基于响应面法的充填体强度增长规律分析

为了研究充填体强度形成过程中水泥、细矸率和减水剂用量对充填体力学性能的影响,在对煤矸石、粉煤灰等充填材料物化性能分析的基础上,采用中心复合实验法研究了水泥、细矸率和减水剂用量对充填体的不同龄期强度特性影响规律,建立各个养护龄期的充填体强度响应面回归模型,为现场不同龄期的充填体强度预测提供了一个科学的方法。结果表明:在整个养护龄期内,充填体强度随着水泥、减水剂的掺量增大而增大,随着细矸率的增加而降低,但降幅不大。充填体的早期强度不仅受水泥、细矸率、减水剂的单一因素影响,而且三因素间的交互作用影响显著,其中1 d强度特性回归模型为二阶响应面,3 d强度为三元二次式。充填体中后期强度受水泥、细矸率、减水剂的单一因素影响,三因素间交互作用不明显,其对强度的影响顺序为:水泥>减水剂>细矸率。

废弃混凝土粗骨料对充填膏体性能的影响

为解决废弃混凝土长期堆放占用土地资源,破坏周围生态环境的问题,利用废弃混凝土粗骨料替代煤矸石制备充填膏体,分别测定了其初始坍落度与扩展度、流变性能,以及静置2 h后的坍落度与扩展度、泌水率及单轴立方体抗压强度。结果表明:废弃混凝土粗骨料对初始流动性能的影响显著,随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,初始坍落度由25 cm逐渐减小到22 cm,而对充填膏体的静置流动性能影响较小;随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,屈服应力及塑性黏度均呈上升趋势;废弃混凝土粗骨料对充填膏体的泌水有很好的抑制作用,随废弃混凝土粗骨料替代率的增加,泌水率由5.56%逐渐减小到4.61%;随着废弃混凝土粗骨料替代膏体矸石量的增加,废弃混凝土充填膏体试件的抗压强度先增大后减小,综合分析选取了废弃混凝土粗骨料替代矸石量的合理范围。

自然及饱水状态下煌斑岩力学特性试验研究

为了探究煌斑岩层状大面积侵入条件下特厚煤层综放开采矿压显现异常的机理,分别对自然及饱水状态下煌斑岩进行了单轴压缩、巴西劈裂和变角剪切试验等力学试验研究。结果表明:两种状态下煌斑岩在单轴压缩试验峰前均经历了孔隙压密、弹性变形、塑性变形三个阶段,但自然状态下煌斑岩弹性变形阶段很长、塑性变形阶段很短,由峰后曲线可知饱水和自状态下煌斑岩分别属于Ⅰ类稳定破裂型岩石和Ⅱ类非稳定破裂型岩石;自然状态下煌斑岩单轴抗压强度平均为114.53 MPa,饱水抗压强度比自然状态降低了39.7%;由巴西劈裂试验知自然状态下煌斑岩平均抗拉强度为8.63 MPa,饱水后煌斑岩的抗拉强度比自然状态降低了42.4%;由变角剪切试验分别获得了两种状态下煌斑岩的强度曲线方程,并得到了两种状态下煌斑岩的内聚力和内摩擦角,饱水后内聚力内摩擦角分别下降了21.8%和1.6%。

基于煌斑岩遇水软化的声发射特性研究

为研究煌斑岩遇水前后在破裂过程中的声发射特征,设计了干燥和饱水2种状态的煌斑岩,利用YAW-1000型压力机和PCI-2声发射信号采集系统对其进行单轴加载作用下的声发射试验,分析煌斑岩的声发射特征。结果表明:2种含水状态煌斑岩的声发射特性明显不同,饱水状态煌斑岩的最大振铃计数率为干燥状态的69.2%,饱水状态煌斑岩的最大能率为干燥状态的68.2%。

一种大型冲压式翼伞的设计与试验

冲压式翼伞是一种具有高滑翔比和可控飞行能力的降落伞,在精确空投和回收领域具有广阔的应用前景。国外大型冲压式翼伞的设计技术较为成熟,冲压式翼伞也得到了广泛应用;而国内的设计技术还停留在中小型冲压式翼伞上,大型冲压式翼伞的设计和应用较少。该文提出了一种大型冲压式翼伞的设计方法,给出了结构设计方法,修正了气动性能的工程计算方法,并设计了一个用于回收运载火箭助推器的大型冲压式翼伞,分析了该伞气动性能数值的计算结果和试验数据。修正后的工程计算方法可计算翼伞系统的失速攻角,能够解释在小安装角下翼伞系统无法配平的现象,得到的大型翼伞系统气动性能数据与空投试验的数据也较为接近,是大型冲压式翼伞设计的有效辅助方法。空投试验和飞行试验的成功也证明了这种大型冲压式翼伞的设计方法合理可行。