钢轨轨底裂纹扩展影响因素分析

【目的】为分析钢轨材质、残余应力、温度应力在钢轨使用中的内外因对轨底裂纹扩展的影响开展研究。【方法】基于断裂力学理论结合轨底伤损实测,建立钢轨轨底裂纹扩展模型,对轨底伤损扩展失效时的临界裂纹尺寸、裂纹平均扩展速率、剩余寿命等指标进行量化分析。【结果】结果表明:钢轨材料断裂韧性与轨底初始伤损扩展的剩余寿命存在正相关关系,U95Cr H材质钢轨的轨底裂纹扩展剩余寿命小于U78CrV H材质小于U75V H材质;以某线路实际使用的钢轨材质U78CrV H为例,轨底残余应力由0增加至300 MPa,轨底裂纹扩展的临界尺寸增长约2.5%,剩余寿命下降约6%;残余应力为200 MPa时,温度应力由0增加至200 MPa,轨底裂纹扩展的临界尺寸变化不大,在1%内。【结论】研究结果可为轨底裂纹扩展研究和养护维修提供参考。

考虑坝-基-库水相互作用的拱坝底缝开裂模拟

针对拱坝裂纹扩展问题,以某拱坝为例,建立了大坝-地基-库水系统的三维有限元模型.在此基础上,基于全耦合的拱坝-地基-库水模型,利用扩展有限元法(extended finite element methods,XFEM)对地震作用下的底缝开裂进行了模拟分析.研究中,在坝体上游底部设置了不同位置的人工短缝,以探讨拱坝在强震条件下的底缝开裂响应.结果表明:横缝削弱了坝体的整体性,增大了坝体的位移响应,但增设横缝可有效减小坝体的应力响应;在坝体底部设置人工短缝显著降低了坝踵的应力响应;拱坝的横缝对底缝开裂影响显著,能限制底缝的横向扩展,减少坝体的开裂损伤.

某型航空涡轮发动机一级涡轮盘裂纹故障分析

航空涡轮发动机的一级涡轮盘是航空发动机中的关键部件。由于发动机涡轮盘转子转速高、温度高,工作环境恶劣,作用在发动机涡轮盘上的涡轮叶片产生的离心力反作用于连接的榫槽,在各种多变载荷、循环载荷作用下,使得涡轮盘容易产生疲劳断裂。通过对某型航空涡轮发动机一级涡轮盘槽底裂纹产生的原理进行分析,结合真实数据和故障造成的影响,提出相应的预防措施来提高航空涡轮发动机的使用性能、可靠性、安全性与经济性。

OVT域的海底电缆地震数据各向异性裂缝预测技术应用

随着海底地震(Ocean Bottom Seismic,OBS)采集方式的不断发展,海洋地震数据方位角分布更宽,地震资料信息量大、空间连续性好,为准确预测储层中裂缝发育带提供了优质的数据基础,但是目前海底地震数据宽方位属性的应用基本停留在成像阶段,没有充分挖掘OBS宽方位数据的潜力。基于海底地震数据(OBS)地震资料炮检距矢量片(Offset Vector Tile,OVT)域成像,对纵波在复杂构造区振幅方位各向异性特征进行分析,根据振幅随方位角变化预测裂隙发育方向和密度的基本原理,开展地震裂缝检测技术研究攻关,并针对渤中、南海等工区OBS三维地震纵波资料OVT域进行处理,获得6个方位地震数据体,应用最小二乘拟合算法,计算出了该工区的裂隙的发育密度与发育方向,为后期裂缝型油气藏的钻探与开发方案的设计提供了一定依据。

冲旋步进钻井提速方法的井底裂纹拓展特性

针对深部地层井底岩石硬度高、强度大和应力集中现象导致的岩石可钻性差、破岩效率低和使用寿命短的问题,提出旋冲钻井和差压步进破岩方法相结合的冲旋步进钻井提速新理念。为了研究冲击作用下差压步进钻头破碎地层岩石的裂纹拓展规律,采用有限-离散元(FDEM)方法建立了球齿冲击三维薄板模型,开展了球齿在不同冲击能量、冲击位置及岩石种类等条件下的冲击破岩过程模拟,获得了阶梯型井底岩石在冲击作用下的裂纹扩展规律。研究结果表明:由于阶梯面的存在,球齿在冲击作用下对阶梯型井底造成的预损伤区域比常规井底更大,冲击位置靠近阶梯面的裂纹扩展效果更好;双球齿冲击阶梯井底容易形成较大范围的岩石破碎区,降低了破碎阶梯井底地层岩石的难度;球齿冲击过程中对青砂岩造成的预损伤区域比花岗岩大,在冲击能量相同的情况下球齿冲击破碎花岗岩更为困难。利用冲旋步进钻井方法理论上可以进一步提高难钻地层钻井速度,但具体效果需要经现场试验及优化。所得结论可为深部难钻地层钻井速度的提升提供新的思路。

