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Microstructures and hardness of Ti-6Al-4V alloy staging castings under centrifugal field 被引量:1
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作者 隋艳伟 李邦盛 +3 位作者 刘爱辉 南海 郭景杰 傅恒志 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2008年第2期291-296,共6页
By means of induction melting technology,Ti-6Al-4V alloy staging casting was made with the same rotation velocity and centrifugal radius.The effects of casting modulus on the grain size,the thickness of lamellarα+βp... By means of induction melting technology,Ti-6Al-4V alloy staging casting was made with the same rotation velocity and centrifugal radius.The effects of casting modulus on the grain size,the thickness of lamellarα+βphase,and the Vickers hardness,as well as the relationships between Vickers hardness,grain size and thickness of lamellarα+βphase were investigated.The results show that the greater the modulus,the larger the grain size and the thickness of lamellarα+βphase,and the less the Vickers hardness. The relationship between Vickers hardness and grain size meets the Hall-Petch equation:Hv=353.45+74.17 d G-1/2 .The relationship between the Vickers hardness and the thickness of lamellarα+βphase is expressed as Hv=2.45d2α+β-35.96d α+β+476.84. 展开更多
关键词 微观结构 硬度 合金 铸件 离心场
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The stress field and rupture feature in compound model containing typical cracks system and hard-inclusion
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作者 崔晓峰 宋锦良 +2 位作者 方陆鹏 聂永安 陈宇坤 《Acta Seismologica Sinica(English Edition)》 CSCD 1999年第6期640-646,727,共8页
Aiming at the research on mechanical mechanism of hard-inclusion earthquake preparation model, in this paper,experimental and contrast research on stress field and rupture feature of hard-inclusion model has been made... Aiming at the research on mechanical mechanism of hard-inclusion earthquake preparation model, in this paper,experimental and contrast research on stress field and rupture feature of hard-inclusion model has been made respectively, which contained en echelon and composite cracks systems in models, and was loaded under uniaxial compressive stress. The result shows that reverse en echelon and T-shape cracks systems in hard-inclusion are the favorable geological structures to trigger earthquakes. 展开更多
