土工格室加筋沥青混凝土制备与抗裂性能研究

为提升沥青道面的抗裂性能,在现阶段建筑材料稀缺的背景下,采用普通材料组合的方式利用土工格室加筋延长道面使用寿命。采用静压成型的方式,通过自主设计模具制备土工格室加筋沥青混凝土梁试件,而后进行室温(15℃和30℃)下的弯曲蠕变试验,分析土工格室加筋对沥青混凝土抗裂性能的影响。研究结果表明,土工格室加筋可以抑制反射裂缝的扩展,延长弯曲蠕变试验中恒定荷载作用下沥青混凝土的弯曲蠕变过程,降低弯曲蠕变速率。

超长混凝土结构收缩徐变机理及抗裂技术研究

文章以超长混凝土结构为主要研究对象,首先阐述了混凝土收缩、徐变机理及与开裂的内在联系,基于规范和文献中提供的最大裂缝宽度计算公式对预应力混凝土裂缝宽度计算方法进行了归纳,并对超长混凝土地下结构的抗裂技术进行了研究。结果表明,施加预应力可有效减小钢筋混凝土结构的裂缝宽度。通过结构底板与垫层之间铺设薄膜滑动层与底板施加预应力相结合的措施,解决了不设缝地下结构工程底板开裂的问题,并有效降低投资成本,为超长混凝土结构的抗裂技术提供了一种解决方案。

抗浮锚杆受力特性试验研究进展

随着基础埋深不断加大,建(构)筑物的抗浮问题愈加严重,抗浮锚杆在城市建设中得到了广泛应用。充分掌握抗浮锚杆的受力特性并厘清抗浮锚杆在长期荷载作用下力学性能的动态演化规律是保证抗浮结构安全、可靠的前提。为此,围绕抗浮锚杆的工作原理、应力传递机制、承载特性以及蠕变性能等方面分析和评述国内外的相关研究现状。首先从抗浮锚杆的工作原理、破坏形式出发,分别对纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)抗浮锚杆和钢筋抗浮锚杆应力传递机制进行讨论和对比分析;从理论计算、试验研究与数值模拟三个方面对抗浮锚杆的承载特性进行阐述;进而对抗浮锚杆处于长期荷载、循环荷载作用下的蠕变性能进行归纳总结。最后梳理了抗浮锚杆在工程应用中存在的不足,同时为非金属抗浮锚杆在侵蚀环境中的服役性能提出了研究与发展方向。

浅层外漏抽油机井简易封堵工具研制

针对发生浅层外漏的抽油机井采用大修方式堵漏施工周期长、及时性差、环保隐患大和产量影响较大的问题,开展了浅层外漏抽油机井简易封堵管柱研究。依据漏点分布特点及抽油机井的生产特点,有针对性地设计了适用于外漏点数少且纵向上分布集中的采出井桥式双卡封堵管柱、适用于外漏点数多或纵向上分布零散的采出井单卡大通径封堵管柱和有效消除管柱蠕动对封堵工具影响的双向防蠕动减载工具。通过现场5井次的现场试验应用,浅层外漏抽油机井的简易封堵管柱下井成功率100%,初步实现了对浅层外漏抽油机井的有效治理,为消除地表返液的安全环保隐患、提高生产时率、提前恢复采油提供了技术支撑,累计获得经济效益147.5万元。

HPR高温高压压裂封隔器的研制与应用

在高温高压井施工作业过程中,压裂封隔器易出现中途失封、压后无法解封、回收困难、管柱无法起出等问题;进口的压裂封隔器,施工成本高,进货周期长,在一定程度上制约深井和超深井的勘探开发。为满足塔里木、准噶尔、吐哈盆地、柴达木盆地等地区深井、超深井高温、高压作业的需求,研制了集锚定机构、密封机构于一体,采用特种高分子材料作为胶筒防突保护的耐温200℃、承压差105 MPa的HPR高温高压压裂封隔器。室内座封启动和解封实验结果表明,封隔器各项性能参数满足现场试验要求;经ET1井现场试验,封隔器密封良好,锚定可靠,放喷、试气后,解封顺利,满足现场施工要求。该封隔器为高温高压井压裂施工提供了有力的技术支持。

