板内扭压造山机制

据中国大陆板块内部构造特征提出两种扭压造山机制：（１） 扭压滑脱褶皱造山作用；（２） 扭压斜滑断裂岩浆造山作用。前者以扬子板块内的武陵山台褶带为例，后者以华北板块内的太行山断裂岩浆带为例。扭压滑脱褶皱造山作用表现为沉积盖层呈隔档式及隔槽式褶皱；结晶基底呈大型隆起和拗折，莫霍面下降，从而使地壳增厚，构成造山带。值得注意的是，这类滑脱褶皱带的整体形状呈Ｓ状展布，其中的次级褶皱呈雁行状斜列，表明这类造山带的形成除受水平挤压作用外，还伴有左行剪切作用。扭压斜滑断裂岩浆造山作用表现为沿断裂带有一系列花岗质深成岩体展布。这些断裂不仅深切地幔，而且导致下地壳局部融熔形成花岗岩浆，驱动岩浆斜向上升，并控制岩体侵位。与此同时地壳在平面上缩短，垂向上增厚，构成造山带。上述两种造山作用一致表明。

塔里木盆地基底卷入扭压构造与巴楚隆起的形成

在板块斜向碰撞中,与走滑断层相伴生的隆升是弯曲挤压的必然结果。印度板块与欧亚板块的斜向碰撞使得塔里木盆地边界和内部发育的基底卷入构造大多表现出逆冲与走滑断裂的双重特征。本文通过地震、钻井和构造几何学、地面资料约束研究表明,巴楚隆起两侧的阿恰-吐木休克和色力布亚-玛扎塔格断裂是由基底卷入构造和扭压构造复合而成的基底卷入扭压构造。这种构造样式的组合包括3个部分,即两端的基底走滑断裂和中段的基底卷入逆冲断裂。巴楚隆起的形成主要与阿恰-吐木休克断裂的基底卷入扭压构造活动有关。巴楚隆起的形成过程具有“跷跷板”特点,可分两个阶段:巴楚隆起前石炭纪沿南缘的玛扎塔格断裂抬升,地层最大剥蚀厚度至少530m;前古近纪,主要剥蚀区沿吐木休克断裂以南展布,推测最大剥蚀厚度超过1100m。巴楚隆起南段的主变形期是在前石炭纪完成的,地层缩短量约占55%;北段推迟到前古近纪,缩短量占55%;而中段的地层缩短量一直在逐步增强,前上新世达到最大,占52%。

扭压复合加载变形过程的理论分析

扭压变形是在变形中沿坯料高度方向施加压力的同时，沿坯料横截面方向施加扭矩，将工件与工具间接触摩擦的有害作用转变为积极的有益作用，从而减小变形力，改善工件的组织性能。对其变形过程进行了数值模拟和试验研究，并与镦粗变形作了比较。在有限元模拟中，采用了分析区域选取、拟三维处理及摩擦功率的计算等方法，计算值与光塑性试验结果相吻合。

扭压变形的准三维刚塑性有限元分析

本文探讨应用刚塑性有限元模拟扭压变形（变形中沿坯料高度方向施加压力，同时沿横截面方向施加扭矩）时所遇到的具体处理技术，提出一系列算法，开发了镦粗、扭压变形通用的有限元模拟软件，并用该软件将扭压变形时金属的流动规律同一般镦粗时的情况进行了分析、比较。

圆柱体扭压成形的热力耦合分析

扭压成形工艺和一般镦粗相比有许多优点［１～３］。考虑到成形过程中温度与变形间的热力耦合效应，作者运用刚粘塑性有限元方法，详细分析了高温下圆柱体的扭压成形的变形规律。结果表明：扭压成形能降低成形压力，促使变形均匀，增加变形量；成形的温度、摩擦和变形速度对整个变形过程都产生较大的影响。

金属表面机械扭压处理组织性能研究

利用金相显微镜、多功能摩擦磨损试验机(UMT)以及显微硬度仪研究了金属表面机械扭压处理方法(SMPT)对T2纯铜表面的显微组织及力学性能的影响。结果表明,经过SMPT处理后,T2纯铜表面晶粒尺寸由退火态的100μm细化到10μm左右;T2纯铜表面摩擦系数降低,耐磨性提高;T2纯铜的显微硬度由退火态的92HV提高到220HV。SMPT工艺可以使材料表层晶粒尺寸细化,并提高材料表层力学性能,可以作为制备细晶材料的一种方法。

