引发全尾砂料浆触变特征的临界粒径研究

细粒径尾砂颗粒絮凝−分解是充填料浆产生触变性的根本原因,然而目前对引发充填料浆触变性的临界粒径研究极少。通过对不同粒径尾砂制备的充填料浆开展触变试验与微观结构的演化测试,结合Patwardhan提出的非牛顿流体理论分析尾砂颗粒间相互作用力,推导引发全尾砂料浆触变性能临界粒径的理论值,最终建立了充填料浆触变性模型。结果表明:充填料浆触变性能与剪切速率、质量分数、尾砂细颗粒含量呈正相关,通过理论推导得出引发充填料浆触变性能的临界值为45μm。由此可以认为,当充填料浆中含有粒径<45μm颗粒,且质量分数≥6%时,充填浆料则具有触变效应;反之,充填浆料则不具备触变性。基于实验结果采用Hattori−Lzumi理论构建触变性模型,并结合流变测试结果拟合得到了充填料浆触变性系数。

磁控触变流体的3D打印工艺研究

针对现有磁控智能流体无法应用于3D打印的问题,本文制备了一种在磁场调控下能够实现溶胶-凝胶可逆转变的新型磁控触变流体,并对其打印工艺进行了研究。采用全系统损耗润滑油、有机膨润土和Fe_(3)O_(4)颗粒制备了不同配比的打印样品,搭建了直写式3D打印实验平台,研究其可打印性。流变学实验表明:磁控触变流体有机膨润土含量越高,触变性越强,剪切变稀越明显;磁场强度越强,屈服应力越高,储存模量越高。3种挤出方式下的打印实验结果表明,采用匀料恢复挤出方式打印的结构具备最高分辨率和最大高度。磁控触变流体在根据其流变特性设计的挤出装置下具有良好可打印性,为该材料应用于柔性传感、软体机器人个性化复杂结构设计与驱动、微流控检测等领域奠定了基础。

长距离大断面泥水平衡矩形顶管穿越粉质黏土地层触变泥浆配置及注浆控制技术研究

电力隧道管廊作为城市发展的重要标识,采用传统明挖法施工只能满足部分区段,对于下穿河底及一些重要建筑物时,明挖法显然无法满足施工要求,但作为非开挖法之一的顶管技术可以很好的满足这一需求,该工艺对管节与土体周围的触变泥浆减阻提出了较高的要求。本文依托济宁运河新城高压管廊项目下穿京杭大运河矩形顶管施工作为技术背景,对顶管下穿粉质粘土层时的施工技术进行了总结和研究,以供类似工程施工参考。

天津软黏土触变特性研究

软黏土的触变性对于实际工程设计和施工具有重要意义。为了分析天津地区软黏土触变性,本文基于正交试验研究了含水率、矿粉含量和pH值对其十字板强度和触变强度比率等指标的影响。试验结果表明:影响天津软黏土触变强度比率的主次因素依次为含水率、矿粉含量、pH值;软黏土的触变强度比率随含水率的增大而呈指数增大;随矿粉含量增大而呈接近线性减小;随pH值的增大而增大,但其增加幅度逐渐降低,且碱性比酸性环境更有利于软黏土强度的恢复;通过回归分析,建立了包含含水率、矿粉含量、pH值3个因素的天津软黏土触变强度比率预测公式,据此预测触变强度,预测结果较好。研究成果能够为工程实践提供理论参考。

珠江三角洲软土触变性试验研究

为研究珠江三角洲软土触变特性,采用无侧限压缩试验和十字板剪切试验对珠江入海口软土开展了长达115 d的试验研究,重点分析了不同含水率和静置时间条件下,软土强度恢复演化规律。试验结果表明:珠江入海口软土具有显著的触变特性,无论是无侧限压缩试验还是十字板剪切试验,软土扰动后强度均随静置时间的增长逐渐恢复;相同静置时间条件下,软土试样强度均随含水率的增大而减小。然而,通过两种试验方法得到的软土触变强度恢复曲线不一,总体上来看,通过十字板剪切试验得到的软土触变强度高于无侧限压缩试验结果。在此基础上,结合十字板剪切试验结果,建立了可反映随含水率和静置时间影响的珠江入海口软土强度触变模型;通过实测值和计算值的对比,表明该模型可以较好地预测软土触变强度。

