矿山法隧道初期支护中栓钉型钢与喷射混凝土界面黏结滑移本构模型与试验研究

[目的]为探明矿山法隧道初期支护中栓钉型钢与喷射混凝土界面黏结滑移本构关系。[方法]以栓钉长度、直径和布置形式为变化参数,设置4组不同工况,进行腹板带栓钉的型钢-喷射混凝土短柱推出试验,分析其破坏模式、荷载-滑移特性和承载力等。[结果及结论]栓钉试件的破坏模式受栓钉数量和强度影响,分为拉裂破坏和胀裂破坏两类;典型的平均黏结强度-相对滑移曲线可分为无滑移段、曲线上升段、曲线下降段和水平残余段;室内试验证明栓钉直径和布置形式是影响承载能力的主要因素;根据受力机制建立带栓钉的型钢与喷射混凝土界面的黏结滑移本构模型,并经室内试验和数值模拟双重验证,表明提出的黏结滑移本构模型精度较高。研究结果可为矿山法隧道型钢与喷射混凝土支护结构设计提供理论支持。

复合材料风电叶片预埋螺栓套连接的轴向刚度分析

预埋方式的螺栓连接是大型风力机叶片根部连接和分段式叶片连接的主要形式之一。螺栓连接刚度的准确计算是保证风电叶片静态和疲劳载荷安全设计的重要因素。基于分段式叶片中的预埋螺栓套连接结构,假设被连接件内的轴向应力满足锥形分布,推导了其轴向刚度的解析方程;采用有限元数值方法确定了锥形半角;研究了螺栓直径、夹持长度以及螺栓套厚度对被连接件刚度的影响,通过对比被连接件刚度的解析解与数值解,验证了预埋螺栓套刚度解析表达式的精度。结果表明:预埋螺栓套连接的锥形半角取值范围为15°~18°;被连接件的刚度随着螺栓直径、螺栓套厚度的增大而增大,随着夹持长度的增大而逐渐减小。

阀门螺栓预紧探讨

螺栓连接是阀门承压件之间使用最广泛的连接方式,介绍了米制螺栓和美制螺栓的使用原则,简述螺栓预紧润滑的注意事项。分别从螺栓预紧的理论计算、拧紧工具、拧紧步骤和扭矩控制几方面着手,参考相关标准的可靠性要求,介绍了一种螺栓预紧方法。

汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温双头螺柱断裂原因

某火力发电厂汽轮机用20Cr1Mo1VNbTiB钢高温双头螺柱发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析、力学性能测试等方法对螺柱断裂的原因进行分析。结果表明:螺柱的第一扣螺牙根部存在粗晶区,组织由回火贝氏体转变为马氏体相位的贝氏体,材料塑性、韧性下降,脆性增加,在高温应力和交变载荷的作用下,粗晶粒区发生沿晶开裂并不断扩展,最终导致螺柱发生脆性断裂。建议严格控制冶炼工艺和热处理工艺,规范螺柱安装、拆卸程序,采用无损检测、硬度测试等方法对螺柱进行出厂检验,以保证其使用性能。

主轴承盖螺栓断裂原因分析

某柴油机运行过程发生主轴承盖螺柱杆部断裂故障,通过宏观分析、化学成分分析、机械性能分析、金相分析和断口电镜扫描分析,发现机械性能远远高于技术要求,氢脆敏感性大,使用过程氢聚集,导致氢脆断裂。

30CrMnSiNi2A双头螺栓断裂失效分析

文摘分离装置静力试验后发现连接两个舱体的双头螺栓中有7件发生断裂,螺栓表面进行了达克罗处理。通过失效分析及相关试验综合分析认为,分离装置上7件螺栓的断裂性质均为延迟性脆性断裂,断裂机理为氢脆。导致发生氢脆断裂的原因除螺栓材料及组织具有较高的氢脆敏感性外,主要与静力试验过程中长时间包覆湿泥有关;另外,原材料氢含量控制及达克罗涂层工艺处理虽然有效避免了产品表面处理过程中带来的氢脆隐患,但是若使用环境中存在水及腐蚀性介质Cl、S时,产品在拉应力作用下仍可能发生氢脆延迟断裂而导致严重后果。