关键词 en echelon cracks system compositecracks system hard-inclusion stress field rupture feature
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TMCP工艺下Q390钢板厚度、温度场与组织演变的关系
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作者 礼宾 王泽彬 +2 位作者 兰亮云 程旭 崔丽 《热加工工艺》 北大核心 2024年第15期126-130,共5页
采用TMCP工艺制备三种不同厚度的Q390热轧钢板,基于冷却温度场有限元分析揭示了厚度对组织演变和硬度的影响规律。结果表明:在相同冷却条件下,40 mm厚热轧钢板厚度方向组织存在明显差异,即边部以贝氏体为主,而心部为铁素体和珠光体,对... 采用TMCP工艺制备三种不同厚度的Q390热轧钢板,基于冷却温度场有限元分析揭示了厚度对组织演变和硬度的影响规律。结果表明:在相同冷却条件下,40 mm厚热轧钢板厚度方向组织存在明显差异,即边部以贝氏体为主,而心部为铁素体和珠光体,对应显微硬度差值约40 HV;13、20 mm厚热轧钢板厚度方向组织较为均匀,以贝氏体为主,显微硬度分布也相对均匀。温度场有限元分析表明厚板(40 mm)试样的心部组织铁素体+珠光体主要形成于空冷阶段;而对于其他厚度钢板,在水冷阶段,心部和边部获得较为一致的终冷温度和冷速,且均在贝氏体相变温度区间。 展开更多
关键词 Q390低合金高强钢 热机械控制工艺(TMCP) 显微组织 温度场 硬度
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透明硬脆材料激光剥离关键问题研究(特邀)
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作者 赵树森 何宏智 +5 位作者 韩世飞 姜璐 杜家宝 于海娟 林学春 张谷令 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期17-30,共14页
透明硬脆材料由于其优异的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性以及光电性能,广泛应用于半导体与电子领域。传统透明硬脆材料切片方法效率低、材料损耗大,制约了硬脆材料的推广应用。激光剥离技术是近年来新兴的一种透明硬脆材料切片新方法,... 透明硬脆材料由于其优异的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性以及光电性能,广泛应用于半导体与电子领域。传统透明硬脆材料切片方法效率低、材料损耗大,制约了硬脆材料的推广应用。激光剥离技术是近年来新兴的一种透明硬脆材料切片新方法,较传统金刚线切割方法大幅提升硬脆材料的切片效率和材料利用率,目前已发展成为硬脆材料激光加工领域学术研究与产业应用的焦点。文中深入分析透明硬脆材料激光剥离物理过程,归纳激光剥离过程关键科学问题:透明硬脆材料对激光的非线性吸收、激光作用下材料内部微观结构演化与缺陷扩展规律,以及激光光场调控对材料改质影响机制等。基于这些科学问题,综述了近年来激光剥离不同类型透明硬脆材料的研究进展,目前用于激光剥离的材料已涵盖了SiC、Si、GaN、金刚石等半导体材料,蓝宝石、多晶Al_(2)O_(3)、氧化锆等陶瓷材料,激光剥离技术已发展出超快激光双脉冲诱导剥离、超快激光-化学辅助剥离、多激光复合剥离等。激光剥离物理过程是一个典型的激光-材料-热学-力学多学科交叉问题,尽管在实验结果方面获得了显著突破和迅猛发展,但目前对于工艺机理仍缺乏深入的理论与数值建模研究。未来透明硬脆材料激光剥离技术将会朝着百微米以下超薄厚度剥离、改质层低损伤、工艺自适应等方向发展,将为半导体与电子等领域快速发展提供更大的技术支撑。 展开更多
关键词 超快激光 硬脆材料 剥离 非线性吸收 缺陷扩展 光场调控
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嵌段共聚物与接枝纳米粒子在硬受限下的自组装
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作者 蔚慧敏 王阳 +3 位作者 王康颖 张海涛 潘俊星 张进军 《山西师范大学学报(自然科学版)》 2024年第1期54-58,共5页
采用自洽场方法(SCFT),研究了两嵌段共聚物与接枝均聚物纳米粒子在硬受限下的自组装行为,详细探讨了板的性质与受限程度对体系相行为的影响,结果发现随着受限程度和板性质的变化,体系发生了多次结构转变.当AB两嵌段共聚物对称(f_(a)=f_(... 采用自洽场方法(SCFT),研究了两嵌段共聚物与接枝均聚物纳米粒子在硬受限下的自组装行为,详细探讨了板的性质与受限程度对体系相行为的影响,结果发现随着受限程度和板性质的变化,体系发生了多次结构转变.当AB两嵌段共聚物对称(f_(a)=f_(b)=0.5)时,在体系受限较小(70≤N2≤120)情况下,无论板的性质如何变化,体系均会形成波浪层状和平行层状混合结构.当受限程度增大(40≤N2≤60)时,在中性板中,体系会自组装形成同心圆环结构;在A吸引板中,体系会形成柱状结构和平行层状混合结构;在B吸引板中,体系会自组装形成带状、层状以及同心圆环混合结构.当受限程度较大(20≤N2≤30)时,在中性板和A吸引板中,体系最终转变为垂直层状结构;在B吸引板中,体系自组装形成平行层状结构.最后,还探讨了熵效应对体系结构形成的影响. 展开更多