扭压变形数值分析中的有限元法

针对用有限元法对扭压变形进行数值分析时所遇到的待求解的未知数目大、占用内存多的问题，提出一很好的解决方法。

圆柱体扭压成形过程热力耦合的温度分析

扭压成形工艺和一般镦粗相比有许多优点考虑到成形过程中温度与变形之间的热力耦合效应，作者运用刚粘塑性有限元法模拟了高温下圆柱体的扭压成形过程。

基于灰色系统理论的20CrMnTi晶粒扭压变形均匀化的研究

在温度、高径比、扭转角速度、挤压速度、摩擦因子为自变量的条件下,以正交实验为设计方案,模拟20CrMnTi扭压成形,获得成形工艺参数与等效应力、等效应变、等效应变速率等质量目标函数的数据。利用灰色系统理论,分别计算成形工艺参数对单目标的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转化为单目标优化问题。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,用优化的工艺参数进行有限元模拟验证,并经过物理实验,结果表明优化后20CrMnTi晶粒变形均匀程度明显提高。

轴对称体扭压成形过程的热力耦合有限元分析

扭压成形工艺和一般镦粗相比有许多优点.考虑到成形过程中温度与变形间的热力耦合效应,运用刚粘塑性有限元方法,详细分析了高温下轴对称体的扭压成形过程中的变形规律.结果表明:扭压成形能促使变形均匀,增加变形量;成形温度、摩擦和变形速度对整个变形过程产生较大的影响.

轴对称件扭压成形的粘塑性有限元分析

运用体积微可压缩法的三维刚粘塑性有限元方法.对轴对称体的扭压成形变形规律进行了模拟分析.结果表明:与一般镦粗成形相比,扭压成形具有可促使变形均匀、增加变形量等优点.

基于扭矩和扭压比偏差率的压裂泵故障诊断

为了快速有效诊断电动压裂泵故障,针对其系统特征,提出直接提取变频器上电机扭矩和采集泵压传感器压力,进行基于电机扭矩和扭压比偏差率的电动压裂泵故障诊断方法。首先,求解电动压裂泵的扭压比,并自定义扭压比偏差率;其次,计算曲轴在0°~720°不同相位角下的电机扭矩和扭压比偏差率,并绘制曲线;最后,通过现场施工总结无故障和13种其他工况下的不同电机扭矩和扭压比偏差率曲线,并归纳总结其与故障的关联性。结果表明:电机扭矩曲线异常波动一般伴随电动压裂泵故障的产生,扭压比偏差率过大一般伴随动力端总成故障,扭压比偏差率过小一般伴随液力端总成故障;部分故障初期对应的电机扭矩无明显异常,扭压比偏差率能够更加明显识别故障特征。现场实例验证了电机扭矩和扭压比偏差率可以作为判断电动压裂泵是否正常运行的可靠标准之一。该诊断方法可为及时准确诊断压裂泵故障提供借鉴。

新型扭压式信号电缆接续头的研制

介绍了一种新型信号电缆接续接头,它能解决原电缆接头存在的一些问题,达到绝缘耐压、机械强度高、耐腐蚀、防人为破坏及安装方便等效果。研制的尼龙扭压式接续头,具有施工方便、工艺简单、无维修化等优点。

纯铜表面机械扭压处理工艺参数对其显微硬度的影响

对T2纯铜表面进行机械扭压处理(SMPT)后,分别研究SMPT工艺参数中的工具头转速、水平进给速度、下压深度、处理次数以及润滑方式对材料表面显微硬度的影响。结果表明:当转速由3000 r/min上升至5000 r/min时,材料表面显微硬度逐渐增加,当转速达到6000 r/min时显微硬度呈下降趋势;工具头水平进给速度对材料表层显微硬度影响较小;下压深度的增加可以提高材料表层显微硬度;当处理次数为3次时显微硬度达到最大值;采用水润滑方式效果要大于采用油润滑方式效果,而采用高温润滑脂效果最差。

双层圆钢管混凝土长柱压扭滞回性能试验

为研究双层圆钢管混凝土长柱在压、扭荷载作用下的力学性能,利用研制的Stewart六自由度加载平台,进行了两个普通圆钢管混凝土长柱和两个双层圆钢管混凝土长柱试件在纯扭、压扭作用下的低周往复试验。对比分析了各试件的承载力、扭转变形、耗能、滞回性能,进行了有限元参数分析。研究表明:普通圆钢管混凝土长柱和双层圆钢管混凝土长柱均具有较好的抗扭能力;与普通圆钢管混凝土长柱相比,双层圆钢管混凝土长柱的初始刚度和承载力略有提升,滞回曲线更饱满,耗能能力和延性大幅提升;参数分析表明含钢率一定时,内层钢管径厚比越大,对抗扭越有利;一定范围内的轴向荷载,可提高钢管混凝土柱的抗扭能力。

