定容燃烧弹内闪沸燃烧研究

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷雾特性、混合气着火特性、火焰传播特性和燃烧放热特性。结果表明,闪沸喷雾能有效降低着火延迟,提升火焰传播速度,从而有利于能量转换,实现更高的放热率和更高的放热量。并且闪沸喷雾火焰前端形状更加规则,表明更加稳定的火焰传播,有助于提升发动机的热效率和稀燃条件下的燃烧稳定性。

水力耦合作用下预制裂隙砂岩声发射试验研究

为了研究裂隙砂岩渗透率演化的微观机制,对不同预制裂倾角砂岩进行了一系列三轴水力耦合试验研究。试验结果表明,在三轴水力耦合作用下,预制裂隙砂岩试样的强度和变形特性、宏观破坏模式、渗透性受预制裂隙倾角的影响。此外,研究了预制裂隙倾隙角对声发射事件时空演化规律和破裂类型统计规律的影响,揭示了渗透率演化微观机制。声发射试验结果表明,渗透率的降低主要是由压缩事件导致裂隙闭合和孔隙坍塌引起的,而渗透率的增加是由拉伸事件和剪切事件的不断累积引起,并且受预制裂隙倾角的影响。

考虑软弱夹层的含孔洞大理岩力学特性模拟分析

天然岩体中常含有孔洞和软弱夹层等缺陷,为研究含1条软弱夹层与中心孔洞的大理岩在单轴压缩作用下的破坏模式和力学特性,采用数值模拟软件RFPA2D对试样破裂过程进行了模拟。结果表明:软弱夹层的存在改变了大理岩试样的破坏模式,当软弱夹层强度比较低,厚度比较大时,软弱夹层下部的大理岩基本不出现破坏;当软弱夹层强度不变时,大理岩试样的峰值应力随着软弱夹层厚度的增加而减小,峰值应力对应的应变随着软弱夹层厚度的增加而增加;当软弱夹层厚度不变时,大理岩试样的峰值应力随着软弱夹层强度的增加而增加,峰值应力对应的应变随着软弱夹层强度的增加而减小。研究结果对比揭示了不同厚度和强度软弱夹层含孔洞大理岩的破坏模式和力学特性,可为软弱夹层上部建设的岩体工程失稳破坏提供一定的参考。

Modeling of grout crack of rockbolt grouted system

This paper presents a numerical study on the pullout behavior of the rockholt grouted system. Among the complicated failure modes of the rockbolt grouted system, the crack of the grout is concerned here. A tri- linear cohesive zone model （CZM） is used to simulate the inteffacial behavior of rockbolt-grout interface： and a plastic damaged model is adopted for the grout materials. The feasibility of the numerical method is verified by comparing the calculated results with the test observations. The numerical results indicate that two types of cracks of the grout materials can be identified as the inclined crack and the horizontal crack. The inclined crack forms firstly and then the horizontal crack. Both cracks can reduce the interracial shear stress and thus reduce the load transfer efficiency. Further analysis indicates that the crack of the gout material can induce the obvious drops of load capacity, which is not a safe failure mode. This study leads to a better understanding of the mechanism for rockbolt grouted system.

软岩隧道围岩加固及支护技术模拟分析

针对软岩隧道围岩条件差、强度低、难支护的特点,结合实际工程项目,设计出锚索+深浅部锚杆交错注浆+对穿锚索围岩支护方案。利用FLAC3D数值模拟软件,建立数值模型,对锚索+深浅部锚杆交错注浆+对穿锚索围岩支护方案进行模拟分析,并与实际项目采用的支护方式的模拟结果进行对比。结果表明:采用锚索+深浅部锚杆交错注浆+对穿锚索隧道围岩支护方案,能使软岩隧道的围岩强度得到有效提高,围岩变形值同比缩小30%左右,稳定性更好,可以为同类型的软岩隧道围岩加固及支护提供借鉴。

充填物对双圆倾斜孔洞岩石试样力学性能和破裂特征的影响

为研究充填物对双圆倾斜孔洞岩石试样力学性能和破裂特征的影响,采用离散元软件PFC2D对不同倾角下包含不同强度双圆形充填物的岩石试样进行单轴压缩数值模拟。结果表明:充填物强度和倾角对岩石强度和变形特性有不同程度的影响,随着充填物强度的提高,倾角的影响逐渐减弱。当充填系数λ为0.6时,表现出最优的孔洞岩石加固效果,当充填系数大于0.6时,所有倾角试样的强度几乎保持恒定,并且所有倾角试样在充填孔洞之间均未表现出裂纹聚集现象。岩石试样的破坏过程可以用声发射计数、累计声发射计数和定位图进行表征。不同强度充填物试样的最终破坏模式可分为拉伸剪切混合破坏和剪切破坏。缺陷之间的裂纹聚集模式可分为未聚集、剪切聚集和拉伸剪切混合聚集。