关键词 嵌段共聚物 纳米粒子 硬受限 自洽场方法
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一种基于PYNQ的神经网络加速系统
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作者 赖嘉伟 魏洪健 +1 位作者 孙科学 王艳 《电子设计工程》 2024年第17期16-21,共6页
针对传统卷积神经网络计算复杂度高,耗时较长,难以应用到嵌入式移动端的问题,提出了一种以ZYNQ芯片作为主控的FPAG联合ARM实现的的神经网络加速系统。该系统的PL部分采用纯RTL开发,对卷积层的输入层和输出层进行了全并行化,对卷积窗口... 针对传统卷积神经网络计算复杂度高,耗时较长,难以应用到嵌入式移动端的问题,提出了一种以ZYNQ芯片作为主控的FPAG联合ARM实现的的神经网络加速系统。该系统的PL部分采用纯RTL开发,对卷积层的输入层和输出层进行了全并行化,对卷积窗口进行完全的展开,在一个时钟周期内可以同时完成81次乘法运算,同时对池化层和全连接层采用流水线的优化方式。相比常用的使用高层次综合工具进行优化的方法,该系统使用RTL语言从零开始设计卷积神经网络各个模块,进行了细粒度的优化,避免了冗余逻辑资源的产生,充分利用了片上资源。针对MINIST手写数字识别的网络模型,该系统的DSP利用率达到了95%,在100 MHz时钟频率下,硬件单帧图像处理时间仅为0.81 ms,功耗仅为1.601 W。 展开更多
关键词 PYNQ ARM处理器 神经网络 现场可编程门阵列 硬件加速器
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上软下硬复合地层盾构渣土改良试验研究
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作者 赵兴 许佳磊 张志强 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第10期150-158,共9页
土压平衡盾构穿越上软下硬复合地层时存在刀盘“结泥饼”、排渣不畅和刀具磨损等难题。针对以上问题,以粉质黏土-全风化花岗岩复合地层为研究对象,基于渣土改良剂的地层适应性和性能测试开展不同地层渣土改良室内试验。研究泡沫剂和膨... 土压平衡盾构穿越上软下硬复合地层时存在刀盘“结泥饼”、排渣不畅和刀具磨损等难题。针对以上问题,以粉质黏土-全风化花岗岩复合地层为研究对象,基于渣土改良剂的地层适应性和性能测试开展不同地层渣土改良室内试验。研究泡沫剂和膨润土泥浆等渣土改良剂及其改良方法对上软下硬地层的改良效果,以获得土压平衡盾构在复合地层中的渣土改良方案及改良剂合理添加比。结果表明:(1)采用浓度为3%的泡沫剂溶液和配合比1∶8的膨润土泥浆进行联合改良可获得良好效果;(2)粉质黏土地层采用泡沫剂进行改良,渣土坍落度随泡沫添加比增加而增大,抗剪强度、黏聚力、内摩擦角和渗透系数随之减小,改良剂合理添加比为19.7%~22.8%;(3)全风化花岗岩地层采用泡沫剂和膨润土泥浆进行联合改良,可有效改善渣土流塑性和抗渗性,当采用全泡沫改良时,合理添加比为22.2%~28.7%,当采用泡沫与膨润土泥浆联合改良时,合理添加比为24.3%~31.5%。现场应用及施工效果反馈表明,采用以上改良方案可有效改善渣土流塑性,盾构推力、刀盘扭矩以及刀具磨损均有显著改善。 展开更多
关键词 盾构隧道 复合地层 上软下硬地层 室内试验 渣土改良 现场应用
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储藏温度对生姜保鲜效果的影响
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作者 孟儒缘 吴毅 +4 位作者 刘微 饶小勇 罗晓健 张爱玲 何雁 《江西中医药大学学报》 2024年第4期58-64,共7页
目的:考察储贮藏藏温度对生姜保鲜的影响,以确定最佳贮储藏藏温度。方法:利用低场核磁共振、质构仪、气相色谱-质谱联用技术对不同储藏温度下生姜保鲜效果进行评价。结果:生姜依据生长周期可分为姜母、子姜、孙姜等部位,不同部位品质具... 目的:考察储贮藏藏温度对生姜保鲜的影响,以确定最佳贮储藏藏温度。方法:利用低场核磁共振、质构仪、气相色谱-质谱联用技术对不同储藏温度下生姜保鲜效果进行评价。结果:生姜依据生长周期可分为姜母、子姜、孙姜等部位,不同部位品质具有差异性,姜母、子姜、孙姜各部位水分状态不同,其中孙姜A_(23)最高,姜母A_(22)最高;孙姜硬度最大,姜母硬度最低。随贮藏时间的推移,不同部位生姜的自由水转化为束缚水;生姜硬度呈先增后降的趋势;生姜中烯烃类挥发性成分增加,醇类、醛类成分减少。与储存0 d相比,15℃贮藏温度生姜水分状态基本保持不变,品质变化最小,25℃或4℃储存都会导致自由水和束缚水的快速迁移,结合水基本不受温度影响;储藏温度在255℃℃时时,,生姜易腐败变质硬度下降,,4℃条件下,生姜遭受冷害质地变软;储存温度的变化对生姜挥发油中主要成分(烯烃类)无显著性影响。结论:储藏温度对生姜品质具有显著影响,在相对湿度95%、15℃条件下,生姜短期贮藏保鲜效果最好,但要实现生姜的长期储藏,需要研究新的保鲜技术和方法。 展开更多
