动态扭弯组合变形实验的研究

在传动轴旋转过程中,利用磁粉制动器对传动轴施加 扭矩,研制出传动轴扭弯组合变形的综合实验装置,并配合 所编制的信号采集与处理软件,形象显示扭弯组合变形下传 动轴的应力状态变化规律.

粤北新洲同推覆期变形实验结果及其意义

粤北新洲推覆构造是新洲金矿和大沟谷金矿的控矿构造。在各推覆席体弱变形域中取岩石样品，进行中低温高压递进变形实验。结果表明，变形样品的构造分解作用强烈，剪切溶解一定向生长现象发育，中温中ε滑移系起主导作用，直线型位错广泛出现，从而再现了同推覆期构造分解和剪切溶解现象。在此基础上，提出了Ａｕ－Ａｓ－Ｂｉ－Ｗ型含矿源岩的同推覆期活化成矿模式。

沁水盆地煤岩高温高压实验变形特征

对沁水盆地不同地区选取的5组煤岩样品进行高温高压变形实验,结果证实,在相同的实验条件下,(1)采自不同地区的煤岩强度在较低温压条件下表现出一致性,在较高温压条件下显现出差异性;(2)高煤级煤No.3煤样在某一温压条件下(100℃、100MPa),应力应变强度都是最低的,为煤岩组分影响的结果。在不同的实验条件下,煤岩在高温高压条件下(温压大于200℃、200MPa),随着温度与围压增高,应力应变强度在降低,但这主要是温度影响的结果。在温压为100℃、100MPa和500℃、500MPa时,煤岩应力应变强度均很低,但却存在着本质的差别:前者产生的应力应变强度只有部分真实地代表了煤岩的强度(应变量ε<3%),而持续的应力应变强度(应变量ε>3%)则是围压作用的结果;后者煤岩低应力应变强度显示出明显的韧性状态,主要表现在温度对煤岩产生的影响。

实验室岩石变形电磁信号的观测系统

为了能观测到岩石变形产生的微弱的电磁信号,需要建立一套相应的实验观测系统。典型岩石实验表明,在考虑到变形电磁实验的种种特殊要求,认真选择观测设备,并进行了严格误差校正之后,可以获得可靠的岩石变形过程的电磁辐射信号。并且在机械振动激发条件下,无论岩石是否含有石英,都会产生足够强的电磁辐射信号。但是其中,石英晶体的敲击电磁信号最强,频率最高。该结果对研究地震的电磁现象具有一定的参考价值和指导意义。

变形对有机质成熟度影响的实验初步研究

对 ３ 种不同煤级的煤样进行了高温高 压变形实验。实验样品的镜质体反 射率的变化与应变量之间显示出正 相关关系，表明了变 形可以促进有机质成熟度的提高 。但是与时间和温度因素相比 变形只是一个辅助因素，仅是变形不 能改变有机质的成熟度。在本项实 验中围压对有机质成熟度起到阻碍 作用。虽然目前从实 验角度区分应力和变形两者分别的 作用尚有困难，但变形看来是更为关键的 因素。共轴变形促进煤化作用的机 理可能是与变形有利于煤化反应平 衡方程向正向发展有关。

高温高压下长英质麻粒岩的实验变形研究

对采自中国内蒙古的一种长英质麻粒岩进行了高温高压变形实验。实验在氯化钠传压介质活塞圆筒式压缩装置上完成。实验条件为ｔ／℃：６７０～９００，ｐ／ＧＰａ：１．１，ε／ｓ：１０－４～１０－７。用光学显微镜及高压透射电镜对实验样品的显微构造进行了观察研究。

D-DIA装置与同步辐射源结合技术及其在矿物高温高压变形实验中的应用

高温高压变形实验是研究地球深部组成矿物流变学性质的重要技术手段之一.D-DIA(deformation-DIA)装置是最近10年来兴起的一种新的高温高压变形实验设备,通常可实现的最高压力为15GPa和温度约为2 000K;而同步辐射X射线衍射已经广泛地应用到物质结构科学的研究中,二者相结合,能够有效原位地研究材料物质在高温高压下的流变学性质.以美国布鲁克海文国家实验室配合有同步辐射源的D-DIA装置为例,介绍该装置的基本结构、工作原理及D-DIA装置与X射线结合技术如何实现矿物高温高压下变形过程的原位观测及相关定量力学数据的获取.这一技术突破了传统流变仪的压力局限,为在更高压力(P>4GPa)条件下研究地球深部组成物质的高温高压流变学性质提供了有效途径.