秦山核电厂反应堆压力容器主螺栓热态载荷测试研究

本文是作者有关容器密封分析与试验研究工作的继续，阐明热瞬态密封问题求解的关键是给出螺栓载荷的热态增量。文章叙述了现场超声测试的基础试验及主要结果，其测试能力已超过Ｒａｙｍｏｎｄ产品的２０４℃（４００Ｆ）的温度范围，因而有可能首次给出现场实测结果。

经距下关节横切口隧道置入螺栓加压钢板治疗跟骨骨折

目的探讨距下关节横切口隧道置入螺栓加压钢板治疗跟骨骨折的临床效果。方法 2011年1月—2011年4月应用距下关节外侧横切口入路,解剖型螺栓加压钢板内固定治疗累及距下关节的跟骨关节内骨折26例30足,其中SandersⅡ型10足,Ⅲ型15足,Ⅳ型5足。所有患者均获得随访,随访时间6～12个月,平均8.8个月。结果术后无切口感染、血管神经损伤、内固定松动、腓骨长短肌腱炎等并发症,2例SandersⅣ型患者出现距下关节疼痛,经X线片证实有距下关节创伤性关节炎。跟骨长度、高度、宽度、Bohlers角、Gissan's角恢复满意。应用Maryland跟骨骨折功能评分进行评价,其中优19例,良6例,可1例,优良率96.2%。结论经距下关节横切口隧道置入螺栓加压钢板治疗跟骨关节内骨折创伤小、并发症少、临床效果满意。

反应堆压力壳(RV)螺栓孔检查设备的研制

介绍了一种新型的能在高辐射环境下工作的全自动检查反应堆压力壳法兰主螺栓孔螺纹缺陷的设备—螺纹检查机器人。对检查设备的性能参数、技术难点进行了分析。

某氢气管道阀门紧固螺柱断裂原因分析

针对一起由于阀门紧固螺柱断裂引发的氢气管道泄漏故障,首先通过多种理化检测手段对螺柱材质、断口形貌等进行了分析,判断认为螺柱断裂属于应力腐蚀开裂;随后对促成应力腐蚀开裂的材料因素、力学因素及环境因素逐一进行分析,辨识出螺柱断裂的根本原因在于选材不当;最后,对螺柱选材和管道阀门检查及建设管理等提出了建议。

汽缸中分面螺栓电加热预拧紧

介绍汽缸中分面电加热拧紧螺栓的基本装置、技术准备、操作过程等,并提出注意要点。

装配式螺栓剪力墙抗震性能影响因素分析

随着剪力墙结构在中、高层建筑中需求量的日益增加,装配式剪力墙结构成为当前装配式结构体系中的重要发展内容。文中主要研究影响装配式螺栓连接剪力墙抗震性能的因素,建立6个尺寸、材料参数完全相同的装配式螺栓剪力墙模型,利用ABAQUS软件进行了结构在轴压比、栓钉布置方式、型钢板厚不同参数下的数值分析,分析这些因素对装配式螺栓剪力墙抗震性能的影响。模拟结果表明,应严格控制装配式螺栓剪力墙的轴压比,减少一定量的栓钉布置和板厚不会影响剪力墙的抗震性能,但板厚和剪力墙的整体性密切相关。因此,可以合理的减少螺栓布置节约材料和设置连接件的板厚。

汽轮机高压外缸结合面双头螺栓断裂分析

某电厂汽轮机高压外缸结合面双头20Cr1Mo1VTiB钢螺栓在安装时发生断裂,通过断口分析、化学成分分析、金相检验以及力学性能测试等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:该螺栓钢存在严重的显微组织缺陷,力学性能指标不符合技术条件要求,减弱了螺栓的承载能力,螺纹处的应力集中效应会加剧螺栓的缺口敏感性,导致螺栓在安装时于螺纹处发生脆性断裂。