关键词 生姜 储藏温度 低场核磁 水分迁移 硬度 质构 保鲜
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酸性油气田管道施工现场里氏硬度检测探讨
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作者 王雅熙 施岱艳 +1 位作者 汪小行 崔磊 《天然气与石油》 2024年第3期130-136,共7页
里氏硬度作为酸性油气田管道施工现场中常用的硬度验收方法,检测准确性关系到管道开裂的风险。通过对标准规范及文献调研,总结出里氏硬度应用在酸性油气田管道施工现场验收的核心问题是管线钢特性导致的检测偏差,选取不同牌号、钢级、... 里氏硬度作为酸性油气田管道施工现场中常用的硬度验收方法,检测准确性关系到管道开裂的风险。通过对标准规范及文献调研,总结出里氏硬度应用在酸性油气田管道施工现场验收的核心问题是管线钢特性导致的检测偏差,选取不同牌号、钢级、壁厚的管线钢材料,开展里氏硬度—布氏硬度的对比试验。试验结果显示,里氏硬度应用于管道母材及环焊缝检测均产生较大偏差,偏差主要与管道壁厚相关。就管道耦合和硬度修正的降低里氏硬度检测偏差方法可操作性展开探讨,建议修正油气田管道施工现场里氏硬度检测以降低安全风险。 展开更多
关键词 里氏硬度 酸性油气田 管道 现场测试
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汽油发动机开发中活塞温度场仿真与试验分析
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作者 丁宇 蔡铭 《内燃机》 2024年第1期61-65,共5页
在本次研究中,利用有限元方法对某定型活塞不同测点的温度进行了分析,并结合硬度塞法测量了活塞表面及销孔内侧的温度。结果显示,活塞表面温度场总体分布正常,且从活塞顶部向下呈现递减的趋势。在发动机试验全过程中,各项性能参数保持一... 在本次研究中,利用有限元方法对某定型活塞不同测点的温度进行了分析,并结合硬度塞法测量了活塞表面及销孔内侧的温度。结果显示,活塞表面温度场总体分布正常,且从活塞顶部向下呈现递减的趋势。在发动机试验全过程中,各项性能参数保持一致,未出现较大波动,说明试验能较好地反映实际工况,结果真实准确。利用有限元方法计算活塞各点温度具有高准确度,而硬度塞法进行活塞温度测量是安全、方便、可靠的,能有效反映活塞在发动机工况点工作时的温度。本文工作可为发动机开发过程中的燃烧数据定型和活塞设计定型提供依据,也为今后的活塞开发设计工作积累了经验。 展开更多
关键词 汽油发动机 活塞 温度场 硬度塞 台架试验 有限元法
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大扭矩螺杆钻具定子用橡胶材料的研究
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作者 宋建 赵玉钧 +3 位作者 罗西超 于兴胜 郭添鸣 孙晓亮 《特种橡胶制品》 CAS 2024年第2期17-19,55,共4页
从生胶、硫化体系、补强体系和特种功能助剂等着手,通过拉伸性能表征和耐磨性能、弹性模量及门尼粘度等实验比对,制备了大扭矩螺杆钻具用橡胶材料。结果表明,所获橡胶材料Shore A硬度为88,弹性模量在19 MPa以上,比常规产品提高1倍,而且... 从生胶、硫化体系、补强体系和特种功能助剂等着手,通过拉伸性能表征和耐磨性能、弹性模量及门尼粘度等实验比对,制备了大扭矩螺杆钻具用橡胶材料。结果表明,所获橡胶材料Shore A硬度为88,弹性模量在19 MPa以上,比常规产品提高1倍,而且加工性能优良,综合性能佳;通过对成品样机进行台架试验,表明采用该橡胶的螺杆钻具整机效率可提高20%,满足大扭矩螺杆钻具目标要求。 展开更多
关键词 大扭矩螺杆钻具 油田 定子 橡胶硬度 弹性模量
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坚硬顶板预裂弱化后应力场及裂隙场演化特征数值模拟研究
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作者 李德全 马智会 《山东煤炭科技》 2024年第10期137-142,共6页
工作面上覆坚硬顶板,开采过程不易垮落,采场周围形成高应力场,易引发冲击地压与瓦斯异常涌出灾害事故。为确保安全生产,工作面回采过程中,需对坚硬顶板进行弱化处理,弱化后煤、岩层应力场、裂隙场演化特征是工作面灾害治理的依据和关键... 工作面上覆坚硬顶板,开采过程不易垮落,采场周围形成高应力场,易引发冲击地压与瓦斯异常涌出灾害事故。为确保安全生产,工作面回采过程中,需对坚硬顶板进行弱化处理,弱化后煤、岩层应力场、裂隙场演化特征是工作面灾害治理的依据和关键,通过理论分析获得顶板的初次来压步距和坚硬顶板分类,以宽沟煤矿I010202工作面为工程背景,利用UDEC数值模拟软件,结合矿井实际地质资料及相关煤岩力学参数,建立平面数值模型,对工作面开采过程中应力场及裂隙场演化特征进行模拟。模拟计算得出顶板弱化后应力场、裂隙场分布特征,为工作面冲击地压及瓦斯灾害治理提供了理论依据。 展开更多
