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。

换流变阀侧套管表带触指接触电阻数值计算

换流变阀侧套管的载流连接结构由中心导杆、载流端子以及表带触指组成。为了研究单片表带触指接触电阻与其所受压力的关系,基于Greenwood和Williamson接触模型(G–W模型)推导出单片表带触指接触电阻与压力的关系式,引入表带触指受力偏转修正和接触区域表面轮廓修正,得到3种不同电极组合(紫铜–紫铜、紫铜镀银–紫铜镀银、铝合金镀银–铝合金镀银)下单片触指接触电阻与压力的关系。同时,开展试验验证触指的受力偏转现象,测量了不同电极组合下单片触指随压力变化的接触电阻。研究结果表明:接触电阻随压力增大而减小,当单片触指压力为5~9 N时,修正后计算值与试验值的相对误差在10%以内,验证了修正的准确性。该研究可为提高套管电连接可靠性提供参考。

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。

TiC-Ni金属陶瓷触变成形的力学模型研究

为研究TiC-Ni金属陶瓷的高温变形规律,利用Gleeble-2000热模拟实验机研究了TiC-Ni金属陶瓷的触变力学行为。通过回归分析建立了TiC-Ni在950、1000和1050℃时的粘塑性本构关系模型,并对回归方程进行了数理统计检验,检验指标在95%置信区间内可以被接受。

基于滞回环的含蜡原油触变模型评价

触变性是含蜡原油的一个重要流变特性,对输油管道停输再启动过程的水力特性及安全性至关重要。通过实验,研究了4种含蜡原油在剪切速率先呈线性增大后呈线性减小这一循环加载条件下的滞回环特性。利用最小二乘原理,分别对剪切速率循环一次得到的单一滞回环和剪切速率变化率不同的多个循环得到的多个滞回环进行了拟合。用平均偏差作为统计指标,对8个触变模型进行了评价。结果表明,基于Cheng的含蜡油品中存在完全可逆和完全不可逆两类结构,在Houska模型的基础上建立的模型最适合于描述含蜡原油的滞回环特性。

泥石流阵性流和触变唯象模型的探讨

泥石流体的触变性可以较好地展示泥石流的阵性流和冲淤变化机理，泥石流触变滞后环（下降段）具有促进泥石流阵性流产生的作用。本文首次用实验方法探讨了泥石流浆体的触变唯象模型η＝η∞／ｔｃγ＋η∞。该触变模型展示了定态粘度（η）、剪切速率（γ）和滞后环模型参数关系，并与试验结果相吻合。它为泥石流防治提供了确切参数。

陶瓷泥浆触变模型的研究

本文运用结构原理法建立了陶瓷泥浆的触变模型，并通过实验对所建立的模型进行了验证。结果表明，运用该模型能成功地解释实际现象。

基于遗传算法的含蜡原油触变模型拟合结果评价

为使现有触变性本构方程更好地描述含蜡原油的触变特征,该文提出通过遗传算法获取含蜡原油触变模型参数。利用大庆原油在恒剪切速率加载条件下的触变性实验数据,以平均相对偏差为参量,通过遗传算法获取模型参数,并对Houska模型、赵晓东模型、国丽萍模型、方波模型以及滕厚兴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ模型7种触变模型进行了评价。结果表明:基于Cheng的含蜡原油中存在完全可逆和完全不可逆2类结构的思想,通过遗传算法拟合赵晓东模型的总平均偏差为6.20%,适合于描述恒剪切速率加载条件下含蜡原油的触变特性。基于人体血液触变特性提出的模型不适用于含蜡原油。

用简化Acierno模型预测LDPE熔体的触变环实验

考察了简化Acierno型本构方程的预测能力．用简化Acierno方程预测了LDPE(Q200)熔体的触变环实验,比较了该方程和变型Huang方程在拟合和预测触变环实验方面的差异．虽然简化Acierno方程只能拟合LDPE熔体的部分触变环实验,但该方程预测的触变环与实验值的偏差较小,而同样的计算条件下,变型Huang方程的预测结果与实验值相差较大．简化Acierno方程的构造比变型Huang方程的构造更为合理．