TiNi形状记忆合金变形特性实验研究

给出了一种ＴｉＮｉ形状记忆合金（多晶）的单轴拉压、循环拉伸加卸载、形状记忆效果、恢复力、相变塑性变形及拉压。扭转比例、非比例加卸载的实验结果，实验结果显示，其变形特性非常不同于普通的弹塑性材料：如Ｂａｕｓｃｈｉｎｇｅｒ效果提前，甚至于会出现于卸载阶段；低温下的残余变形会在加热后消失；恒载下冷却时产生相当大的塑性变形（相变塑性变形）且在加热时消失等等。多轴加载实验结果表明，比例加载时该材料的加载屈服面及卸载屈服面都基本满足Ｍｉｓｅｓ准则，但非比例加载时则不然。

实验变形岩石低温破裂作用的微观机制

通过对湿度和压力分别达３００℃和３ＧＰａ干条件下实验变形的一系列花岗岩样品的系统光学和扫描电镜显微构造分析，识别出了几种具有不同特点及不同变形机制的显微破裂型式：ａ．微破碎带；ｂ．微透镜带；ｃ．短程破裂；ｄ．扭折带破裂；ｅ．粒内破裂；ｆ．颗粒边界破裂。评价了它们与高压型和低压型破裂的显微构造对应性，认为ａ和ｆ是低压破裂的特征性构造型式；ｂ、ｃ和ｄ在高压破裂中最为典型；而ｅ则可以出现在两种破裂型式中。本文阐述了破裂作用的微观机制，包括破裂的成核、扩展、生长和连接。破裂作用、由破裂诱发的脆性破裂和碎裂流动在目前实验变形条件下占主导地位，而在相对较高温条件下晶质塑性也起着一定的作用。破裂作用的成核可以始于颗粒边界，而引起摩擦颗粒边界滑移，也可以始于相邻颗粒或晶内包体颗粒的一些端点，或始于晶内双晶和解理面。破裂的生长和扩展一般是由于一些破裂的侧向延伸、相近破裂系统的联合和不同破裂系统的转变。低压样品的最终破裂一般归咎于一些贯穿性微断层的出现及主断层附近微破裂群的产生，微破碎角砾岩是其主要构造岩类型，类似于天然张性断层带构造；而沿主高压破裂附近却从未见到这种微破裂群的出现，主要表现为主破裂面及一些均匀分布的短程破裂构?

鄂尔多斯盆地煤岩变形与煤储层特性关系的实验研究

本文开展了在25～150℃和25～100MPa同时升温和升压条件下,鄂尔多斯盆地中煤阶煤岩变形实验研究。结果表明,25℃/25MPa条件下煤岩强度显著低于其他温度和压力条件下煤岩的强度。在实验变形条件下,煤岩主体的变形表现以破裂与微破裂作用为主。不同温度和压力条件下的煤岩变形特点表现出一定的差异。随着温度和压力的降低,煤岩样品破裂的延伸逐渐减小,破裂发育的透入性逐渐升高。变形煤岩样品中破裂的发育往往定向性较强,发育相对较为均匀。随着应变的增加,破裂多扩展为较大的规模。伴随天然煤降温、降压过程,导致煤岩从韧性向脆性的转变,在转变的早期和中期,大量煤层气将解吸储集于尚未贯通的密集微裂隙内,随着温压的缓慢降低,煤岩储集性和渗透性在变好,较为适宜煤层气的运移与保存。而在转变的后期,煤岩形成贯穿性破裂系,造成煤层气的散失,可能成为演化程度和孔隙度低的煤岩吸附煤层气能力弱的主要原因。

基于变形圆筒实验的扁平管组件能量输出效率研究

膨胀管分离装置是航天运载器上一种常用的线式分离装置,其能量源为扁平管组件(炸药索、填充物和扁平管)。为研究扁平管组件的能量输出效率,通过实验的方法,将扁平管组件插入1060纯铝筒中,测量铝筒外壁特征点的速度和位移变化历程,并将实验后的实验件进行线切割,测量其内径的变化。对上述实验过程进行有限元仿真分析,仿真结果与实验结果对应得较好。通过仿真分析结果获得铝筒的塑性变形能,作为扁平管组件输出的有效能量,其占炸药总能量的比值为能量输出效率,得到扁平管组件的能量输出效率约为22.8%。在有限元分析中改变填充物的材料参数,发现在一定参数范围内,扁平管组件的能量输出效率随填充物的密度、弹性模量和泊松比的增加而增加。

钻孔岩芯基础数据库方案设计及应用——以常熟台为例

针对钻孔岩芯基础数据库构建中钻孔的岩芯试验、数据处理和数据汇集等关键问题,提出钻孔岩芯基础数据库的设计方案。该方案以江苏常熟台钻孔建设施工为例,基于新颁布的《地震台站建设规范地形变台站第2部分:钻孔地倾斜和地应变台站》为施工标准,完成包括钻孔施工流程、岩芯实验步骤和岩芯数据处理分析软件的开发等钻孔岩芯基础数据库的前期关键工作。钻孔岩芯基础数据库的设计方案为钻孔岩芯的收集和试验提供详细的研究思路、方法和实例,填补全国钻孔规范化建设中新增技术指标的空白,为全国钻孔岩芯基础数据库的建设提供参考。