关键词 坚硬顶板 预裂弱化 应力场 裂隙场 数值模拟
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坚硬顶板周期来压覆岩破断力学机理研究
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作者 张军 《能源与环保》 2024年第3期221-226,共6页
坚硬顶板破断运移规律一直是采矿领域研究的热点,针对覆岩内部破断裂隙分布不明晰的问题,以砌体梁理论中的关键块体为研究对象,建立了线性增压荷载下悬臂梁模型,根据弹性力学应力逆解法,在艾里应力函数满足双调和方程的基础上,采用叠加... 坚硬顶板破断运移规律一直是采矿领域研究的热点,针对覆岩内部破断裂隙分布不明晰的问题,以砌体梁理论中的关键块体为研究对象,建立了线性增压荷载下悬臂梁模型,根据弹性力学应力逆解法,在艾里应力函数满足双调和方程的基础上,采用叠加原理推导并验证了满足模型应力边界条件的内应力分量解析解。在此基础上,以Mohr-Coulomb屈服准则作为破断判据,推导了破断迹线隐函数方程式。采用Matlab软件计算和绘图得到了破断迹线,通过算例校验分析了岩石黏聚力、内摩擦角对破断迹线的影响规律,验证了破裂迹线求解的正确性。这对于进一步认识覆岩破断力学机理具有一定的意义。 展开更多
关键词 坚硬顶板 覆岩破断 周期来压 应力场 关键层
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高硬难加工材料微量润滑磨削的温度场仿真研究
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作者 邹洪富 文珍 +2 位作者 夏凯 易杰 张宇尘 《内燃机与配件》 2024年第19期15-17,共3页
智能制造背景下,材料科学的发展与关键核心零件精密能级的提高,尤其是新兴高硬材料的广泛应用,对磨削精密加工提出新的挑战。磨削接触区的高温是束缚磨削高精度加工的核心要素。与此同时,降本增效、绿色环保加工的提出,推进了微量润滑... 智能制造背景下,材料科学的发展与关键核心零件精密能级的提高,尤其是新兴高硬材料的广泛应用,对磨削精密加工提出新的挑战。磨削接触区的高温是束缚磨削高精度加工的核心要素。与此同时,降本增效、绿色环保加工的提出,推进了微量润滑技术在磨削加工领域的应用。本文结合磨削热生成机理与磨削表面强化换热机理,构建三维瞬态磨削温度场数学模型与数值仿真模型,开展高硬难加工材料微量润滑磨削的温度场仿真研究,为高硬难加工材料微量润滑绿色磨削冷却方法的应用和推广提供理论基础。 展开更多
关键词 高硬难加工材料 微量润滑磨削 温度场仿真
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大空间采场远近场坚硬顶板井上下控制理论及技术体系 被引量:13
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作者 于斌 邰阳 +5 位作者 匡铁军 高瑞 杨敬轩 夏彬伟 朱卫兵 李勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1875-1893,共19页
坚硬顶板特厚煤层开采采场空间大,矿压作用复杂,致使采场强矿压作用机理不清,并缺乏针对不同层位坚硬顶板的多点控制技术体系,必须在更大采场空间范围内研究坚硬顶板控制的新理论和新技术体系。笔者团队经过近15 a的产学研攻关,形成了... 坚硬顶板特厚煤层开采采场空间大,矿压作用复杂,致使采场强矿压作用机理不清,并缺乏针对不同层位坚硬顶板的多点控制技术体系,必须在更大采场空间范围内研究坚硬顶板控制的新理论和新技术体系。笔者团队经过近15 a的产学研攻关,形成了大空间采场远近场坚硬顶板井上下控制理论及技术体系:针对岩层控制研究涉及空间不足,提出了大空间采场概念;基于顶板破断特征及矿压作用规律,定义了远场和近场坚硬顶板;兼顾采空区矸石压缩及覆岩块体的协调运动,建立了大空间采场远场坚硬顶板破断结构力学模型,揭示了远场坚硬顶板破断失稳的强矿压控制机理;基于弹性薄板理论,构建不同切顶工艺、9种组合边界条件下的近场坚硬顶板初次和周期破断力学模型,揭示了近场坚硬顶板定向造缝采场卸压机理;综合工作面参数、近场矿压作用等基础指标,以及临空开采、双系影响等强化条件,建立了强矿压分级预测评价体系,给出了4个不同级别矿压显现程度的量化指标及对应的控制技术;研发了坚硬顶板地面水平井体积压裂技术、地面垂直井分级压裂技术,发明了远场坚硬顶板裂缝扩展监测技术,有效解决了远场坚硬顶板强矿压难题;首创了坚硬顶板复合爆破定向精准造缝技术,开发了坚硬顶板液体炸药深孔爆破技术,发明了坚硬顶板链臂锯连续精准切割技术,实现了对近场坚硬顶板垮落形态及破断特征的精准控制;提出了坚硬顶板地面压裂+X的协同控制技术,实现了对远近场坚硬顶板的多点协同调控。基于以上研究成果,在塔山煤矿8204特厚煤层综放面开展了地面水平体积压裂+液体炸药深孔爆破协同控制现场试验,结果表明,在进入压裂爆破协同控制区域后,临空回采巷道顶底板及两帮移近量均小于388 mm;工作面中部支架最大阻力达到13295 kN,小于支架额定工作阻力15000 kN,工作面及回采巷道强矿压得到了有效控制。 展开更多
