矩形泡沫铝填充镀锌钢管静态压缩性能研究

采用94个试验方案,研究了泡沫铝填充矩形镀锌钢管在静态压缩下的性能。对试验结果进行分析可知,矩形泡沫铝填充镀锌钢管在静态压缩过程中经历了弹性阶段和屈服平台阶段,其平均压溃载荷、极限压溃载荷和吸能能力随着泡沫铝相对密度和钢管厚度的增加而增加,而其受构件长度的影响较小,特别是平均压溃载荷几乎无变化,极限压溃载荷随构件长度增大而略有减少。同时将试验结果与理论公式进行了比较,两者数值非常吻合。

圆形泡沫铝填充钢管静态压缩性能研究

通过实验研究了圆形泡沫铝填充钢管构件在静态压缩下的性能。对本试验范围内的结果进行分析可知,在外围钢管厚度较小时,在静态压缩过程中圆形泡沫铝填充钢管构件发生局部屈曲变形,压缩变形曲线现为弹性阶段和屈服平台阶段;在外围钢管厚度较大时,圆形泡沫铝填充钢管构件发生整体失稳,压缩曲线在经历弹性阶段后,进入弹塑性屈服阶段,到达峰值荷载后,构件承载力迅速下降。在试验基础上,提出了圆形泡沫铝填充钢管构件的平均压溃载荷和极限压溃载荷的设计公式,同时将试验结果与理论公式进行了比较,两者数值较为吻合。

构造煤颗粒在单轴加卸载下的力学损伤特征

为了论证构造煤在煤与瓦斯突出过程中的必要性,深化对煤与瓦斯突出发生机理的认识,对煤与瓦斯防治理论和实际工作方面提供指导,选取来自中煤集团白羊岭煤矿15煤层原生煤和构造煤颗粒作为实验样品,对构造煤的力学特性和破坏特征进行定量的分析。结果表明,构造煤在相同的受力条件下更容易发生变形和破坏。同尺度下原生煤的强度显著大于构造煤。构造煤破碎成构造煤颗粒需要提供的能量更低,其破碎条件更容易达到。这决定了构造煤具有高突出危险性和倾向性,在突出发生发展过程中起到了重要的作用。

高温后方形泡沫铝填充钢管轴向压缩力学性能

为了研究高温后泡沫铝填充钢管轴向压缩性能,将制作好试件进行加温,自然冷却后进行静态轴向压缩试验,研究其承载能力和变形情况;分析加温温度、泡沫铝密度等参数对性能的影响。研究表明:在高温后压缩情况下,构件屈曲褶皱波瓣数量增加,其压缩变形模式从对称模式变成了非对称模式;其平均压溃载荷随加温温度的增加而减小,随着泡沫铝相对密度和外围钢管厚度的增大而增大;在平均压溃载荷理论公式中考虑外围钢管与填充的泡沫铝产生交互效应的影响,相关理论公式与试验结果吻合较好。

莲子机械特性的测试研究(英文)

对莲子的机械特性进行了测试,以研究脱壳机理,为莲子脱壳机的设计提供技术数据。用压缩试验的方法求取各种工况下莲子的机械特性,分析了莲子等级和加载速率对其破壳力的影响,同时测定了不同部位、测点破壳力的差异。结果表明:莲子破壳力与等级成线性正相关关系,相关系数为0.955;加载速率与破壳力之间没有明确的关系,其应力-应变曲线的斜率随加载速率的增加而增大,而应变随之减小;莲子“赤道”与“两极”间轮廓上不同测点的破壳力差异较大,而同一部位的圆周上各点所需破壳力相差不大。该文的研究结果为莲子加工工艺的研究开发提供了理论依据。

银杏果核物性参数的试验研究

对银杏核的结构尺寸、压缩破坏载荷及临界压缩变形量、密度等物性参数的测定表明 :银杏核分级时以级差 1mm、分级数以 4级为宜 ;破壳机的挤压腔间隙至少应保证 2 .4 4～ 3.11mm的变形量 ,以使破壳率和碎仁率能满足生产要求 ;银杏核、仁和壳的密度有一定差异 ,用重力式清选机分离是可行的。

高层钢筋混凝土框架底层角节点抗震性能

由地震引起的高轴力及双向荷载使高层钢筋混凝土框架底层边节点剪切破坏后的角柱压溃危险度大幅度提高。该部位节点抗震性能研究十分重要。通过3个角节点试件在双向低周反复荷载作用下的受力性能试验,调查了高轴力、节点配箍量试验参数对节点破坏类型、变形特征及节点强度等节点抗震性能的影响及节点破坏后柱的竖向承压能力。首次提出双向荷载作用下节点抗剪强度计算的strut-truss立体计算模型并对该节点抗剪强度进行了定量数值解析。解析结果与试验结果较吻合。