有轨电车防爬吸能装置斜向撞击障碍物仿真分析

有轨电车在近些年因其诸多优点在众多城市得以兴建和运营,但因无独立路权等原因,有轨电车易与社会车辆等障碍物发生碰撞,斜向撞击即是典型的一种碰撞场景。防爬吸能装置能够吸收有轨电车碰撞的能量,对降低财产损失和人员伤亡具有重要现实意义。文章针对有轨电车防爬吸能装置斜向撞击障碍物试验实施难度大的问题,根据欧盟标准EN 15227:2008+A1:2010中对C-Ⅳ车辆碰撞场景3的要求,采用非线性显式动力学方法,利用通用有限元分析软件对有轨电车防爬吸能装置斜向撞击3 t可移动障碍物过程中的整体变形、吸能特性以及局部塑性应变进行了仿真分析。分析结果表明,该防爬吸能装置能够有效吸收碰撞能量,其弹性和塑性吸能最大位移均在设计行程范围内,防爬梁无局部断裂并脱落的风险,且变形后未与车体主结构发生干涉。因此,配置该防爬吸能装置的有轨电车能够满足EN 15227:2008+A1:2010中对C-Ⅳ类车辆碰撞场景3的吸能需求。

防蠕动多功能封隔器的研制与应用

上提解封的液力压缩式封隔器,由于注水压力的波动会使封隔器产生上下蠕动,降低了封隔器的分层效果,严重时会使封隔器由于剪钉的剪断而自动解封,使整套分层注水管柱失效。根据注水过程中遇到的以上问题,研制了防蠕动多功能封隔器。该封隔器不仅具有防止其上下蠕动的锚定机构,还有防止其自动解封的内锚定机构,并且具有上压控制式洗井机构,可以实现反循环洗井,增强了分层注水管柱的适应性。

定向凝固Ni3Al基高温合金IC10的760℃蠕变机理

研究了定向凝固高温合金IC10在760℃/750MPa条件下的恒载拉伸蠕变机理。结果表明:在760℃/750MPa条件下蠕变时,IC10合金组织稳定,TEM位错形貌中有反向畴和层错,位错切过γ′是合金的主要蠕变机制。蠕变裂纹均产生于γ基体和碳化物界面上,并沿着垂直于应力轴方向在基体中扩展。

中原油田盐岩蠕变规律研究及套管损坏预防措施

中原油田是典型的复杂断块油气田,盐层多、厚度大及盐岩层蠕变是导致套管损坏的主要原因。为此,中原油田采用三维数值模拟方法研究盐岩层蠕变规律,并定量计算出作用在套管上的横向推挤力,在此基础上开发应用了抗外挤强度大于167MPa的非API高抗挤套管。现场应用600余口井,尚未发现套管损坏等问题,从根本上预防了套管损坏的发生。

大直径GFRP抗浮锚杆蠕变试验及蠕变模型

为深入探究在长期应力作用下大直径GFRP抗浮锚杆的力学性能变化,通过施加长期荷载对GFRP抗浮锚杆进行了室内足尺试验。试验结果表明:试验锚杆在其破坏荷载的38%~45%荷载作用下才发生蠕变。通过标准线性固体模型对GFRP抗浮锚杆的蠕变规律进行分析,对刚度随时间变化曲线进行拟合,拟合曲线与实测曲线吻合度较好;进一步结合损伤力学理论和蠕变模型推导了GFRP抗浮锚杆的抗拔承载力,实现了GFRP抗浮锚杆长期承载力的精准预测,为GFRP锚杆在抗浮工程中的应用提供理论依据。