太湖与白马湖疏浚淤泥的触变特性研究

利用研制的微型十字板剪切仪对重塑后静置一定时间的太湖与白马湖两种疏浚淤泥进行了强度测试,对两种疏浚淤泥的触变特性进行了研究与比较。研究结果表明,两种疏浚淤泥重塑后最初始时间内触变强度的增长最快,随时间增长触变强度的增长变慢,448d时触变强度随时间的增长趋于稳定。含水率为液限时白马湖疏浚淤泥的触变强度高于太湖疏浚淤泥。触变强度比率与触变强度的变化趋势类似。含水率越小疏浚淤泥触变性越大。含水率为液限时两种疏浚淤泥的触变强度比率与London和Detroit淤泥接近,小于Beauharnois和Shellhave淤泥,大于Horten淤泥。448d时除Beauharnois淤泥外,其他淤泥的触变强度比率均保持相对稳定。根据定义两种疏浚淤泥均为低灵敏性黏土。

触变水泥配方及性能研究

以三乙醇胺钛和混合金属层状氢氧化物为主触变剂，改性纤维素＋磺化醛酮缩合物（商品减阻剂）为触变剂，加入降失水剂、早强剂、缓凝剂或促凝剂，用Ｇ级油井水泥配制出了两个触变水泥体系：ＴＣ－１１ＳＲ和ＴＣ－２１ＳＡ，用滞后环法和台阶法研究了两个体系的触变性，考察了两个体系的各项常规性能。ＴＣ－１１ＳＲ的触变性较强，室温、０．７ＭＰａ和７５℃、７ＭＰａ失水量均符合要求，７５℃、２４ｈ抗压强度为１１．９ＭＰａ。ＴＣ－２１ＳＡ的触变性很强，７５℃、２４ｈ抗压强度达１５．３ＭＰａ，但失水量大。对触变水泥作了扼要综述。简述了触变剂的作用机理。

新型触变性水泥浆触变剂的研制

对改善水泥浆触变性机理进行调研分析的基础上,建立了一种新型水泥浆触变剂体系。考察了矿化度与高pH值对该新型触变剂体系成胶性能的影响,对水泥浆添加剂对新型触变剂体系性能影响进行实验,并结合正交实验方法得到了触变剂体系的配方。利用滞后环法以及固井水泥浆API标准对强触变性水泥浆的触变性和常规性能进行了评价实验,认为水泥浆降失水剂对触变剂体系的成胶性能影响不大,水泥浆分散剂抑制触变剂体系成胶,但可以通过调整新型触变剂体系引发剂的加量改善触变剂体系的成胶性能;触变剂体系加入水泥浆中,水泥浆具有较强的触变性能,流动性较好,稠化时间比常规水泥浆延长,75℃、30min失水量为81ml,24h抗压强度为19.4MPa,均满足固井质量要求。

新型油气井固井水泥浆触变剂的优选实验研究

在前期调研的基础上,将聚丙烯酰胺无机铬冻胶、有机铬冻胶、酚醛树脂冻胶与AM冻胶等几种调剖堵水用的冻胶型堵剂引入水泥浆作为触变剂,考察矿化度与高pH值对其成胶性能的影响,优选出更适合作为水泥浆触变剂的成胶体系,并采用滞后环法对四种成胶体系加入水泥浆后的触变性能进行了评价。实验中发现,与其他3种成胶体系相比,AM成胶体系在高矿化度、高pH值下成胶性能较优,适用于水泥浆,被优选为水泥浆触变剂;4种成胶体系的加入均能使水泥浆体现出一定的触变性能,其中AM成胶体系能够使水泥浆具有较好的触变性能,更适合作为水泥浆触变剂进行研究。

镁合金触变注射成型技术与模具设计

介绍了镁合金触变注射成型技术及当前的应用状况,并从镁合金注射成型产品与镁合金压铸产品进行比较,说明了镁合金触变注射成型比压铸成型有更好的市场前景,阐述了镁合金触变注射成型技术最新发展状况。

物质的触变性及触变材料的开发

触变性是分散体系流变学中一种特殊的现象,是指在搅动或其它机械力作用下,这些体系的粘度或切力随时间发生变化的一种流变现象。研究开发触变性材料,使其在"紧急"外力作用下,通过材料在结构性能上的短时"响应"变化,在紧急制动、减缓冲击、缓降逃生、防弹衣、泥浆固井等需要"瞬变响应"的工程场合加以应用,具有十分重要的意义。对自然界和工程中的触变性物质进行了综合分析,从正触变及负触变两方面介绍了触变材料的研究现状,分析了触变材料的应用领域和应用前景。

高触变可控固化材料及其在水平井中心管控水中的研究与应用

为了实现海上筛管完井在生产水平井的管外分段及中心管控水工艺,针对南海西部某油田,优选了基于铁/镍稀土的高触变可控固化材料,研究了其流变学特征,形成了固化强度高、工艺风险低的化学管外封隔器,以满足筛管完井水平井控水的充填、安全等要求,并开展了失效自膨胀封隔器修复及层内窜流封堵的现场应用,措施后试验井含水降低21%,产油量增加73 m^(3)/d,取得明显控水增油效果,为海上油田水平井控水稳油技术的发展探索了一条新思路。

