充填料浆中气泡作用机理及其流变特性演变规律

充填料浆是由固-液-气三相组成的悬浮体,长期以来有关充填料浆研究重点多是固-液两相的流变特性,而气相因素对于具有复杂流变特性的料浆影响却鲜有报道。气相成分可以显著降低充填浆体的屈服应力、黏度,对于改善管道输送性能、降低管道磨损等方面具有显著优越性。首先,通过控制引气剂(TTAB)掺量调节料浆含气量,并测定充填料浆表面张力、空气体积分数、流变性能等参数,探寻料浆中气泡对其流变性能的影响规律。其次,引入毛细管力(F_(cay))、无量纲屈服应力(τ_(ref)/τy)气泡演变模型来分析料浆内气泡演变特征,以期探明气泡对料浆流变特性的作用机理。结果表明,当充填料浆含气量较低时(<12.5%),气相因素对悬浮体料浆流变特性影响甚微,而伴随含气量增加气泡对充填料浆流变特性的影响愈发显著。引气剂作用下气泡表面对料浆内细颗粒体产生斥力,降低了水泥、固废(尾砂)等细颗粒的吸附力,导致料浆屈服应力表现为递减趋势,其流动性呈现增强趋势。基于毛细管力(F_(cay))与无量纲屈服应力(τ_(ref)/τ_(y))理论分析了充填料浆不同含气量下流变特性演变机制,当含气量增加(12.5%~27.7%),料浆的表面张力、屈服应力降低,气泡挤压变形;高含气量下(接近28.6%),料浆内气泡极易破裂。另外,气泡滞留充填体内部导致强度劣化,为此就气泡对充填体力学性能影响及其解决措施开展了探索,并提出了3点有效措施。通过揭示气泡对于充填料浆流变特性影响与其演变特征规律,为高泡充填减阻减磨技术发展提供理论支撑。

金属矿山充填浓度多目标优化控制

针对常规PID控制时充填浓度存在滞后性、时变性等特点,且易受尾砂性质和粒径等因素影响,提出了一种充填浓度的多目标优化控制策略。通过对充填工艺流程进行分析,构建充填浓度的多目标控制模型,设定多目标决策变量,建立对应的目标函数和约束条件,从底流浓度、充填质量、充填成本方面对充填浓度进行多目标优化,采用遗传算法进行求解,并在MATLAB中进行仿真。通过仿真曲线可知,多目标优化算法在评价指标方面满足质量合格、低成本的控制需求,与传统PID控制算法相比,多目标优化控制算法响应速度更快,鲁棒性更强,该充填系统运行以来,充填浓度稳定在70%±1%左右,成本降低15%,满足工业生产要求。

锥体结构单向纤维缠绕线型及程序设计

本文对锥体结构的单向纤维缠绕,应用空间解析几何的知识建立了相应的数学模型,并建立了在相应于四轴缠绕机上的缠绕线型,同时利用VB6. 0编制了相应的模拟计算程序,为锥体结构的单向纤维缠绕应用奠定了基础。

纤维缠绕成型的CAD/CAM技术研究

纤维缠绕成型是制造高强度复合材料制品的一种重要的成型工艺方法 ,在国防和航天工业中占有重要地位 ,将CAD/CAM技术应用与缠绕中可以大大提高生产效率和产品质量、降低设计成本、缩短设计周期。简要概述了纤维缠绕成型CAD/CAM系统的总体方案、关键技术、优化设计 ,并介绍了国内外的研究进展。

纺丝牵伸对PAN基碳纤维原丝性能影响及牵伸工艺研究

对三元聚合、四元聚合和四元氨化聚合三种配方的纺丝液纺丝牵伸工艺进行了研究,利用金相显微镜、电子万能试验机、X射线衍射(XRD)等设备方法表征原丝的微观结构、力学性能和取向度等。结果表明:四元共聚纺丝液的可牵伸性最好,最大牵伸倍率可达12倍,三元次之,四元经氨化后牵伸性明显下降较多。改变牵伸,对原丝断面基本无影响。提高原丝纺丝牵伸倍率,原丝的单丝强度、模量、单丝密度、沸水收缩呈上升趋势,断裂延伸率呈下降趋势。牵伸有利于提高原丝的取向度。水洗→牵伸、牵伸→水洗→牵伸和牵伸→水洗工艺3种纺丝工艺,水洗→牵伸相对可获得性能较好的原丝,炭化后碳纤维强度较高。

纤维单向缠绕成型锥形壳体的研究

本文主要从铺层设计、线型设计、缠绕工艺参数的合理选择及固化成型等方面着手,利用纤维单向缠绕技术对制备锥形壳体的工艺过程进行初步探索研究。实验结果证明,纤维单向缠绕制备锥形壳体具有可行性,是一种新型成型方法。

