软岩长大公路隧道围岩大变形控制措施及其应用

鉴于四川省长大公路隧道的大变形特征,通过现场技术分析和现场试验研究了控制公路隧道软岩大变形的措施。定量分析表明,使用长螺栓和高强度初期支护,隧道的沉积岩,围岩的收敛性和围岩的等效塑性变形均有一定程度的降低。经高强度刚性支撑、支锚、径向加固注浆、加强锁脚锚杆后,软岩石的变形控制效果很好,但是在地面不会出现异常外观,控制措施是有效的。

基体表面粗糙度对HVOF粒子沉积行为的影响

目的研究超音速火焰喷涂时,45^(#)碳钢基体表面粗糙度对WC-12Co粒子在其表面的沉积变形行为的影响。方法基于Johnson-Cook塑性材料模型与Thermal Isotropy-Phase-Change热材料模型,采用LS-DYNA进行建模分析。结果不同45^(#)碳钢基体表面粗糙度下,WC-12Co粒子的沉积行为存在明显差异,波峰高度与波谷深度的差异造成粒子不同程度的不规则变形。当基体表面粗糙度Ra=10.26μm时,粒子沉积位置不同将引起粒子最终沉积形貌不同,但粒子的冲击均引起波峰偏移变形,且粒子不同程度地填充弥补波谷。粒子沉积过程中,粒子中下部与粒子先接触基体处的屈服应力、等效塑性应变与温升均高于粒子顶部以及粒子后接触基体处。Ra=0μm时,粒子等效塑性程度最大,等于2.03,此时粒子温度峰值最高为1562 K,粒子-基体结合界面局部区域屈服应力迅速下降为0,但基体变形程度较低,二者结合面积有限,粒子-基体结合强度较弱。Ra=5.34μm时,粒子的屈服应力在非理想平面状态下最为稳定,且等效塑性应变与温升幅度最大,分别为1.83以及1496 K。结论理想表面状态下,粒子屈服应力、等效塑性应变以及温度变化最佳,但粒子-基体结合面积较低,并不利于粒子沉积。非理想表面状态下,一定程度增加Ra,可促进粒子塑性变形,提升粒子温度,增大结合面积,降低粒子屈服应力,但粒子沉积形貌相比理想表面沉积形貌更加多样复杂。此外,过度增加Ra将引起波峰变形偏移,消耗大量粒子动能,粒子主要用于填充弥补波谷,等效塑性变形程度与温升幅度下降,屈服应力增加,不利于粒子沉积。

Three dimensional finite element study on torsion extrusion processing of 1050 aluminum alloy

The capability of the torsion extrusion （TE） process as a severe plastic deformation （SPD） method was compared with the conventional forward extrusion （FE） process. The TE and FE processes were successfully performed on AA1050 alloy samples at room temperature. To simulate the above mentioned processes, finite element analysis was carried out using the commercial elasto-plastic finite element analysis ABAQUS/Explicit Simulation. It is shown that load requirement for the TE process is lower than that for the FE process. The equivalent plastic strain calculated by the FEA proved that higher values of strain are imposed to the sample in the TE process. The strain distribution for the TE sample at the final stage of extrusion shows smoother strain gradient in comparison with the one produced by the FE process.