钻头平端牙齿侵入岩石破碎机理

平端牙齿侵入岩石过程,能表征大部分钻头磨损后牙齿侵入地层的工作过程,对其破碎机理的认识是钻头设计和破碎效率分析的基础。依据平端牙齿-岩石压入过程岩石内部的应力分布特征,将岩石的破碎过程假设为三个阶段:初始起裂阶段、密实核形成阶段和体积破碎形成阶段,然后运用弹性力学和莫尔强度理论,建立了密实核和体积破碎坑的形成条件和形态参数计算模型,得到了岩石强度、泊松比、内摩擦角及外在条件对破碎过程及破碎坑形态的影响和控制规律。结果表明:产生体积破碎所需要的临界应力随泊松比的增大呈指数形式减小,随内摩擦角的增大呈指数形式增大,破碎坑顶角随泊松比增大线性较小,随摩擦角的增大线性增加。研究成果能够指导钻头破岩效率评价和钻进施工参数优化。

条形药室爆破端部距离的确定

以爆破漏斗理论为基础，建立了条形药空爆破端部岩体破碎的数学模型，论述了条形药室端部距离的确定受到岩体性质、炸药性能及具体工程要求等因素的制约。并将本文结论与他人得出的结论进行了分析比较。此外，本文结论还在具体工程实践中得到了验证。

钢筋搭接焊接头断裂形式判定规则探讨及脆断原因分析

近年来,部分检测机构对规范条款过度解读,导致钢筋搭接焊接头试验结果存在判定过严的问题,文章以钢筋焊接规范内容为理论依据,结合实际试验检测情况,阐述了钢筋接头常见的断裂形式,分析了分歧产生的原因和带来的影响。通过具体的工程案例,对焊接接头脆断的原因进行分析、试验,找出了脆断产生的原因,同时提出了钢筋焊接工程中的质量管理要求和建议。文章不仅对检测机构试验人员正确理解钢筋焊接规范具有一定的参考意义,同时对施工单位质量管理人员做好焊接施工质量管理也有一定的指导作用。

连铸板坯凝固终点的数学模型预测

建立了预测连铸凝固终点位置的传热数学模型，通过模型分析了各种连铸操作参量对凝固终点位置的影响．结果表明：拉坯速度、冷却制度及板坯厚度等参量对凝固终点的位置有重要影响．变更拉速和变更二次冷却有关区段冷却水量。

组合搅拌模式对连铸特殊钢大方坯凝固行为的影响

组合搅拌模式是控制特殊钢铸态组织与均质性的重要手段。为深入揭示连铸结晶器电磁搅拌(Moldelectromagnetic stirring,M-EMS)和凝固末端电磁搅拌(Final electromagnetic stirring,F-EMS)的复合作用行为,基于麦克斯韦方程和低雷诺数湍流模型建立断面250mm×280mm的20Cr Mo A齿轮钢大方坯连铸过程电磁-流动-传热与凝固三维耦合数值模型。基于实测M-EMS中心线磁感应强度及F-EMS作用下的铸态组织白亮带宽度验证模型的可靠性。研究结果表明,M-EMS促使结晶器区域钢液产生水平旋流并冲刷凝固前沿,加强钢液和凝固坯壳的换热,可使钢液过热完全耗散及其凝固终点位置不同程度地前移,促进柱状晶向等轴晶的转变(Columnar to equiaxed transition,CET),从而可实现F-EMS作用区域为中心等轴晶区。组合搅拌作用下铸坯末搅区域液相穴宽度减小,糊状区内钢液对凝固前沿的冲刷速度降低,从而不易产生常见的负偏析白亮带缺陷。碳偏析检测结果表明,M-EMS可能造成大方坯出现一定程度的皮下负偏析和CET转变区的正偏析,但其中心偏析和铸态碳极差可获得明显改善。综合表明,合理的组合搅拌模式可有效改善特殊钢大方坯铸态组织的均质性,进而提高其轧材产品的热处理与服役性能。