衣康酸氨化对聚丙烯腈基碳纤维聚合和原丝性能的影响分析

为制备力学性能优异的聚丙烯腈基碳纤维,采用氨化度不同的衣康酸(IA)单体与丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和乙烯磺酸(AS)制备聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。通过聚合转化率的测定表征聚合反应速度,显微镜观察原丝断面形貌,广角X射线衍射表征原丝结晶取向度,动态热机械法表征原丝的玻璃化转变温度和热收缩率,电子万能试验机表征原丝及碳纤维的力学性能。测试结果表明,IA经氨化后制备得到β-衣康酸铵,以β-衣康酸铵作为共聚单体制备的PAN纺丝液的数均相对分子质量达到64100,相对分子质量分布指数为2.96,比粘为1.86;纺丝后原丝断面明亮整齐,氨化度为25%的原丝在12倍牵伸下,单丝拉伸强度为6.8cN/dtex,弹性模量为113.0cN/dtex;该原丝的玻璃化转变温度较未氨化原丝提高了3.19℃;该原丝经炭化后的碳纤维(1K)的拉伸强度达到4572 MPa,弹性模量249GPa,钩结强力62.4N,纤维的力学性能和韧性得到提高。

氨化对三元共聚聚丙烯腈原丝的影响

制备了聚丙烯腈三元共聚和三元氨化共聚聚合液,并对两种聚合液进行了湿法纺丝。使用傅里叶变换红外光谱仪、旋转黏度计、金相显微镜、电子万能试验机等仪器设备分析表征了影响两种聚合液的黏度、黏均分子质量、纤维截面及纤维拉伸性能的因素。结果表明:氨化能提高聚合液的黏度、黏均分子质量和亲水性;三元共聚聚合液制备的纤维在纺丝过程中拉伸性要好于氨化聚合液制备的纤维,能进行12倍的拉伸,但是截面形状要差于氨化后的纤维。

纤维单向缠绕制备C/C扩张段成型技术

在"锥形体纤维单向缠绕技术"的基础上进行了碳纤维单向缠绕制备C/C扩张段成型工艺的探索,制备出了Φ180mmC/C扩张段试验件,并对其进行了性能测试及整体探伤。测试结果为:超声探伤分贝差为15dB的缺陷面积小于5%;沿母线方向层间剪切强度大于10MPa,大端环向层间剪切强度偏小;内压爆破压强为0.6MPa,破裂模式较好。试验结果表明,采用碳纤维单向缠绕技术制备C/C扩张段工艺可行。

国内外预浸料应用市场概述

预浸料产品具有使用方便、成型过程清洁可控、制品纤维含量可控、孔隙率低、可根据制品尺寸和性能要求选择不同成型工艺的特点。概述了热固性预浸料的国内外市场发展概况和主要厂家情况,介绍了碳纤维预浸料在我国航空航天、风电、汽车、轨道交通、体育休闲、船舶运输和一般工业等领域的应用情况。

一种润滑油污染度检测传感器的仿真设计

针对润滑油中金属磨粒的数量是引起润滑油裂变的重要原因,设计并仿真了润滑油介电常数检测传感器,研究了润滑油中磨粒数量对介电常数的影响。利用ANSYS有限元工具仿真出润滑油中磨粒含量引起的介电常数变化,优化了传感器结构参数。润滑油中磨粒含量由0.1%变化到0.5%时该传感器输出电容值变化量约为2 pF,并且电容变化量与磨粒含量呈线性关系,因此,可通过检测润滑油介电常数的变化来确定润滑油劣化度。

浓密机耙架扭矩双重模糊PID控制系统研究与应用

深锥耙架浓密机脱水工艺机理复杂,具有非线性、大滞后、系统稳定性低的问题,难以实现耙架扭矩及底流浓度的稳定自动控制,耙架改进安装压水旋喷装置,建立浓密机耙架扭矩关系模型,建立双重模糊神经网络PID扭矩、底流浓度控制算法,仿真验证其参数指标优于神经网络PID和传统PID,算法稳定调节时间1709.32 s,超调量2.55%,工程应用表明,浓度控制更加稳定,连续高浓度充填时间延长0.7 h。

PAN纤维饱和蒸气牵伸传热机理

依据热力学理论对PAN纤维在蒸汽牵伸箱中的传热机理进行了分析。结合实验数据和传热学公式得出：蒸汽牵伸箱内热量主要通过对流传递到纤维表面，再通过热传导传递到纤维的内部，热传导是纤维热量传递的控制步骤。纤维进入蒸汽牵伸箱的起始温度和蒸气温度越高，纤维直径越细，纤维中心温度升温到玻璃化温度的时间越短。但起始温度不能高于纤维的玻璃化转变温度。在400-430K的温度范围内，提高蒸气温度能较为明显的缩短纤维中心加热到玻璃化温度所用时间。

絮凝剂和减水剂对尾砂浓密性能与充填体强度的影响

为提高溢流尾砂胶结充填效果,对溢流尾砂开展了添加和未添加减水剂沉降试验、湿堆密度测试、胶结料浆流变参数与抗压强度测试、胶结充填体总空隙率和微观结构测试,探究了絮凝剂与减水剂对溢流尾砂浓密性能和充填体强度的作用机理。研究表明:絮凝剂与减水剂具有“协同效应”,可提高尾砂浓密底流浓度,但效果与减水剂添加顺序和添加量相关。添加絮凝剂与减水剂使溢流尾砂湿堆密度增大,由0.559提高至0.591。絮凝剂添加使胶结充填体总空隙率与结构缺陷增加,造成充填体抗压强度降低;而含絮凝剂与减水剂的胶结充填体总空隙率降低,结构更致密,充填体抗压强度得到提高。尾砂浓密阶段添加减水剂可降低后续胶凝材料用量。相关研究成果可为优化尾砂高浓度胶结充填工艺提供借鉴。

