基于数字图像相关方法的拉应力作用下圆孔受力分析

采用超高速数字图像相关实验系统和电子万能试验机加载设备,进行了含有圆孔试件的单轴拉伸试验,对圆孔孔边的应力分布情况以及应力集中系数进行了研究,同时利用ABAQUS进行了相同实验条件下的数值模拟。实验结果表明:试件模型受载后圆孔孔边发生了明显的应力集中现象,并通过设置测试点,详细地描述了孔边的应力集中现象,同时给出了拟合曲线与公式。ABAQUS有限元软件模拟计算的孔边最大应力集中系数K=2.99,与理论值K=3相比具有很高的吻合度。数字图像相关方法实验数据拟合公式得出的K=2.69,与理论值K=3存在一定的误差,但具有较高的参考性。     

爆生气体驱动双共线Ⅰ型裂纹的扩展行为

在光面预裂爆破中相邻炮孔间的共线裂纹相向扩展时会先互相排斥后相互吸引,裂纹扩展路径呈“勾连”状现象。为解释这一现象,基于T应力修正后的最大拉应力准则,联合Abaqus软件与Hypermesh软件研究了爆生气体驱动相向扩展的双共线Ⅰ型裂纹的起裂和扩展行为。结果表明：模型尺寸(模型宽度W与高度H的比值)、初始裂纹尺寸(初始裂纹长度a和圆孔半径r的比值)和裂纹面上爆生气体压力对裂纹起裂行为的影响显著,Ⅰ型裂纹扩展中裂纹扩展路径出现“勾连”状现象的先决条件是“Ⅰ型裂纹起裂时或扩展中发生偏转”;裂纹面上的爆生气体减弱了Ⅰ型裂纹扩展中发生偏转的程度,使裂纹扩展路径更难出现呈“勾连”状的现象。通过裂纹增量扩展法模拟了裂纹扩展路径,Ⅰ型裂纹扩展会产生“勾连”状的裂纹扩展路径;裂纹扩展路径呈“勾连”状的现象与裂纹间的相互作用有关,该相互作用可通过裂纹扩展角θ的正负来表示。     

新型凿井提升系统在煤矿井筒施工中的应用

为克服大直径深立井井筒施工中已定型的凿井提升设备存在生产能力不足、排矸时间长、制约矿井安全高效施工等缺点,亟需开发新型凿井设备,提高建井速度。基于此,研制出一套新型凿井提升系统,包括:容积为6、7、8 m~3座钩式吊桶;G13、G15、G18、G21、G25型钩头装置;JKZ-5×3.1和2JKZ-5×2.65凿井提升机和直径为3.5、4.0 m提升天轮。新型凿井提升系统在营盘壕煤矿主井井筒施工中得到了成功应用,结果表明:该新型凿井提升系统大幅加快了排矸速度,实现了综合掘进月进尺110 m,加快了矿井建设速度,比计划工期提前了32 d,经济效益明显。     

冻结立井爆破冻结壁成形控制与井壁减振研究

控制爆破动载荷对冻结管、冻结壁及井壁的扰动和破坏是冻结井筒施工的重要环节。以万福矿井筒掘进工程为依托,采用周边眼普通光面爆破、半圈切缝药包和整圈切缝药包3种形式,运用多重分形理论,提取了3种条件下冻结壁成形图像多重分形谱特征参数;利用频率切片小波实现了3方案下不同频带信号重构;通过小波包算法对井壁爆破振动进行了监测分析,获取了相应信号频带能量分布。结果表明:多重分形谱可用来客观评价切缝药包对冻结壁的护壁作用;井壁振动信号主频较地面爆破振动高,通常在150 Hz左右;随着频率的升高,井壁振动信号振幅和能量都不断降低;在低频段(0~250 Hz),相对于周边眼普通光面爆破,半圈切缝药包能量降低了41.54%,整圈切缝药包能量降低了52.42%,切缝药包在低频段具有显著的"吸能"作用;在中频段(300~500 Hz),由于半圈切缝药包装药能量释放不均衡及井筒结构体非严格对称导致频带能量出现了"选择放大"效应;在高频段(700~900 Hz),能量沿高程"区域集中"现象说明切缝药包的减振效果更多地体现在爆破近区。验证了切缝药包的减振和对冻结壁的护壁作用。     

冲击荷载下缺陷介质裂纹扩展的DLDC试验

采用数字激光动态焦散线试验系统,利用落锤冲击含预制裂纹(倾斜角度分别为0°,30°,45°)的缺陷介质,研究裂纹扩展的动态行为.结果表明:冲击荷载下,裂纹会于预制裂纹一端起裂,扩展至整个试件,且扩展路径指向重锤落点;主裂纹尖端的动态应力强度因子振荡增大又减小,然后增大至最大值时主裂纹起裂;次裂纹起裂前,KId振荡变化,起裂后迅速增大后振荡减小;主裂纹起裂后,速度迅速减小;次裂纹扩展速度先增大后振荡减小,与KId的变化趋势保持一致;含缺陷的冲击断裂试验中,主裂纹起裂时间较晚.     

斜井施工中红黏土层高效钻眼爆破试验

在红黏土层中进行巷道掘进作业时,采用钻眼爆破施工工艺经常遇到钻孔困难、炮孔参数设计要求严格、掘进速度慢等问题,基于此分别对红黏土层中的钻眼成孔和爆破机理进行分析研究.通过改进钻眼成孔机具,采用EZ1-21/2手持式气动钻机配梅花钻头和麻花钻杆进行成孔作业,大幅加快了成孔质量和速度;通过优化炮眼排列、角度、深度、装药量等...     

无缝钢管轧机用辊材质的选择

针对无缝钢管轧机各机架的轧制条件及轧辊所应具备的主要性能,指出了穿孔机架、轧管机架、定减径及矫直机架轧辊在材质选择上应考虑的因素,提出了各机架轧辊应选用的材质及其硬度控制范围。     

NOx传感器测量实际道路NOx排放的试验研究

针对便携式排放测试系统(portable emission measurement system,PEMS)测量实际道路排气污染物中NOx比较困难的问题,提出一种简易测量整车实际作业过程中NOx排放的试验方法.分析氮氧传感器工作原理,确定传感器安装方式及计算测量方法,对比分析氮氧传感器和PEMS设备测量实际道路NOx排...