加肋钢悬臂支撑-底部钢板组合桥面拓宽技术

[目的]在桥面拓宽施工过程中,常出现新旧桥连接处纵向开裂、拓宽桥面横向开裂等典型问题,如何通过优化和改进桥面拓宽技术解决这些问题是桥梁工程的一个重要内容.[方法]以国内首座跨海大桥——厦门大桥的桥面拓宽工程为背景,提出了一种加肋钢悬臂支撑-底部钢板组合的桥面拓宽方法.该方法有机结合了钢-混组合梁、正交异性钢悬臂板、底部加固钢板等桥面拓宽加固方法,采用混凝土现浇板作为桥面板、湿接法连接新旧桥梁,然后通过外延加肋钢悬臂构建支撑结构,并兼做现浇桥面混凝土的永久性模板.[结果]厦门大桥桥面拓宽加固工程的三维有限元仿真结果表明,钢悬臂布置间距增大会导致拓宽部分混凝土桥面板的拉应力增加,而设置下部加固钢板对于拓宽桥梁结构的挠度和应力分布影响明显.[结论]通过合理布置钢悬臂支撑结构和底部钢板,可显著减少拓宽部分混凝土纵横向裂缝的产生,改善拓宽后的桥梁的力学性能.相关成果有效支撑了厦门大桥的拓宽加固改造施工,为同类工程提供了有益的参考.

混凝土灌注桩钻芯检测常见问题分析

对于普通抽芯,借助孔内摄像技术辅助分析了灌注桩钻芯检测中检测桩桩长的确定、桩身混凝土芯样严重蜂窝、连续沟槽、破碎及松散的区分辨别及判定、桩身水平裂缝和竖向裂缝缺陷位置和范围的确定、桩底沉渣厚度综合判定以及持力层溶洞位置及溶洞深度的确定等常见问题,进而对缺陷桩给出合理且精确的判定。本文对钻芯检测缺陷桩的判定,具有一定的指导意义。

某高速公路大桥箱梁底板裂缝检测及加固技术

高速公路现浇连续梁底板裂缝是一种比较常见的质量病害缺陷,产生的原因多为在建设期间不规范施工导致。文章以某高速公路大桥箱梁底板裂缝病害处治为例,从预应力钢筋混凝土现浇连续梁桥箱梁底板裂缝检测方法与工具、裂缝加固技术出发,对箱梁底板环向裂缝加固处治技术进行了详细介绍,同时从人员、机械、方法等方面分析了该箱梁裂缝产生的原因。

预应力连续箱梁底板开裂原因分析与实际结构状态识别

以某预应力连续箱梁桥为工程背景,针对该桥主梁在运营状态下底板及腹板开裂病害进行原因分析,并提出处置建议。本文首先介绍了主桥病害情况以及静载试验下的结构响应情况;然后通过有限元模拟方法对结构的纵向受力进行分析,得到结构参数及使用荷载对结构横向裂缝的影响规律。最后对造成箱梁裂缝病害的原因进行分析总结,并提出了裂缝防治措施。

有机封装基板常见失效模式与制程控制

随着封装技术的迅速发展,集成电路封装需要具备微型化、多功能化、高频、高速、高性能以及低成本等特点。为了满足先进封装的需求,有机封装基板朝着小孔径、高布线密度、小尺寸等方向发展,这一发展趋势对基板的机械稳固性、散热性和电学性能提出了更高的要求,对内部互连可靠性、离子迁移以及焊点牢固性的控制带来很大挑战。研究了孔底开裂、离子迁移、焊点开裂等失效模式,分析其失效机理,总结失效模式的影响因素,有针对性地提出了有效的基板制程控制措施。

连接底开裂原因分析及改进措施

对失效连接底金相组织、化学成分、裂纹形态等进行理化检测,分析连接底裂纹产生的原因。结果表明:连接底裂纹为淬火裂纹;连接底中心圆柱部与底部过渡弧R角半径较小是主要原因,致使淬火过程中应力集中导致开裂;原材料中心部位组织疏松和冷却速度较快,进一步促进裂纹萌生;通过增大R角、调整热处理工艺来降低淬火应力,从而避免连接底淬火开裂的产生。

堤防工程混凝土溢流堰底板与堰身结合处局部裂缝加固处理技术研究

现有的加固处理技术沉降量分布不均匀,堰体抗滑稳定系数不符合标准,为此,文章深入研究了堤防工程混凝土溢流堰底板与堰身结合处局部裂缝的加固处理技术。具体而言,通过计算背水坡与迎水坡的边坡稳定性应力值,设置具体堤防允许值。处理裂缝表面,选择合适的钢板进行粘贴。根据裂缝的具体情况确定修补范围,将预先制备的砂浆灌入混凝土,在浆液中添加溶剂以增加浆液黏度,使填筑效果更明显。对钢筋进行除锈处理后涂抹防锈材料再填充密封材料修补裂缝。测试结果表明,5组测试的沉降量结果均在-30 mm以内,沉降变化较均匀。在不同工况下,堰体抗滑稳定系数均在规范安全系数参考范围(1~1.5)内,满足设计要求,达到了良好的加固效果,增强了堤防工程的防水性和耐久性。