总溪河大桥主桥结构设计

总溪河大桥主桥为上承式钢管混凝土桁架拱桥,计算跨径360m。主拱圈采用钢管混凝土与钢管组成的桁架式截面,弦管与腹杆、斜撑均采用新型的"栓焊结合"节点。拱上立柱采用排架式空心矩形截面钢箱结构,柱间采用横撑连接;立柱盖梁采用空心矩形变截面钢箱结构。桥面系采用多主梁形式钢-混结合梁,钢纵梁、钢横梁均为焊接工字形截面;桥面板为普通钢筋混凝土预制板。毕节岸拱座采用扩大基础结合桩基础的形式,都格岸拱座采用常规的扩大基础形式。对该桥进行全桥静力分析,并对毕节岸拱座、钢管混凝土新型栓焊节点、主弦管节点内栓钉进行局部受力和试验研究,结果表明桥梁结构受力均满足规范要求。该桥整体采用无支架斜拉扣挂缆索吊装系统施工。

旋转力矩下普通螺栓联接的精确解分析

在经典算法中,旋转力矩作用下普通螺栓联接中螺栓预紧力及其强度分析时有关摩擦的计算假设与真实受力状态有较大出入。文中给出构建精确解的方法,并利用典型构件作了误差分析。

HL-2M环向场线圈的紧固件设计

针对HL-2M环向场线圈的紧固件的作用和力学性能要求,设计了各不相同的紧固件结构形式,并对各部件的材料、尺寸、螺纹形式、螺母型式、垫片型式、螺套型式等细节进行了相应的研究和选择。对膨胀螺栓的阴阳膨胀套结构进行了相应的模拟分析计算,并进行了相应的实验来验证膨胀螺栓结构的合理性。

双头螺柱断裂分析

风力发电机齿轮箱使用M30×280双头螺柱固定。安装过程中,常常在扭力还没有达到额定扭矩时便发生螺杆部分断裂。采用宏观断口观察、化学成分分析、扫描电镜断口观察和显微组织检验等方法,对断裂的双头螺柱进行了分析。结果表明:双头螺柱断裂的原因是由于螺柱原材料中存在横向裂纹,在安装过程中裂纹在拉应力的作用下扩展,以致发生断裂。

某轻骨料混凝土试件的栓钉推出试验研究

为研究钢-轻骨料混凝土中栓钉的静力性能，针对某轻骨料混凝土设计的6种试件进行静力推出试验，对轻骨料混凝土试件的静力试验结果进行了归纳和分析，并就钢筋布置形式和试验方法对试件静力性能的影响进行了讨论。试验研究结果表明，轻骨料混凝土推出试件的设计承载力满足 Eurocode 4设计规范的要求；试件的布筋形式对推出试验结果有较大影响，增加栓钉附近混凝土受压区的钢筋布置，有利于提高栓钉连接件的承载能力；不同布筋形式的试件在推出试验过程中的荷载～滑移规律有一定差别，但最大抗剪承载力下的滑移量差别不明显。

无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙平面外抗冲击性能有限元分析

为研究无焊缝全螺栓连接双钢板混凝土组合剪力墙在平面外冲击荷载作用下的力学性能,基于ABAQUS软件建立有限元模型并利用已有试验验证该模型的有效性,在此基础上分析了冲击质量、冲击能量、轴压比、截面形式等参数对该组合剪力墙抗冲击能力的影响,获得其破坏模式。结果表明:冲击能量相同时,墙体耗散的能量随着冲击质量的增加而增加;冲击质量相同时,冲击能量的变化能够影响墙体各部件的吸能比;较小的轴压比对墙体抗冲击性能有利,设计时可不考虑轴压比参数,结果偏于安全;墙体端部槽钢开口向内较开口向外其抗冲击性能略有提升;含对拉螺栓的墙体抗冲击性能优于含交错栓钉的墙体。结合有限元分析结果,基于冲击作用下梁的塑性位移计算方法,推导出该组合剪力墙在面外冲击荷载作用下的塑性位移计算公式,计算结果与有限元分析结果吻合较好。

曲轴箱双头螺柱安装方式研究

铝合金材料的发动机曲轴箱,在采用过盈配合的双头螺柱安装缸盖和曲轴轴承盖时,常会发生箱体螺纹配合处应力高的现象,通过大量的试验及有限元计算,最终采用间隙配合的方法,保证预紧力满足使用要求。