高精度仪器化压入仪设计与应用

研制了一款试样参照型高精度仪器化压入仪。该仪器采用3个探头式电容位移传感器与深度测量随动盘相结合的压入深度测量方式,排除了试样小角度倾斜、机架变形以及试样支撑或夹持变形对压入深度测量的影响,从原理上保证了仪器化压入测试中最关键的基础数据即金刚石压头压入试样深度的测量准确性。压入仪的驱动装置与载荷传感器采用分离式设计方案,避免了载荷测量的热漂移问题,保证了载荷基础数据的测试精度。仪器采用自主研发的系列材料力学性能测试新原理和新方法,解决了目前国际上商用仪器化压入仪采用传统测试原理及方法所带来的力学性能参数测试精度不高的问题。利用所设计的"高精度仪器化压入仪",对6061铝合金和S45C碳钢2种材料进行了杨氏模量的仪器化压入测试,验证了所设计仪器的测试精度。

仪器化压入仪深度测量随动盘模态分析

建立了高精度仪器化压入仪深度测量随动盘的三维实体模型,并利用有限元分析软件ABAQUS计算了该模型的固有频率和振型。结果表明：深度测量随动盘第（1~6）阶的固有频率均处于低频范围（小于20Hz）,这就要求高精度仪器化压入仪的驱动部件应选用具有平滑线性力/行程控制特性的音圈电机,将压入测试时的加/卸载过程控制在准静态状态。此外,高精度仪器化压入仪应配备具有较好低频振动隔离特性的隔振台。分析对高精度仪器化压入仪的设计和改进以及工作环境的选择有一定指导意义。

李粮店煤矿大采深地应力分布规律研究

为掌握李粮店煤矿大采深地应力分布规律,采用空心包体应力解除法在二1煤层底板L7灰岩中施工钻孔,现场测量了4个测点的地应力大小,结果表明,该矿区为高地应力区域,且最大主应力远大于中间主应力和最小主应力,最大主应力接近水平方向;矿井深部开采时围岩内存在较大的剪应力,围岩稳定性较差。另外通过对矿区地应力场与矿区构造关系的分析,进一步表明了矿井主控地应力为构造应力,最大主应力方向基本垂直于褶皱构造轴向和断裂构造的走向。