压扭超材料填充柱壳撞击固壁的动态力学行为研究

航天器着陆时的冲击防护是保证航天器安全着陆的关键技术,针对航天器腿式着陆器对缓冲装置的需求,文章提出了一种新型能量吸收结构——将压扭双螺旋超材料填充于圆柱壳内部,并基于ABAQUS软件建立了该吸能结构的有限元计算模型,模拟了其撞击固壁时的动态力学行为,开展了系统的参数化研究分析。模拟和分析结果表明:1)由于耦合作用,填充了压扭双螺旋超材料的圆柱壳吸能盒的能量吸收能力逐渐会大于压扭双螺旋超材料和圆柱壳能量吸收的线性叠加;2)圆柱壳吸能盒壁厚和压扭双螺旋超材料连杆个数是影响其动态力学特性和能量吸收的关键参数。上述结论可为内充压扭超材料圆柱壳式吸能盒在航天器着陆器中的应用提供一定技术参考。

矩形钢管混凝土构件压扭和弯扭受力下的力学性能

为研究矩形截面钢管混凝土构件压扭和弯扭的力学性能,使用ABAQUS有限元分析软件建立构件力学模型,计算20个圆形和方形截面的钢管混凝土构件压扭和弯扭的数据,并将其与实验结果进行比较。利用典型算例分析材料参数、几何参数和加载参数对矩形钢管混凝土构件压扭、弯扭力学性能的影响。结果表明:在材料参数和几何参数条件相同的情况下,轴压比和弯矩比的增加都会使构件极限承载力降低;在几何参数和加载参数条件相同的情况下,钢材强度和截面含钢率的提高可以增加压扭与弯扭构件的极限承载力;在材料参数和加载参数条件相同的情况下,长细比影响压扭构件稳定性,对细长构件极限承载力影响较大。最后,依据相关分析,给出矩形钢管混凝土构件压扭和弯扭极限承载力的简化计算公式。

圆套圆中空夹层钢管混凝土压扭性能研究

为研究圆套圆中空夹层钢管混凝土的压扭性能,完成了12个该类构件在先压后扭受力下的静力性能试验,变化参数为空心率、含钢率和轴压比等。结果表明:构件的抗扭承载能力较好,在发生较大的扭转变形后,可以保持较高的承载力。钢管中截面三个测点的应变变化情况基本一致,弹性阶段外钢管测点的剪应变与构件扭转角呈线性关系。在一定的轴压比范围内(n≤0.3),构件的抗扭承载力随轴压比的增大稍有提高,构件的刚度也得到了一定程度的增强。利用ABAQUS有限元分析软件对构件的扭矩-转角曲线进行了模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。参数化分析表明:外钢管变形较为严重,承担大部分的截面扭矩,内钢管变形较小。外钢管与混凝土接触面的法向应力和剪应力较大。混凝土强度等级对构件的抗扭承载力影响很小。随着钢材的强度等级以及含钢率的提高,构件的抗扭承载能力提高很大。

受横向约束的细长无重管柱在压扭组合作用下的后屈曲分析

井眼中管往的屈曲，将会使钻井、采油生产等作业难以顺利进行，弄清管柱屈曲后的特性对石油工程有重要的实际意义。本文首先建立了受横向约束的管往在轴向载荷和扭矩的作用下的屈曲平衡方程；并对所得四阶非线性常微分方程进行了分析、求解。结果表明，在特定边界条件下，受压扭组合作用的管柱屈曲构形为精确的圆柱螺旋线；并进而得到了管柱屈曲变形与载荷之间的解析关系；本文结果退化后与文献所得结果一致；最后讨论了管柱所受扭矩对螺旋屈曲行为的影响和扭矩对螺旋旋向的影响。

水平圆管中受压扭作用管桩屈曲后的解析解

首先建立了考虑自重、受水平圆管约束的管柱在压担组合作用下的屈曲方程：此方程为四阶强非线性常微分方程，难以直接精确求解；通过管柱的正弦屈由分析，找到了方程中的小参数；利用小参数摄动法求解了强非线性屈曲方程，得到了管柱螺旋屈曲后的实际屈曲构形解析解，由此可进一步得到管柱发生螺旋屈曲的临界载荷；所得解析结果与数值计算结果及本文结果退化后与文献中的相关结果比较都有良好的一致性．