直接夹持法实施矿用钢丝绳破断拉伸研究

针对矿用钢丝绳采用浇铸法难以理想地实现整绳破断拉伸的实际问题,在矿用钢丝绳直接夹持法实施破断拉伸方面进行尝试。研究采用传统立式拉力试验机进行钢丝绳破断拉伸存在的不足:周期长、检测人员劳动强度大、材料投入成本高、能耗多、工作环境差等。介绍一种采用直接夹持法的实用新型专利试验装置,加长夹持块并与新型卧式拉力试验机配套使用。实用性和可靠性验证试验表明,两组钢丝绳破断拉伸试验平均力值偏差小于1%,证明该装置检测数据可信,矿用钢丝绳整绳破断拉伸的实际问题得以解决。

核燃料格架电子束交叉焊点破断力稳定性分析

AFA 3G格架是构成燃料组件的关键部件,其A-A′十字焊点拉伸破断力直接影响格架强度和燃料组件在核反应堆内的安全运行。从电子束焊机结构组成和电子束焊接原理入手,统计计算A-A′十字交叉焊点拉伸破断力,分析焊点拉伸破断力的稳定性,对焊点拉伸破断力出现的波动情况采取针对性措施并开展试验。试验结果表明,影响A-A′十字焊点拉伸破断力波动的关键原因是阴极和栅极之间距离的变化。生产过程中采取及时自检A-A′十字焊点形状和大小以及测量并控制阴极和栅极之间的距离,约220h更换阴极的方法是控制A-A′十字焊点拉伸破断力波动的有效措施。

重载传动钢丝绳摩擦磨损演化机理及服役性能退化特性研究

针对重载传动钢丝绳在服役过程中存在的摩擦磨损和性能退化问题,利用自制钢丝绳-滑轮摩擦磨损试验机和力学性能测试装置,揭示钢丝绳摩擦特性和磨损特征演化机理,分析不同磨损对钢丝绳剩余抗拉强度和弯曲疲劳寿命的影响规律.结果表明:摩擦系数随滑动距离呈减小趋势,其演变过程受钢丝绳结构影响明显,相对稳定阶段摩擦系数约为0.65;摩擦温升增速先快后慢,最大温升为65℃左右;磨损形貌特征以犁沟、剥落和塑性变形为主,磨损机理主要是黏着磨损和磨粒磨损;磨损钢丝绳剩余强度和弯曲疲劳断丝率随滑动距离增大均呈非线性退化趋势,最大破断力从49.6 kN减小到42 kN;最大弯曲疲劳次数从10708非线性递减至4070;磨损造成钢丝拉伸塑性减小,加速弯曲疲劳裂纹扩展,且钢丝在2种工况下的断裂机理分别为韧性断裂和脆性断裂.

基于桩结构单元的锚杆支护数值计算研究

为了研究锚杆支护中可能会发生的杆体破断这种力学行为,采用FLAC^(3D)软件中的桩结构单元对锚杆进行模拟,并与物理试验的结果进行了对比,验证了数值计算的有效性;采用控制变量法研究了锚固剂的黏聚力、剪切刚度、内摩擦角及围压等参数对锚杆承载性能的影响。结果表明:锚固剂黏聚力对锚杆的支护阻力有重要影响,黏聚力过大时,锚杆受载后会发生杆体断裂;此外,随着锚杆周围围压的增大,锚固体的破坏方式从杆体与锚固剂接触面上的黏结破坏转变为杆体的拉伸破坏;在高围压条件下,更容易出现杆体的拉伸破坏。

FAST馈源支撑钢索及舱索连接锚具役后剩余承载力研究

500m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源支撑系统是一个跨度巨大的柔索牵引并联机构,馈源舱由6根并联的钢索悬挂于空中,并随着6根钢索的同步收放在反射面上方大范围内缓慢运动。为研究到达服役年限后FAST馈源支撑钢索及舱索连接锚具的剩余承载力,该文对达到5年设计使用年限后的FAST馈源支撑钢索及舱索连接锚具进行了破断拉伸强度、拉伸疲劳试验。结果表明:在运行5年后,馈源支撑钢索及舱索连接锚具仍有足够的剩余承载力继续服役。该研究为今后馈源支撑钢索在适当的监测手段辅助下增加服役时间提供了试验依据。