截面分析法对界面过渡区厚度的放大作用

在采用截面法分析研究截面过渡区厚度时,由于截平面并不一定正好垂直于集料的表面,导致得到的表观界面过渡区厚度与实际界面过渡区厚度是不同的。以3种规则形状(球形、椭圆形截面以及矩形截面)的集料为例,从几何概率角度研究了截面分析法对界面过渡区厚度的放大问题。研究结果表明,截面分析法得到的表观界面过渡区厚度都大于实际的界面过渡区厚度,平均放大倍数与集料的粒形有关。对正方体性集料而言,平均表观界面过渡区的厚度是实际界面厚度的1.12倍;对球形集料而言,实际界面过渡区厚度被放大了π/2倍。

截面分析法对任意凸形粒子周围界面过渡区厚度过高估计的解析解

借助于几何概率中的一些相关理论,从理论分析的角度,对表面为凸形曲线或曲面的二维和三维任意形状粒子建立了表观界面过渡区厚度统计平均值和实际界面过渡区厚度之间的定量关系。结果表明,对于二维凸形粒子,截面分析法所得的表观界面过渡区厚度的统计平均值与实际界面过渡区厚度之间的比值小于π/2。精确比值与粒子的形状有关。如果实际界面过渡区厚度与粒子的尺寸相比可以忽略的话,截面分析法所得的表观界面过渡区厚度的统计平均值与实际界面过渡区厚度之间的比值约等于π/2。对于三维凸形粒子,截面分析法所得的表观界面过渡区厚度的统计平均值与实际界面过渡区厚度之间的比值小于2,比值的精确解与粒子的形状有关。如果实际界面过渡区厚度与粒子的尺寸相比可以忽略的话,截面分析法所得的表观界面过渡区厚度的统计平均值与实际界面过渡区厚度之间的比值约等于2。

硬岩矿深部开采过渡区厚度优选与数值分析

针对某铁矿进入深部开采过程中采场出现的地压问题,优化并选取了合理的采场参数.考虑到矿体中存在软弱夹层,会对过渡区的稳定性造成影响,通过极限平衡法,决定采用8.5,10及12 m厚度的过渡区以备选用,运用大型数值分析软件FLAC 3D进行三维数值模拟,对其稳定性进行对比分析.结果表明,随着厚度的增加,过渡区中应力集中现象越来越小,在开挖过程中,顶板位移也随着厚度的增加而减小,仅12 m厚过渡区的塑性区没有贯通.所以留设12 m过渡区可保证采场的稳定,满足过渡期间安全生产的要求,为矿山的安全平稳过渡生产提供依据.

变截面板方盒形件拉深过程中厚度过渡区移动的研究

基于ABAQUS分析软件,建立了变截面板方盒形件拉深的有限元模型,分析和研究了压边力、板厚比、凹模圆角半径三个工艺参数对厚度过渡区移动的影响。结果表明:压边力的大小对成形件厚度过渡区移动量有着较大的影响,合理设置薄、厚两侧压边力的大小及分布是有效控制厚度过渡区移动量的关键;板厚比对厚度过渡区移动的影响比压边力的影响更加显著,当板厚比达到一定值时,成形件底部的厚度过渡区移动量几乎为零;增大凹模圆角半径能使侧壁厚度过渡区移动量增大并提高极限拉延深度。

不同掺合料对混凝土界面晶体取向和厚度的影响

混凝土界面过渡区是水泥浆体和骨料之间的薄层部分,也是影响混凝土耐久性和力学性能的关键部位。为研究磷渣、硅灰、玄武岩掺合料对混凝土界面性能的影响,选取晶体取向和厚度作为界面处变化指标。通过试验得出如下结论:磷渣会使得界面晶体取向指数逐渐增大,界面过渡区厚度也逐渐增大;硅灰有利于降低界面晶体取向指数;玄武岩有利于降低界面过渡区厚度。3种掺合料两两进行混合,只能提高混凝土的一种性能;而将3种掺合料都混合使用,则可以大大提高混凝土的性能。该试验结果可为今后高性能混凝土设计提供数据支持。