海峡两岸房地产税制比较研究

台湾地区的房地产税制呈现出税种设置较少、宽税基、低税率、重视保有环节税制建设等特点;而祖国大陆的房地产税制则表现为税种设置较多、税基窄、存在重复征税、重视交易环节税制建设等特点和差异。对台湾地区房地产税制运行总体评价是:地价税与田赋的课征范围设置科学,互为补充,既涵盖了所有土地,又体现区别对待;房地产各税种实现了计税依据与税收收入的同步增长;房地产流转环节和保有环节的税负比较适当;税率设置有利于税收调节功能的发挥;税式支出较为合理。祖国大陆房地产税制设置不够科学合理,涉及税种多、征管难度大,有法不依、变通税法、征管不到位等问题较为突出。台湾地区房地产税制建设中取得的成效值得我们借鉴,存在的问题亦值得我们在完善我国的房地产税制建设中引起重视。

某金矿膏体料浆流变特性研究与神经网络分析

通过研究某金矿的全尾砂基本性质,采用博乐飞RSR-SST型流变测试仪测定其膏体料浆的流变参数,获取流变曲线并分析其变化过程。利用BP神经网络原理,建立了以料浆质量浓度X_(1)、灰砂比X_(2)、容重X_(3)和扩展度X_(4)影响因素,屈服应力Y_(1)和塑性黏度Y_(2)两个流变参数的流变模型。结果表明:料浆质量浓度是影响流变特性的主要因素,料浆的扩展度次之,灰砂比和料浆容重影响最小;当质量浓度处于72%~74%时,灰砂比、料浆容重和扩展度对流变参数影响较小;全尾砂膏体流变参数随着料浆质量浓度、灰砂比呈线性增长;建立的流变函数模型在预测金矿充填料浆流变特性参数中的误差在可控范围、准确性高,可为管输沿程阻力计算、井下充填管网布置提供依据。

搅拌速度对全尾砂膏体流变性能的影响

为研究搅拌对膏体流变性能的影响,通过控制搅拌速度制备膏体样品,并测试其细观结构、流变、电位及离子浓度等参数,从物理化学角度分析速度对膏体流变的影响。结果表明:膏体搅拌存在速度阈值(本研究中该值为1000~1500 r/min),当搅拌速度小于阈值时,由于膏体中各类膜包裹的颗粒被搅拌分散,细观结构尺寸随搅拌速度增加而变小,膏体流变参数随搅拌速率增加而降低,其流变曲线符合Bingham模型;而当搅拌速度超过阈值时,强搅拌剪切促进了早期水化物及无机盐离子溶解到溶液中,其离子浓度升高,颗粒表面电势由-0.7655 mV变为-0.4760 mV,测得细观结构及流变参数均随搅拌速度增加而变大,且流变曲线更符合H-B模型(n<1)。结合Hattori-lzumi理论和Debye-Hückel理论,通过引入剪切速率因子,建立颗粒表面电化学与吸附力、流变与颗粒聚集状态关系方程,分析了搅拌剪切对膏体流变特征的影响机制,为膏体搅拌技术发展提供理论支撑。

上向水平分层充填采矿法的优化研究

随着我国采矿行业的进一步发展,各种类型的采矿技术逐渐应用于矿产资源开采过程中。其中,上向水平分层充填采矿法在提升矿产资源的开采效率、节约时间以及保障施工安全方面具有重要作用。为了进一步强调上向水平分层充填采矿法的价值,广大工作人员对现有的矿产资源开采技术进行了调整与转变,并通过多年实践验证,发现上向水平分层充填采矿法具有广泛适用性。因此,本文深入分析了上向水平分层充填采矿法的优越之处,并着重探索了其操作模式的优化方法,旨在解决应用过程中的各种问题,为工作人员提供有效的技术指导与帮助。

一种大型碳纤维复合材料桁架结构的设计与研制

从某临近空间浮空器的裙体复合材料桁架结构的需求出发,研发设计了一种大型环形碳纤维复合材料桁架结构,该桁架主体结构采用高性能碳纤维复合材料圆弧管,接头采用全复合材料设计,连接采用榫卯+粘结+螺栓连接的组合连接方式。同时,对复合材料圆弧管和接头的制造工艺进行了研究,研发制作了直径4.5m、15m、30m的裙体复合材料桁架结构,并配合完成2万m平流层试飞,获得圆满成功。该桁架产品的结构设计和复合材料制作工艺应用于某载人飞艇的复合材料骨架的设计和研制中,获得良好效果。

阻燃高分子复合材料的研究进展

综述了阻燃高分子复合材料的发展概况 ,并介绍了几种典型的阻燃复合材料的分类及特性。