变形条件对30MnSiV钢动态再结晶行为的影响

通过在Gleeble 1500热模拟实验机上对30MnSiV钢进行高温压缩变形实验,研究了变形条件对其动态再结晶行为的影响。结果表明,变形的温度、速率及程度均对30MnSiV钢的动态再结晶有影响。获得了30MnSiV钢动态再结晶产生的条件及动态再结晶激活能。

辉长岩部分熔融实验及地质学意义

利用高温高压多功能三轴实验装置对四川省攀枝花辉长岩进行了动态和静态部分熔融实验研究 ,实验的围压为 45 0～ 80 0MPa,温度区间为 90 0～ 1 2 0 0℃。实验表明 ,差应力对辉长岩动态部分熔融程度有一定影响 ,初始熔体主要分布在不同矿物的颗粒边界和三联点 ,变形影响熔体分布 ,变形与辉长岩韵律层具有一定成因联系。

双向压缩条件下非均匀断层标本变形过程中的声发射活动特征

在双向压缩条件下,研究了一种非均匀断层模型标本在变形过程中的声发射(AE)时空特征.结果表明,随侧向应力σ2的增大,断层破裂强度提高,自加载至破坏的时间延长,破坏形式由突发失稳逐渐转变为渐进式破坏.预制断层及其非均匀性对标本变形过程中AE空间分布图象起明显的控制作用.预制断层,特别是预制断层上的强度不均匀部位及高强度段落,控制着微破裂空间分布的总体格局.破裂局部化均起始于断层上强度不均匀部位,随侧向应力σ2的增大,微破裂密集区域从预制断层强度不均匀部位逐渐扩展到整个高强度区段.侧向应力σ2的大小对AE时序特征具有显著影响.较低σ2条件下,断层表现为突发失稳,失稳发生在微破裂活动“增强-平静”的背景之上;而较高σ2条件下,断层表现为渐进式破坏,破坏前后AE频次持续增加,AER呈指数增长.σ2对b值变化也具有一定影响.当断层破坏表现为突发失稳时,b值在弹性阶段后期至弱化阶段显示出“前兆”性降低;而当断层表现为渐进式破坏时,b值变化平稳.

Al-35Si 高硅铝合金热变形行为的研究

采用 Gleeble-1500热模拟机对电子封装用 Al-35Si 高硅铝合金进行了恒温和恒应变速率下的热压缩变形实验,温度范围为370～550℃,应变速率为0.05～0.45s^(-1),得到了其真应力-真应变曲线。结果表明:在实验范围内,此合金的流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,在不同变形条件下真应力软化机制分别受动态回复和动态再结晶控制,并且应变速率敏感性指数 m 随温度的升高呈上升趋势。

长英质麻粒岩流变性质的实验研究

在温度为６５０～９００℃、围压为１１００ΜΡａ和应变率为１０－４～１０－７ｓ－１的条件下，对大陆下地壳组成中的一类重要岩石——长英质麻粒岩进行了流变实验。稳态流动力学参数符合幂函数流动律ε＝Ａｅｘｐ（Ｑｃ／ＲＴ）Δσｎ，其中Ａ＝０．２７ＭＰａ－３ｓ－１，Ｑｃ＝２８８ｋＪ／ｍｏｌ，ｎ＝３．０。该文将其外推到大陆下地壳变形环境下。

混凝土准一维应变压缩特性实验研究

针对混凝土大变形压缩条件下的力学特性,设计了混凝土被动围压准一维应变压缩实验装置,研究了混凝土中骨料尺寸、添加剂以及抗压强度等对混凝土大变形特性的影响.从宏观的角度定性讨论了骨料粒径、强度等对混凝土大变形影响的原因.通过对实验数据回归分析,给出了大变形条件下C30混凝土的应力应变关系式.

望湘花岗岩高温高压流变实验

采用固体围压高温高压三轴变形实验装置，对望湘花岗岩作了不同温度、压力下的固态流变实验；变形试样作了光学显微镜和ＴＥＭ分析．实验温度３５０～９５０℃，围压６０～４２０ＭＰａ，应变速率１０－６ｓ－１．试样在较低温度压力下表现为脆性破裂；在较高温度压力下出现脆性—韧性过渡状态．望湘花岗岩中长石、石英和黑云母有不同的变形构造和流变性质．

长石集合体中变形强化的流体分布及其对韧性剪切带的意义

900℃和1.4Gpa的试验表明,细粒长石集合体中含水流体的分布从静水条件下的孤立孔隙变化到变形期间几乎完全被润湿的颗粒边界;在紧随变形作用后的退火期间孤立孔隙的分布会很快复原。变形强化的流体分布导致了从位错蠕变到扩散蠕变的转变,同时伴随着抗剪切强度的显著下降;它还使通过集合体的整体传输速率增加了约一个数量级。在相似条件下细粒石英集合体发生变形时没有观察到流体分布的变化。如果在天然变形的长石质岩石中存在着变形强化的流体分布特点,它将有助于解释韧性剪切带中的应力定向和整体传输加强的原因。