尾砂胶结充填料浆剪切触变实验及其基于量纲分析的触变性预测模型

采用桨式流变仪研究了不同质量浓度、灰砂比充填料浆在剪切条件下的触变行为,借助量纲齐次性原理,推导并提出了基于量纲分析的触变性预测模型。结果表明:浓度不同的料浆在触变形态上有差异,高浓度料浆剪切应力的波动性更强;触变性与质量浓度和灰砂比均呈非线性正相关,且水泥比尾砂更能引发触变;剪切过程中,表观黏度先急速下降,然后维持平稳,最后急剧上升,但结束瞬间的最终值小于初始值;质量浓度为64%的料浆剪切应力在剪切速率转折点前呈不规则“U”字型,其他组剪切应力基本以剪切速率转折点为中心左右对称。设计实验对预测模型进行验证,结果显示平均误差率为6.2%,且适应性良好。

含蜡原油的黏弹-触变模型

在胶凝温度以下,因蜡的结晶析出并形成三维空间网络结构,含蜡原油表现出复杂的非牛顿流体特性,如黏弹性、屈服应力和触变性等。目前,含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,没有考虑屈服点附近及之前物料所具有的黏弹特性。为此,提出了一个包含状态方程和速率方程、共10个未知参数的黏弹-触变模型。模型的剪应力由弹性应力和黏性应力构成,弹性应力为剪切模量与剪应变的乘积,剪切模量正比于结构参数和损耗函数。描述结构参数随时间变化的速率方程,假设结构破坏项与能量耗散率相关,克服了以往速率方程中结构破坏项与剪切率相关这一假设的不足。模型可描述含蜡原油所具有黏弹-触变特性,并且所预测的剪应力能够从以黏弹性为主的阶段平滑过渡到以触变性为主的阶段。利用大庆原油剪切率阶跃和滞回环的实验数据对模型进行验证。结果表明:两种测试的模型拟合值与实测值的平均相对偏差分别在2.0%和5.0%以内;利用由剪切率阶跃测试数据拟合得到的模型参数对滞回环测试进行预测,预测的平均相对偏差约为16%。

KBN触变凝胶剂对非感染性炎症模型动物的抗炎作用及机制研究

【目的】观察KBN触变凝胶剂(由黄连、龙胆等10味中药组成)的抗炎药效,并从核转录因子-κB(NF-κB)信号通路初步探讨其作用机制。【方法】将60只SD大鼠随机分为空白组,模型组,地塞米松组,KBN低、中、高剂量(生药质量浓度分别为0.1、0.2、0.4 g·mL-1)组,每组10只。采用右后足垫皮下注射角叉菜胶法建立大鼠足跖肿胀模型。测量各组大鼠不同时间点的足容积,计算足肿胀度,采用酶联免疫吸附分析(ELISA)法检测大鼠血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)的含量,蛋白质免疫印迹(Western blot)法检测大鼠足部软组织中NF-κB p65、核转录因子抑制蛋白(IκBα)、环氧合酶2(COX-2)的表达。另将60只KM小鼠随机分为空白组,模型组,地塞米松组,KBN低、中、高剂量组(生药质量浓度分别为0.1、0.2、0.4 g·mL-1),每组10只。采用涂布二甲苯法诱导小鼠耳廓肿胀模型。小鼠打耳片称质量,计算耳肿胀度,采用免疫组化(IHC)法检测小鼠耳廓组织中NF-κB p65、IκBα的表达水平。【结果】与模型组比较,KBN低、中、高剂量组大鼠足肿胀度在致炎后0.5~6 h降低,血清TNF-α、IL-1β含量显著降低,足部软组织NF-κB p65、COX-2表达降低、IκBα表达增加,均呈剂量依赖性。与模型组比较,KBN低、中、高剂量组小鼠耳肿胀度显著降低,耳廓组织中NF-κB p65表达降低,IκBα表达增加,均呈剂量依赖性。【结论】KBN触变凝胶剂具有良好的抗炎作用,其机制可能与抑制NF-κB信号通路活化进而降低炎症因子的释放有关。

触变模型研究简析

触变性物料在化工实际生产中占有重要地位,因此触变性的研究对化工生产有着重要意义。通过对触变性的概念、宏观表现形式以及微观机理的阐述,引出了触变模型的建模思想,以及模型中结构参数和速率方程等。通过介绍黏塑性模型的局限性,引出黏弹性模型的建立,从许多方面讲述了其模型的优点和局限性,并介绍了其建模的难点,针对这些难点提出了改进的方法和建议。

