基于微震监测的浅埋8 m超大采高综采面末采阶段矿压显现规律研究

为了掌握浅埋超大采高综采面末采阶段矿压显现规律,以张家峁煤矿8 m超大采高综采面为研究背景,在工作面支架压力监测数据的基础上,引入微震监测技术手段,从微震事件数量和能量的角度对末采阶段矿压规律做出合理解释。得出如下结论:2203综采面末采最后90 m范围内共监测到微震事件66个,总能量1.75×10^(4)J,其中,中小能量事件合计占比达到92%。期间共来压5次,平均周期来压步距为19.5 m,来压持续距离2.9 m,动载系数1.46,周期来压具有来压步距短、持续时间长、局部动载矿压强烈的特点。来压期间微震的频次和能量明显高于未来压期间,微震频次和总能量的变化趋势呈现“M”形,表现为能量的“积聚-释放-积聚”的周期性变化,微震事件的周期性变化规律与工作面的周期来压保持一致。根据微震频次和能量的异常变化可对工作面的周期来压起到一定的预测作用。

不同聚能射流水下毁伤性能对比分析

为进一步探究药型罩形状在不同壳体结构下的适用性问题及水层厚度影响,本文讨论了球缺形、60°锥角形及圆顶锥形3种药型罩结构及炸高中水层厚度因素对聚能射流毁伤性能的影响。通过对聚能射流形状、速度、头部宽度变化及靶板破口尺寸进行数值分析,发现球缺形药型罩对近距离单层壳结构破坏最大,而对于双层壳结构,圆顶锥形药型罩形成的聚能射流连续性和侵彻效果更优,60°锥角形药型罩次之。随着炸高中水层厚度的增加,靶板破口尺寸增大,并在水层厚度为300 mm附近其增量发生正向突跃。研究表明:控制水层厚度可以进一步增强聚能射流水下毁伤效果,本文研究可为聚能战斗部毁伤性能研究提供参考。

水驱动弹头辅助注塑弹头的穿透行为

残余壁厚(RWT)是表征水驱动弹头辅助注塑成型(WPAIM)管件质量的一个重要指标,直接受弹头的穿透行为影响。为了研究WPAIM过程中弹头的穿透行为及相应的RWT分布规律,文中基于计算流体动力学(CFD)方法对WPAIM过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,WPAIM管在直线段的RWT相对均匀,而在曲线段,外凸侧RWT大于内凹侧RWT,两者之间的RWT差值小于水辅助注射成型(WAIM)管。通过对WPAIM中弹头穿透行为与WAIM中水的穿透行为分析发现:穿透前沿附近的压力分布WPAIM较WAIM更均匀,穿透两侧的速度差也更小,弹头能更好地沿型腔中心穿透,提高管件壁厚的均匀性;无论是在直段或是弯曲段,两者的穿透过程都是在不断加速的,WAIM穿透速度更快,而WPAIM的加速过程较稳定。

饱和牛皮纸吸水性能影响因素的应用研究

介绍了饱和牛皮纸的关键技术指标吸水高度的研究,结合生产情况论述了浆料种类、打浆度、打浆时间及渗透剂加入量对吸水高度的影响,并运用到生产实践中,有效改善了产品质量。

水辅助注塑中高压水穿透过程的数值模拟

对水辅助注塑(WAIM)中高压水的穿透过程进行有限元模拟,研究熔体的充模行为,并分析其拉伸场和剪切场。结果显示,高压水推动熔体充模的过程可分为填充初期、快速填充期和填充末期3个阶段;较明显的拉伸应变速率仅出现在高压水前沿和熔体前沿区域;高压水前沿区域存在分布较宽且较为强烈的剪切速率,而高压水对已穿透区域的熔体几乎没有剪切作用。此外,模拟所得WAIM制品的穿透长度和掏空率与实验结果较吻合。

富含砖粒再生混凝土的抗渗性试验

以富含40%~50%砖粒的再生粗骨料取代率为主要参数,采用渗水高度法对再生粗骨料取代率为0、40%、50%、60%的再生混凝土进行抗渗试验.建立再生粗骨料取代率与渗水高度及相对渗透系数比值的关系模型,研究再生粗骨料取代率对再生混凝土抗渗性的影响.研究表明:在试验条件相同的情况下,再生粗骨料取代率与渗水高度及相对渗透系数比值成二次多项式关系.总体来说,再生混凝土的抗渗性低于普通混凝土,但基本满足抗渗要求;特别在再生粗骨料取代率为40%时,再生混凝土的抗渗性甚至优于普通混凝土,这表明富含砖粒再生混凝土能够与普通混凝土一样用于同样的工程结构中.