采空区破碎砂岩承压变形特性试验研究

为研究采空区直接顶垮落后碎石在各种状态下的承载能力,利用破碎岩石变形-渗流试验系统进行了破碎砂岩的压缩变形试验,分析了粒径大小、级配组合、饱水状态、加载方式4种因素变化对破碎砂岩变形特性的影响。研究结果表明:破碎砂岩的应力-应变关系与碎石粒径大小、级配组合、饱水状态及加载方式密切相关;不同粒径组碎石其应力-应变关系均可用指数函数表示,且相同应力作用下大粒径组碎石应变增加较快;随着级配指数n的增加,级配碎石组中大粒径碎石含量增多,试验应力加载终点应变相应增大;被水软化过的同一级配碎石在相同应力作用下其应变增量明显大于干燥状态下碎石应变增量,饱水作用使得破碎砂岩的承载能力降低了近14%;循环加卸载作用下碎石应力-应变关系仍可用指数函数表示,且循环加卸载作用下碎石应变终值约为连续加载碎石应变终值的1.25倍。研究结果可为采空区地表沉降与围岩变形控制提供了理论指导。

莲仁力学特性参数测定及挤压破碎特性试验

为探讨莲仁在挤压载荷作用下的破碎机理,该文用压缩试验方法对莲仁相关力学参数进行了试验研究。首先,用万能试验机对莲仁试样进行了弹性模量和抗压强度测试,测得5种不同含水率莲仁在纵向、横向2个方向上的弹性模量、抗压强度及应力-应变曲线;测试结果表明,莲仁弹性模量、抗压强度的纵向值均大于横向值,且弹性模量、抗压强度均随莲仁含水率增大而显著减小;用回归分析方法建立了莲仁弹性模量、抗压强度与含水率关系的回归方程,得到了合格莲仁(含水率小于11%)的最小弹性模量为37.12 MPa,最低抗压强度为5.12 MPa。其次,研究了莲仁整体挤压时裂纹的产生规律,测得了5种不同含水率莲仁在平压与侧压2种受载方式下的挤压极限载荷;测试结果表明,莲仁的挤压极限载荷随含水率的增大而减小,对于相同含水率莲仁,侧压比平压更容易引起莲仁破碎;用回归分析方法建立了挤压极限载荷与含水率的回归方程,得到了合格莲仁(含水率小于11%)的最大挤压载荷应小于53.6 N。最后,用有限元法建立了莲仁的压缩力学模型,分析了莲仁整体受压时的应力分布,仿真结果与莲仁压缩试验结果基本吻合,验证了所测莲仁力学参数的正确性。研究结果可为莲仁加工和输送设备的设计提供参考。

循环载荷下熟料粉碎耗能研究

对静压和循环载荷下熟料的粉碎耗能进行了试验研究和分析比较,对熟料颗粒群进行了直接压缩、5000-10000N之间循环10次、30次压缩和10 000-20 000N之间循环10次压缩的试验研究。然后基于Rittinger理论、Kick理论和Bond理论对熟料的粉碎耗能进行了评价。结果发现,5 000-10 000N之间循环10次压缩比其他形式的压缩粉碎耗能小。

RPUF填充薄壁圆钢管短柱构件的轴压力学性能

基于建筑工程领域存在的碰撞、冲击等工程背景,提出密度为300 kg/m^3的硬质聚氨酯泡沫(RPUF, rigid polyurethane foam)填充建筑圆钢管短柱吸能构件,为获得该类构件在轴压荷载作用下的基本力学性能及吸能能力,开展了3组空钢管和3组RPUF填充圆钢管短柱构件的轴压试验.试验结果表明:轴压荷载作用下,填充RPUF能够有效改善建筑圆钢管在轴压荷载作用下的叠缩变形模式,使构件趋于对称叠缩变形;同时,RPUF填充圆钢管构件较空钢管的首个峰值荷载及各项吸能指标都有了较大幅度的提升,且壁厚越薄,提升幅度越大,体现了填充RPUF对建筑圆钢管的力学性能及吸能能力的提升.基于ABAQUS/Explicit求解器建立RPUF填充圆钢管短柱构件的轴压有限元模型,将仿真结果与试验结果对比,以验证有限元模型的准确性,随后开展参数分析,结果表明RPUF填充圆钢管耗能能力随壁厚和管径的增大而增大.在Alexander经典叠缩模型的基础上,推导了平均压缩力预测公式,与试验结果和数值模拟结果对比发现该公式能够有效预测RPUF填充圆钢管短柱构件在轴压荷载作用下的平均压缩力.