混掺俄油的大庆原油触变特性试验

针对混掺5％～10％俄罗斯原油的大庆原油，开展了铁大线和秦京线大庆原油触变特性现场试验，结果表明，考虑原油存在不完全可逆性结构的Houska修正触变模型能比较准确地描述在特定测试温度、进站温度和多剪切速率条件下的大庆原油触变行为。试验获得了秦京线、铁大线实际管输条件下不同测试温度和进站温度的触变模型参数，对于准确计算管道停输再启动压力具有一定的指导意义。

半固态A356铝合金触变锻造成形过程有限元模拟

针对高固相率条件下半固态触变锻造成形,开发了一个热力耦合触变锻造模拟模型。对触变锻造成形过程中温度场分布、最高/最低温度分布规律以及成形过程中模具运动速度对成形力的影响规律等,进行了计算和分析。研究发现,在半固态触变锻造成形过程中常伴有低于半固态温度的热加工现象出现,高成形速度会降低成形力,同时也会导致成形坯料的液固相分离。试验验证中最大成形力与模拟得到的最大成形力相吻合的事实表明,所开发的计算模型能较准确地预测触变锻造成形最大成形力,但成形过程中两者所得到的成形力仍存在一定差异,这表明计算模型还需要一步优化。

半固态A356合金触变铸造流变特性的研究

研究在压铸环境下,二次加热温度为570～580℃时,半固态铝合金触变铸造的流变特性。剪切速率在2×(103～104)s-1范围,半固态铝合金触变铸造过程呈现为伪塑性流体流变特性;当剪切速率大于106 s-1时,半固态铝合金触变铸造的流变特性为涨塑性;获得了基于幂定律的半固态铝合金(A356)触变铸造过程的流变方程以及由此得到的粘度模型。

碳酸钙填充聚丙烯振动剪切行为的流变模型

用修正的粘弹宾汉流体模型描述了碳酸钙填充聚丙烯复合材料在融熔状态下的大振幅剪切振动流变行为 .验证了在剪切应力低于屈服应力时 ,变形基本上是弹性的 ,而屈服后粘流过程显示了触变特性 .在大振幅振动下 ,除应变幅度和频率外 ,填充比和表面状况是决定流变行为非线性程度的重要因素 .碳酸钙体积填充含量达到 1 2 %时 ,屈服使应力响应是准周期的 ;当达到 2 5%或30 %时 ,屈服和触变很明显 ,非线性的应力波形变为衰减的梯形 .

废石-尾砂胶结膏体料浆触变性试验研究与分析

为探究矿山膏体料浆管道输送的阶段性,探明管输起始阶段料浆流变参数的变化规律,对某磷矿废石尾砂充填膏体拌合物进行应力松弛试验。结果表明:膏体料浆是存在触变性的,属于触变性流体,且在峰值剪切速率及剪切时间相同的情况下,体积浓度越高,触变性越强;膏体料浆屈服应力随着触变时间的增加而减小,呈现出负指数函数的增长趋势,并构建了屈服应力触变模型;估算了屈服应力的触变平衡时间。研究成果为矿山膏体料浆管道输送阶段的划分提供理论依据,并使得管输沿程阻力损失的计算更为准确。

注触变性水泥停泵安全启动压力预测

触变性水泥浆是现场防窜、堵漏的有效手段之一,但是在注水泥过程中若临时停泵,再启泵时启动压力会随停泵时间增加而增大,启动压力过大可能压漏薄弱地层,甚至无法启泵。针对上述情况,在分析多种触变性模型的基础上,提出了描述触变性水泥浆特征的模型;并将该模型与压降方程结合,得出了注触变性水泥停泵安全启动预测模型。用该模型分析触变性水泥浆在不同井身结构下的启动压力,实例计算结果表明:停泵时间越长,环空间隙越小,所需要启动压力越大,停泵30或60 min后启动压力分别达到13.94和21.12 MPa,选用φ139.7 mm的套管停泵30 min的启动压力比用φ177.8 mm的套管低了4.66 MPa,停泵60 min的启动压力降低了7.51 MPa,触变剂加量改变影响附加压耗,触变剂加量由5%降为2.5%后,30 min的启动压力降低了42.73%。因此触变性水泥浆应在环空间隙较大的井使用,可降低因故停泵重启泵时的风险。