砂粒式防水沥青混合料低温弯曲蠕变试验分析

试验选用沥青用量分别为4%,5%,6%,7%和8%的砂粒式防水沥青混合料AC—5的上限级配、中值级配和下限级配3种级配类型,在温度为0℃条件下进行加载量分别为50,100和200N的弯曲蠕变试验。试验结果表明:沥青用量超过约5%后,依靠提高沥青用量改善沥青混合料的低温抗裂性能效果甚微;加载量为100N时,试件跨中弯曲蠕变速率大于加载量50和200N所对应的弯曲蠕变速率;3种级配的沥青混合料弯曲蠕变速率为下限级配大于中值级配,中值级配大于上限级配。根据试验结果的综合分析并考虑低空隙率、高防渗性等技术要求,关于防水用砂粒式沥青混合料适宜的级配类型建议选用中值级配。

PVC-U压力管静液压强度预控新方法

介绍了两种PVC-U压力管静液压强度预控新方法,即管材环向拉伸屈服强度测试法和长期抗蠕变性能测试法。此两种新方法简单易行,可操作性强,适应面广,运行成本低,能正确指导PVC-U压力管材的配方设计,有效地进行产品质量监控。长期抗蠕变性能试验还为管材长期静液压强度的验证提供了可能。

抗老化剂改善竹粉/聚丙烯发泡复合材料的自然老化性能

为探索木塑复合材料的老化规律,改善木塑产品的老化性能,该文以化学发泡法制备的竹粉/聚丙烯(polypropylene,PP)发泡复合材料为研究对象,采用户外自然老化方式,研究自然老化对发泡复合材料材色、弯曲蠕变性能、流变性能的影响;同时为改善发泡复合材料的老化性能,研究了抗老化剂对发泡复合材料自然老化性能的影响。结果表明:抗氧化剂B225和抗紫外线剂UV770均可改善复合材料的自然老化变色,减缓复合材料的老化褪色,提高复合材料老化后的弯曲蠕变性能和流变性能。在提高复合材料材色稳定性和初始刚性方面,添加质量分数为0.6%B225的效果较优,其次是添加0.3%B225+0.3%UV770、最后是添加0.6%UV770;而添加0.3%B225+0.3%UV770的复合材料,其流变性能稳定性较佳。自然老化12个月后,未添加抗老化剂的复合材料产生的色差△E*为22.8,而添加0.6%B225、0.6%UV770、0.3%B225+0.3%UV770的复合材料,其△E*分别为14.2、17.6和16.8。自然老化12个月后,添加抗老化剂的复合材料,其产生的蠕变应变减小且弯曲性能保留率增大。动态频率扫描结果显示,自然老化会降低复合材料的储能模量、损耗模量、复数黏度和平均分子量,缩短松弛时间;添加抗老化剂不仅可提高复合材料的初始流变性能,而且可改善复合材料的流变性能稳定性。研究结果为进一步探索木(竹)塑发泡复合材料的老化规律及木塑生产实践提供数据和理论参考。

考虑流变特性的水力冲孔孔径变化规律及防堵孔技术

通过分析水力冲孔周围煤体的受力特征,建立了考虑煤的塑性软化和扩容特性的水力冲孔周围煤体黏弹塑性模型,分析了水力冲孔的卸压增透效果和孔径变化规律,制定了防止钻孔堵塞和注气驱替技术。研究结果表明:1水力冲孔措施可以大幅度提高周围煤体的渗透率,冲煤量越多,水力冲孔的卸压范围越大,煤体的渗透率提高的幅度越大;2由于煤的流变特性水力冲孔钻孔会产生缩孔现象,地应力越大,煤体强度越低,钻孔周围煤体的蠕变变形越剧烈,钻孔就越容易被堵塞,一旦抽采通道被堵塞,瓦斯抽采效果就会大幅度的降低;3采用下套管防堵孔技术,人工保留一条抽采通道,可长时间抽取高浓度瓦斯,抽采效果提高了2.7倍;4注气驱替与水力冲孔技术结合,单孔抽采纯量增加了8.1倍,可有效的提高瓦斯抽采效果。