大功率内燃机低合金高强度结构钢车底架焊接裂纹控制研究

为研究大功率内燃机车底架焊接裂纹的控制方法,以Q460E材质车底架为研究对象,对一种常用药芯焊丝频发结晶裂纹的主要原因进行分析,借助实心焊丝ER50-6作为打底对这种常用药芯焊丝的焊接工艺进行改良。结果表明:常用药芯焊丝中Ni含量的高低可以直接影响焊道裂纹出现的频率,加入实心焊丝ER50-6作为打底并采用不同工艺优化后,焊接表面裂纹率可以由37.7%降低为5.1%。

连续刚构桥箱梁底板预应力钢束张拉径向力研究

为了研究连续刚构桥底板预应力钢束张拉径向力的大小,在经典径向力计算公式的基础上,考虑底板预应力钢束的布束范围以及实际桥梁尺寸,对不同跨径范围内的5座桥梁进行径向力参数敏感性分析。研究发现,无论何跨径,当底板曲线抛物线指数从1.5、1.8到2.0变化时,径向力变化均有较大差别;其次,考虑定位误差以及“以直代曲”的施工方法对径向力的影响,修正了经典径向力计算公式。研究结果表明,不同跨径下径向力增大系数不同,径向力的大小与施工段长度的划分成反比,防崩钢筋应分区域差异设置。相关研究可较为准确地计算径向力的大小,能为下一步的连续刚构设计工作提供参考。

孔内摄像技术在钻芯检测中的应用

本文采用孔内摄像法技术对灌注桩普通钻芯和界面抽芯的检测结果进行辅助验证,从裂缝缺陷、桩底沉渣厚度、持力层缺陷以及界面抽芯的桩端部分的混凝土性状、桩底沉渣厚度等多角度进行验证和对比,结果表明孔内摄像技术能有效弥补钻芯法在机械破损、水平裂缝判别等方面的不足问题以及准确地识别桩身缺陷和桩底沉渣厚度。孔内摄像技术与钻芯法的综合应用,可增强钻芯检测结果的科学性和准确性。

古浪河桥梁板底裂缝与铰缝破损的维修技术研究

为解决桥梁板底裂缝与铰缝破损问题,本文以甘肃省武威公路事业发展中心古浪公路段管养的G312线古浪河桥梁为例,对其裂缝与破损问题进行研究,分析了造成板底裂缝与铰缝破损的具体成因,并提出了板底裂缝与铰缝破损的维修技术措施,以期为相关人员提供参考。

催化裂化工业再生器底部气流分布及优化分析

为了不断提升催化裂化工业再生器底部气体流向分布的均匀性,文章通过实验形式对催化裂化工业再生器底部气流分布进行研究,经实验研究结果发现,对再生器主风入口倒锥结构进行改变对底部气流分布均匀性没有显著影响,而增大气体分布器孔径以及改变分布器上端区域气体出口速度对再生器底部气流分布的均匀性具有显著改善,并且改善效果良好。此次研究有助于提升工业再生器的应用效率,对石油炼制行业的可持续发展具有重要意义。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥底板开裂原因分析

大跨度预应力混凝土连续刚构桥底板出现开裂是该类桥梁出现的问题之一,其影响因素较多。以一座实桥为例,利用有限元方法进行分析,结合工程实践对开裂产生原因进行了分析。根据大跨度预应力混凝土连续刚构桥的特点,提出了一些防治措施,供实际工程参考。

钢轨轨底裂纹红外热波无损检测数值模拟分析

针对传统超声波检测方法的不足,本文提出红外热波无损检测技术检测钢轨轨脚两侧的裂纹,在ANSYS有限元分析软件中对钢轨轨脚裂纹红外热波无损检测实验进行了数值模拟分析,并搭建了钢轨裂纹红外热波检测实验的实验平台,对仿真结果进行了验证。钢轨轨底裂纹红外热波无损检测实验仿真主要包括3部分:建立钢轨实体模型并对其进行网格划分,热流密度模拟热波载荷施加在钢轨轨脚表面进行求解分析,对求解结果生成钢轨轨脚表面的温度分布云图和温度随时间变化曲线图。仿真与实验结果表明:红外热波无损检测方法可以弥补传统超生波检测方法的不足,可以检测得到钢轨轨底两侧的裂纹。

高炉炉缸炉底破损研究

根据近年来武钢2座大型高炉破损调查的资料,分析炉缸、炉底耐火材料破损的特征和原因。炉缸、炉底产生环形裂缝的主要原因是碱金属和锌的侵蚀,重点讨论锌对产生环形裂缝的影响。基于对炉衬侵蚀机理的分析,提出了能满足炉缸、炉底长寿要求的适宜的耐火材料。用于炉缸、炉底的耐火材料应具备导热率高、微孔或超微孔、抗铁水渗透性好和抗铁水熔蚀性好等性能。