高压缩性和易触变淤泥层中搅拌桩施工的技术研究

为确保在高压缩性和易触变淤泥层中搅拌桩施工质量,通过对搅拌桩不同水泥掺量进行试验,通过轻型动力触探试验、单桩竖向抗压承载力、复合地基承载力以及抽芯检测等4项检测手段,对试验桩进行检测。并对检测结果进行分析,采用常规搅拌桩工艺抽芯、单桩竖向抗压承载力检测合格率较低,改进钻头后抽芯、单桩竖向抗压承载力可满足设计要求。同时水泥充分水化可提高单桩竖向抗压承载力检测合格率。

半固态触变压射成形过程模拟及验证

根据触变铸造半固态合金的流变特性，将半固态触变成形过程的流动简化为均相等温层流流动，并对其进行了数值模拟和实验验证，数值模拟结果与实验充型结果基本相符．

翠湖湿地软土触变性试验研究

利用自行研制的微型十字板剪切仪对翠湖湿地软土的触变性进行了试验研究。观测了湿地软土扰动后由不同静置时间引起的抗剪强度的变化,确定了扰动后湿地软土的抗剪强度恢复时间、恢复程度、灵敏度以及触变强度比率。对湿地软土的触变性进行了3个不同深度处的试验研究,得到了深度和静置时间对扰动后土体抗剪强度恢复的耦合影响。对湿地重塑土样进行了不同含水率的试验研究,得到了湿地软土含水率和抗剪强度的对应曲线。试验结果可为深入研究湿地软土工程力学性质提供依据,也可为沼泽湿地的合理开发利用提供参考。

半固态AlSi7Mg合金的触变力学模型研究

采用Gleeble-1500热模拟实验机研究了半固态AlSi7Mg合金的触变力学行为。通过回归分析建立了半固态AlSi7Mg合金在不同温度下的粘塑性本构关系模型;利用自行开发的半固态金属触变成形装置进行了实验研究,并采用建立的本构关系应用DEFORM^(TM)商用软件进行了模拟计算与实验条件相同的变形过程,由模拟计算与实验结果相比较可知,建立的本构关系模型是合理的,模拟结果与实验结果基本吻合。

水泥浆触变性评价方法的探索

通过实验分析了目前常用的触变性评价方法——静切力法和滞后环法,对其合理性进行了讨论;并结合触变水泥浆的现场应用,提出了水泥浆触变性评价应涵盖流动性、胶凝强度发展情况以及施工安全性3个方面,针对常用触变性评价方法存在的问题,探索了一种评价水泥浆触变性的新方法。该方法采用精度高的旋转黏度计在转速极低的情况下测量水泥浆不同时刻的剪切力,几乎消除了剪切力对胶凝强度的影响,通过程序控制可实现对样品的连续测量。此方法可准确反映不同温度下水泥浆胶凝强度发展的快慢和大小,从而可更好地指导触变水泥浆体系的开发和现场应用。

镁合金触变注射成形技术综述

介绍了镁合金触变注射成形在当前的应用状况;从镁合金触变注射成形产品的力学性能、表面质量、耐腐蚀等方面和镁合金压铸产品进行比较,说明了该技术的优越性;最后介绍了镁合金触变注射成形技术最新发展状况。

粘性泥石流体触变应力本构关系的试验研究

为了能直接测定含有粗颗粒砾石的粘性泥石流体原样的流变特性,专门研制了大型泥石流流变仪,利用该仪器测试的结果,分析研究了粘性泥石流体启动的应力本构方程和触变特性的关系。粘性泥石流体在低速率区启动初始阶段,颗粒间的作用以接触挤压和滑动摩擦为主,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述。粘性泥石流体在剪切"上行"与"下行"曲线环绕的延迟区域的存在,说明该流体具有触变能量,并通过触变能量的计算以及与泥石流运动要素的对比,探讨了粘性泥石流体触变应力本构关系。

非枝晶AlSi_7Mg合金半固态触变成形研究

研究了AlSi7Mg合金的触变成形 .结果表明 :在电磁搅拌下 ,制备出半固态AlSi7Mg合金连铸坯料 ,合适的连铸速度为 1.5～ 3mm/s ;在变功率电磁感应加热下 ,半固态AlSi7Mg合金坯料的温度场可以达到很均匀 ,合适的加热温度为 5 80～ 5 90℃ ;在模具温度 10 0～ 30 0℃和比压 15～ 2 5MPa条件下 。