空间用低表面能紫外荧光型防爬移涂层性能研究

空间油脂润滑活动件在真空环境下长期服役中易发生爬移流失,严重影响空间活动机构的服役寿命和可靠性。超低表面能防爬移涂层是一种抑制表面油脂润滑剂爬移流失并实现长寿命、高可靠润滑的有效途径。本文对研制的LWFP-YG紫外荧光型防爬移涂层的紫外荧光效应、表面能、真空存储稳定性和真空防爬移性能等进行了研究。结果表明,LWFP-YG紫外荧光型防爬移涂层具有较低的表面能,在光滑洁净的硅片表面形成的涂层的表面能为8.972 mN/m;当钢片表面粗糙度从138.7 nm增加到549.8 nm时,涂层的表面能从9.114 mN/m增加到10.078 mN/m;涂层真空存储后结构稳定,并且具有较好的真空防爬移性能,对全氟聚醚(PFPE)和多烷基环戊烷(MACs)两种润滑油脂具有防爬移作用。

考虑老化的沥青混合料低温性能

针对现行规范中沥青混合料低温性能评价方法的不足,分别将基质沥青混合料和改性沥青混合料在不同条件下进行老化,分析了短期老化和长期老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响.试验结果表明,长期老化对混合料低温抗裂性能影响显著.而实际使用过程中,沥青路面的低温开裂主要发生在沥青路面已经老化的后期,为了更好体现服务期内沥青路面的低温抗裂性能,建议增加长期老化后的沥青混合料进行低温抗裂性能评价并提出了考虑长期老化的沥青混合料低温抗裂性能的评价方法.

改性聚醋酸乙烯酪乳液胶粘剂的研制

本文介绍了采用特种乳化剂和共聚合的方法对聚醋酸乙烯酯乳液进行改性,研制出了抗冻、耐水、抗蠕变乳胶。

在干摩革命擦和46号油润滑条件下滑动导轨副的爬行性能研究

针对金属切削机床（特别是数控机床）等机械设备中工作台沿着导轨低速运动时发生的爬行现象，建立了模拟滑动导轨副的试验台架．利用这种试验台架分别在于摩擦和４６号油润滑条件下，对滑动导轨副的爬行性能进行了模拟试验研究与考察，并且讨论了接触压力对具有固体润滑徐层的滑动导轨副防爬性能的影响．结果表明，摩擦引起法向接触振动导致摩擦系数随着滑动速度的增加而下降是产生爬行的直接原因，不同接触压力下固体润滑涂层滑动导轨副发生爬行的程度不同，在此基础上，提出用Ｌ＝μ静／μ动作为评价滑动导轨副防爬性能的准则：Ｌ＞１．００时的防爬性能差，Ｌ在０．９６－１．００之间时的防爬性能一般，Ｌ≤０．９５时的防爬性能良好．此外，还针对性地提出了防爬措施．

三连件防跳装置在13号上作用式车钩上的实现与仿真

通过对13号上作用式车钩防跳机理的讨论,分析了其失效的原因.由于它存在着结构性缺陷,零件间又存在较大的配合间隙,导致了防跳功能的失效.对其部分零件进行了结构改进,设计出了新型三连件防跳装置,并应用Pro/ENG INEER软件对其防跳性能进行了仿真模拟,所得结果与试验吻合,验证了该防跳装置能够大大提高防止自然分离的能力.在模拟过程中采用了Pro/M echan ism和Pro/An im a-tion相结合的方法,在保证结果可靠的情况下有效地简化了模拟的难度,可作为一种快捷高效的模拟方法推广应用.

改性聚乙酸乙烯酯乳液的研究

研制了一种改性聚乙酸乙烯酯乳液 ,通过乳化稳定剂聚乙烯醇的缩醛化 ,用丙烯酸进行核壳乳液共聚和添加松香树脂共混相结合的方法 ,成功地解决了通用乙酸乙烯酯乳液的抗水性。