纳米粒子和钢纤维增强混凝土抗碳化和抗渗性能

为探明纳米粒子和钢纤维对混凝土抗碳化性能和抗渗性的影响,采用混凝土渗水高度试验法测得了抗渗试件在压力水作用下的渗水高度,并对试件进行了3,7,14 d,28 d碳化试验,测得了试件相应龄期的碳化深度。纳米粒子的掺量分别为1%,3%,5%,7%,9%,钢纤维体积掺量分别为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%。试验结果表明:纳米SiO_2在一定掺量范围内可以提高混凝土的抗碳化性能,但过量就会对混凝土抗碳化性能产生不利影响;随着纳米SiO_2掺量的增加,混凝土的抗渗透性能先增强后降低;掺入适量钢纤维可以提高纳米混凝土的抗碳化性能,但过量的钢纤维会降低纳米混凝土的抗碳化性能;掺入钢纤维会降低纳米混凝土的抗渗性能。

熔体温度对水穿透行为影响的可视化研究

利用水辅助注塑可视化模具和自主研发的注水系统,以聚苯乙烯为原料,对不同熔体温度下的水辅助熔体流动充模的过程进行了观察,并研究了水的穿透行为。结果表明,熔体温度低,水前缘熔体的惯性力增大,产生"折线"水道,水在后半模腔熔体的穿透中,水前缘速度与水前缘熔体速度相近;熔体黏度高,水前缘速度大于水前缘熔体速度;熔体温度越高,射流穿透的时间越长,水在前半模腔穿透用时越少。

废旧橡胶粉改性混凝土渗透性能试验研究

以C30混凝土为基准,选用16目、20目、40目三种粒径废旧轮胎橡胶粉等体积取代粗细骨料制备橡胶混凝土,研究胶粉粒径、掺量对橡胶混凝土28d后的平均渗水高度、相对渗水系数的影响。结果表明,掺入橡胶粉后,混凝土拌合物流动性减弱,孔隙率减小;16目胶粉混凝土的渗水高度和相对渗透系数随胶粉掺量呈现先低再高再低的变化,20目、40目胶粉橡胶混凝土波动变化小;胶粉掺量小于125L时,三种胶粉制备的混凝土,相对渗透系数均小于基准混凝土,到125L时,相对渗透系数趋于一致;综合橡胶混凝土28d抗压强度和抗渗性能表现,橡胶粉的掺量宜控制在100L以内,最佳粒径为20目和40目。

水力深穿透射孔技术开发底水油藏数值模拟研究

运用数值模拟的方法,结合油田的实际资料,建立了数值模拟模型,从油藏非均质性、初配产速度及最佳射孔方案(射开程度、避水高度)等方面,探讨了水力深穿透射孔技术开发底水油藏的理想方案。比较理想的开发方案是:射开比应小于30%,避水高度应大于60%。

吹填淤泥自重沉积规律试验研究

以南水北调东线江苏段淮安四站新吹填场地的吹填淤泥为研究对象,进行了一系列的室内自重沉积试验,研究吹填淤泥在静水条件下的沉积规律,探讨初始含水率、初始泥浆高度和室内试验的模型尺寸对吹填淤泥沉积特性的影响,并分析了吹填淤泥沉积稳定后的含水率变化范围。试验结果表明,初始含水率、初始泥浆高度以及模型尺寸对吹填淤泥沉积特性都有着重要的影响;对于初始含水率在2～10倍液限含水率范围内的吹填淤泥,其沉积稳定后的含水率在1.4～2.8倍液限含水率之间。

塑管−混凝土界面密闭性能改善措施

为改善塑管混凝土结构的界面密闭性能,研究了在塑管−混凝土界面粘贴一种双面压敏胶带——Preprufe胶带的作用.通过界面黏结强度、界面渗水高度和界面透气性实验,测得塑管混凝土结构的界面黏结强度、界面渗水高度、气体压力−时间衰减曲线,推导出界面渗透指数.试验结果表明,界面黏结强度与粘贴胶带的宽度的关系可初步认为符合幂函数分布,压敏性粘合剂胶层与液态混凝土在硬化过程中形成的黏结强度远大于普通黏性层与塑管间的黏结强度.粘贴Preprufe胶带可显著提高塑管−混凝土界面抗渗能力.界面渗透指数随粘贴胶带的宽度增大呈明显的递减趋势,粘贴220 mm宽胶带的塑管混凝土试件界面渗透指数仅为基准塑管混凝土试件的2.86%.Preprufe双面压敏胶带在改善塑管−混凝土界面密闭性能上有良好的表现.在工程应用中可综合考虑所需效果和价格成本来选取粘贴胶带的宽度.