滨海饱和混凝土中氯离子传输行为的细观模拟研究

为探究饱和混凝土中氯离子传输规律,建立考虑不同混凝土配合比且含有浆体、骨料和界面过渡区的混凝土细观模型,分别计算氯离子在一维和二维扩散时的浓度,并与试验结果进行对比。分析不同水灰比和水化度对氯离子扩散的影响,并针对海岸线环境中钢筋混凝土结构的钢筋初始锈蚀时间进行预测。研究结果表明:氯离子扩散的细观模型计算时应考虑界面过渡区,且界面过渡区厚度取值为80μm;氯离子浓度扩散的细观模型计算值与试验结果吻合较好,且氯离子的扩散性随着混凝土水灰比的增大而显著增大,但随着水化度的增大而变小;氯盐环境中钢筋表面初始锈蚀点的位置是不固定的。在相同条件下,氯离子一维扩散时,钢筋初始锈蚀时间是二维扩散的2.31~3.24倍;当保护层厚度从50mm增加到60mm时,在一维扩散中且水灰比分别为0.4、0.5和0.6时,混凝土中钢筋的初始锈蚀时间分别延长28.00%、10.90%和18.50%,在二维扩散中且水灰比为0.4、0.5和0.6时,初始锈蚀时间则分别延长52.42%、7.45%和56.65%。该结果可为海岸线环境中钢筋混凝土结构的钢筋初始锈蚀时间的预测提供借鉴。

轧制差厚板方盒形件拉深成形起皱缺陷影响因素

轧制差厚板由于板料厚度、力学性能的不均匀,在成形过程中容易发生起皱缺陷。综合采用数值模拟和冲压实验2种手段对差厚板方盒形件拉深成形起皱缺陷进行研究。讨论了差厚板方盒形件起皱缺陷的发生机理,并以厚度应变为评价指标,分析了板料尺寸、过渡区长度、过渡区位置、板料厚度等板料几何参数对差厚板起皱缺陷的影响,最后给出了抑制起皱缺陷的措施。研究表明：差厚板方盒形件最容易发生起皱的部位是薄板侧和厚板侧的法兰区以及过渡区法兰部分。板料尺寸越小,过渡区长度越短,则差厚板越不容易发生起皱,采用较大或者较小的板厚差均能够抑制起皱现象的出现,而过渡区中心位置偏离板料中心则可能导致差厚板起皱现象的发生。

轧制差厚板横向弯曲成形仿真与试验

为了抑制轧制差厚板在横向弯曲成形过程中的缺陷问题,采用仿真和试验方法研究轧制差厚板U型件的横向弯曲过程。分析差厚板U型件在横向弯曲过程中的成形特点,探讨弯曲回弹以及过渡区移动等缺陷的发生机理。结果表明,横向弯曲的差厚板U型件在成形过程中除了会产生回弹缺陷外,还会发生厚度过渡区移动;差厚板薄、厚板侧的厚度以及性能差异是差厚板产生缺陷的根本原因;采用退火处理能够减小差厚板的回弹量,但是会导致过渡区移动量增大;板料尺寸越大,回弹量与过渡区移动量也随之增大。

预胀压力对轧制差厚板筒形件充液拉深成形的影响

为了进一步提高轧制差厚板的成形性能,将充液拉深工艺引入轧制差厚板的成形中,并重点考虑预胀形工艺的影响。通过数值模拟技术对轧制差厚板筒形件充液拉深成形过程进行了研究,确定了合理的液体压力加载路径,讨论了不同预胀压力作用下轧制差厚板的厚度过渡区的偏移以及厚度减薄情况,最终得到合适的预胀压力数值。研究认为:随着预胀压力的增大,轧制差厚板的最大厚度减薄率呈现先减小后增大的趋势,厚度过渡区偏移量则呈现不断减小的趋势;预胀压力为1.00 MPa时,能够获取较小的最大厚度减薄率,并将厚度过渡区偏移量抑制在较低的水平,从而改善轧制差厚板的成形性能。