格构增强复合材料圆筒的侧向压缩性能

本文以筒形复合材料桥梁防撞装置为研究对象,采用平行板外载静压试验方法对格构增强复合材料圆筒进行了侧压试验,分析了圆筒中横向格构的数量、间距对试件刚度、极限荷载、耗能能力、平均压溃力的影响,结合破坏形态分析,对试验结果进行了拟合,给出了合理的耗能构造设计建议。研究表明,圆筒中横向格构间距越小,试件极限荷载和平均压溃力越大,耗能能力越强。

蔗料压榨过程中的力学特性研究

为了优化甘蔗压榨设备及工艺参数,进而提高蔗料提汁率、减低能耗提供基础数据,通过单轴压缩试验、重复加载试验和直接剪切试验探究压榨过程中蔗料的力学特性。结果表明:在蔗料压榨过程中,蔗料应力的变化与其厚度无关,与所施加的加载速度呈正相关关系,应力的变化幅值随加载速度的增加而增大;蔗料的泊松比、杨氏模量与加载应力呈正比,回弹指数和压缩指数分别为0.10和2.23,内聚力和摩擦角分别为25.25 kPa和21.63°。压榨过程中蔗料的力学特性为构建其本构模型提供准确参数,并对压榨设备及工艺参数的改进具有指导意义。

荞麦籽粒的压缩和剪切力学特性研究

荞麦籽粒的压缩和剪切力学特性是荞麦生产机械设计和研发的重要参考数据。为此,研究了含水率、加载速率、加载方向、荞麦品种等对荞麦籽粒的压缩和剪切特性的影响。结果表明:在籽粒含水率为13.5%~19.5%范围内,籽粒含水率、加载方式和荞麦品种对荞麦籽粒力学性能影响显著;随着含水率降低,压缩破碎负载增加,形变量减小,剪切力增加;荞麦籽粒具有明显的各向异性特征,横向加载比立向加载的压缩形变量小、压缩破碎负载大、压缩时间长;剪切力由大到小依次为横切、纵切、立切,剪切时间由短到长依次为纵切、横切、立切。西农9979籽粒抗压抗剪能力最强,其破碎负载、压缩形变量和剪切力也最大;甜荞1211的破碎负载和剪切力次之,压缩形变量最小;甜荞921的破碎负载和剪切力最小,压缩变形量再次之。同时,基于试验结果,对不同加载条件下破碎负载﹑压缩形变量和剪切力与籽粒含水率进行了拟合回归分析。

高温后圆形泡沫铝填充镀锌钢管压缩性能研究

泡沫铝填充钢管柱是一种将多孔金属材料应用到组合结构的尝试,为了对其高温后的压缩性能及吸能能力进行研究,设计并制作了一批圆形泡沫铝填充镀锌钢管试件,按照规定加温曲线进行加温,冷却后对其进行压缩试验,得到高温后的不同尺寸泡沫铝填充镀锌钢管压缩反应。通过对试验结果分析可知,圆形泡沫铝填充镀锌钢管在压缩作用下经历弹性阶段和屈服平台阶段两个阶段,其平均压溃载荷和吸能能力随着泡沫铝相对密度和钢管厚度的增大而增加,随加温度的升高而降低,构件长细比对构件的压缩性能和吸能能力影响较小。并将试验结果与理论公式进行了比较,发现试验结果要高于理论公式的计算结果。

矸石充填材料承载压缩变形时效性试验研究

掌握矸石充填材料承载压缩变形时效性是矸石充填开采顶板变形、岩层移动与地表沉陷预计的重要基础。基于矸石充填材料在采空区的受力状态,分析了矸石充填材料承载压缩变形特征,借助自制的散体充填材料双向加载试验系统,采用分级加载方式测试了矸石充填材料承载压缩特性,得到了矸石充填材料在承载过程中的瞬时与蠕变压缩变形规律。研究结果表明:1)矸石充填材料本身的强度越高,其瞬时与蠕变压缩应变越小;2)随着轴向应力增加,矸石充填材料瞬时压缩应变占总应变的比例逐渐减小,而蠕变压缩应变占总应变的比例逐渐增大;3)随着蠕变时间增加,矸石充填材料瞬时压缩应变占总应变的比例逐渐减小,而蠕变压缩应变占总应变的比例逐渐增大。