取芯法检测普通混凝土抗水渗透性能的研究

为探索取芯法检测混凝土抗水渗透性能的可行性、标准试样检测混凝土抗水渗透性能的可靠性及不同抗渗等级的混凝土抗水渗透试验数据的差别,针对试验室标准试样、试验室构件的混凝土抗水渗透性能进行试验、对比和分析。试验结果表明取芯法检测混凝土抗水渗透性能是可行的,但芯样的试验数据平均值、离散性较标准试样偏大,且宜取较大直径的芯样;现有施工技术条件下,采用标准试样检测混凝土抗水渗透性能的现行试验方法较保守,未能较好的反映混凝土的实际抗水渗透性能;P10抗渗等级的离散性明显大于P8、P6抗渗等级。对实体结构混凝土的抗水渗透性能的研究、检测有一定的借鉴作用。

多功能CPTU与我国CPT液化判别对比试验研究

考虑到孔压静力触探(CPTU)能够同时获取静力触探(CPT)及孔隙水压力测试结果,结合济宁徐州高速公路液化场地CPT和CPTU测试资料,采用我国规范法、通用Robertson法(CPT法)和Juang法(CPTU法)对场地进行了液化评价.利用CPTU土分类图及其状态指标等值线、超孔压、归一化超孔压和新的联合图法对土体空间分布及原位状态进行了分析.结果表明:以规范法为参考时,CPT法、CPTU法分别在预测非液化、液化区域时较为准确,CPTU法在液化区域判别正确率高达96.4%;土分类图能够同时反映土体种类及所处的状态,对其密实状态进行判别,从而有效地进行液化土与非液化土的划分;归一化超孔压法及所提出的新联合图法能够有效评价土体的原位状态,为潜在液化分析提供初判或核验.

不同水针口径下的水辅助注射成型数值模拟

使用流体力学软件,对使用溢流法的三维120°~150°弯曲圆管件进行了水辅助注射成型可视化研究。分别改变水针口径尺寸、注水延迟时间、注水压力与熔体温度,分析其对制件内部水穿透行为的影响。结果表明,水针口直径为7 mm时,能显著增加制件的内部穿透长度并得到残余壁厚更薄的制件;受水针结构影响,注水延迟时间为1 s、注水压力为8 MPa、熔体温度为250℃时,水穿透长度最优能增长400%,壁厚减少20%;在注水延迟时间为1 s、注水压力为10 MPa、熔体温度为230℃时,穿透长度最大达到298 mm;注水延迟时间为1 s、注水压力为8 MPa、熔体温度为250℃时,比熔体温度为210℃和230℃的实验组受水针影响严重;缩短注水延迟时间、增加注水压力、升高熔体温度都能有效增大制件的中空率,成型出更薄的管件,但是水针对水辅助注射成型的影响不容忽视,其微小变化能极大地改变成型制件的内部型腔,有效提高水穿透行为的效率。

方管短玻纤增强聚合物水辅注射成型穿透模拟及实验

制件的穿透过程一直是水辅助注塑成型(WAIM)研究的热点。基于描述聚合物复合材料的黏弹性方程White-Metzner及流体动力学三大控制方程,采用有限体积法(FVM)开发的软件对由直线构成的方形截面管材短玻璃纤维增强聚合物水辅注射成型的穿透行为进行了数值模拟分析,并通过实验进行验证。分析中主要考虑工艺参数(熔体温度、注水压力、熔体注射量、纤维含量和注水延迟时间)及不同成型方法对制件性能的影响规律。结果表明,熔体温度和注水压力的增加会使制件的中空率增大,而随着延迟时间和注射量的增大,中空率减小;其他工艺参数不变,玻璃纤维含量越高中空率越小,这些现象进一步印证了前人的实验结果。溢流法成型制件的穿透截面形状趋于圆形,玻纤含量越高,圆率越大;短射法成型制件的穿透截面形状趋于型腔截面,且注射量和玻纤含量越高,穿透截面形状越偏离型腔截面;实验结果与模拟相符。

明销透榫节点抗弯性能研究

为研究我国西南地区民族木结构中的主要榫卯节点——明销透榫节点的抗弯性能及其影响因数,设计了两个足尺节点进行单调加载试验,获得了其弯矩-转角关系曲线以及失效形态,并运用ABAQUS软件对影响节点抗弯能力的因数进行数值模拟分析。研究结果表明,明销透榫节点的失效主要是由于榫头顺纹受压变形与卯口横纹受压撕裂破坏,柱与枋本身较为完好;穿销透榫节点表现出更好的抗拔榫性能;明销透榫节点的抗弯能力的强弱主要取决于枋的横纹受压变形能力的强弱;摩擦系数和榫头高度的增加均可以显著提升节点屈服弯矩,同时榫头高度的增加使得节点的最大弯矩有较大幅度提升。

方管短玻璃纤维增强聚丙烯高压水穿透行为研究

采用方形截面管件,以短玻璃纤维增强聚丙烯为原料,通过溢流法水辅助注射成型实验探究了熔体注射温度、注水延迟时间和注水压力等工艺参数对制件宏观现象的影响机理,并分析了高压水在方形管道中的穿透行为。结果表明,当熔体温度升高时,方管的直角边和斜边残余壁厚都呈减小趋势,但温度过高时会出现管件收缩现象,管件截面中空面积增大且截面形状与高压水的穿透前沿形状一致,偏圆形,但截面的圆率逐渐减小;当注水压力增加时,管件残余壁厚减小,截面中空面积增大,其截面形状随着注水压力的增加逐渐与型腔结构一致,偏方形;当注水延迟时间增加时,管件残余壁厚增大,中空截面减小且管件截面形状也与高压水前穿透前沿一致,偏圆形,但相较另外两个参数,注水延迟时间对方管件的影响程度更小,因而对截面的圆率影响不大。

短玻纤增强PP溢流法水辅注塑水穿透行为影响分析

通过对短玻纤增强聚丙烯溢流法水辅注塑过程进行数值模拟,研究了注水压力、型腔截面形状,以及玻纤含量对水穿透行为的影响。结果表明,注水压力为4 MPa时,各个型腔截面形状的水穿透形状都趋于圆形;随着注水压力升高,边残余壁厚及角残余壁厚则随之减小,且角残余壁厚减小量更大,水穿透率随之增大,但水穿透率增值会呈现减小趋势;当注水压力增大至10 MPa时,水穿透形状都趋于型腔截面形状;水穿透率随型腔截面形状的圆率减小而减小;在注水压力较低(4,6 MPa)时,水穿透率随玻纤含量升高而降低,而在注水压力较高(8,10 MPa)时,趋势相反,此外,随着短玻纤含量的增加,水穿透率受水压的影响越大。这些发现可为实际生产的工艺调节提供参考。

Quality Study of Automated Machine Made Environmentally Friendly Brick (KAB) Sample Using Film Neutron Radiography Technique

Neutron radiography (NR) technique has been adopted to study the internal structure and quality of the KAB bricks made by Hoffman kiln method. Thermal neutron radiography facility installed at the tangential beam port of 3 MW TRIGA Mark-II Research Reactor, AERE, Savar, Dhaka, Bangladesh is used in the present study. Measurements were made to determine the internal structure and quality of the automated machine made environmentally friendly brick sample. In this case, optical density/gray values of the neutron radiographic images of the sample have been measured. From these measurements, the porosity, water penetrating height, water penetrating behavior, initial rapid absorption of water (IRA), elemental distribution/homogeneity and incremental water intrusion area in the sample have been found. From the observation of different properties, it is seen that, homogeneity of the Hoffman kiln brick KAB is not perfectly homogeneous and contains small internal porosity;the incremental water intrusion area is very poor, and the water penetrating height through the two edges is higher than the middle part;the initial rapid absorption (IRA) rate is also very poor and the water penetrating behavior of the samples is different as like as stair, capillary, wave and zigzag shape. From these points of view, it is concluded that the quality of the environmentally friendly brick KAB is better. The results obtained and conclusion made in this study can only be compared to the properties of bricks produced under similar conditions with similar raw materials.