关键词 大空间采场 坚硬顶板 远近场 控制理论 控制技术
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XPS STUDIES OF IRRADIATED HARD AND SOFT Si—SiO_2
16
作者 刘昶时 赵元富 +3 位作者 王忠燕 陈萦 刘芬 赵汝权 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 1993年第3期181-185,共5页
The interracial structure of hard and soft oxides grown by dry oxidation on<100> n-type silicon substrates is examined using high resolution mild X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) before and after irradiati... The interracial structure of hard and soft oxides grown by dry oxidation on<100> n-type silicon substrates is examined using high resolution mild X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) before and after irradiation. Substantial differences in silicon of silica state (B.E. 103.4 eV), silicon of transitional state (B.E. 101.5 eV), surplus oxygen (B.E. 529.6 eV) and negative two-valence oxygen (B.E. 531.4 eV) are observed between the two kinds of samples. The XPS spectra strongly depend on the conditions of irradiation for soft samples, but do not as remarkablely as soft samples for hard samples. The effects of irradiation doses on XPS are greater than that of irradiation bias fields. Some viewpoints of irradiation induced hole electron pair are proposed to explain the results. 展开更多
关键词 XPS Radiation hard Radiation soft Si-SiO_2 Bias field Radiation dose
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射孔参数对硬质岩石起裂压力的影响规律研究 被引量:1
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作者 石耀 盛廷强 +3 位作者 李必红 朱秀星 李超 揭志军 《测井技术》 CAS 2023年第2期236-240,共5页
BZ气田中深部地层以硬质岩石为主,储层起裂压力大,压裂作业的难度与危险性大。射孔孔道是传递压裂动力的通道,合理的射孔参数设计能够降低储层的起裂压力。基于断裂相场理论,结合压裂液流动-岩石应力损伤耦合方程,建立基于相场法的裂缝... BZ气田中深部地层以硬质岩石为主,储层起裂压力大,压裂作业的难度与危险性大。射孔孔道是传递压裂动力的通道,合理的射孔参数设计能够降低储层的起裂压力。基于断裂相场理论,结合压裂液流动-岩石应力损伤耦合方程,建立基于相场法的裂缝扩展模型,并通过现场数据验证模型的可靠性。结合BZ气田岩石力学数据及射孔弹打靶试验,采用压裂数模软件模拟不同射孔方案下硬质岩石的起裂压力变化规律。研究结果表明:定向射孔时,沿水平最大主应力方向射孔岩石的起裂压力最小;螺旋射孔时,相位越大,孔密越小,起裂压力越大;不考虑孔道摩阻的影响,孔径对起裂压力影响较小;起裂压力随着穿深的增加而降低,且穿深小于100 mm时起裂压力的降低幅度最大。建议BZ气田采用定向射孔,射孔方向沿水平最大主应力方向,射孔孔密大于每米16孔,射孔弹穿深大于100 mm,孔径尽量大;如果采用螺旋射孔,则射孔相位要小于60°。该研究成果为BZ等硬质岩石油气田储层压裂改造射孔参数优选提供参考,可提升储层压裂效果。 展开更多
关键词 射孔参数 起裂压力 硬质岩 断裂相场理论
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梯度磁场下变截面硬磁软梁的大变形力学行为 被引量:1
18
作者 周雪 王琳 +2 位作者 陈伟 杨文正 郭梓龙 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1699-1710,共12页
文章研究变截面参数和梯度磁场作用对硬磁软梁的大变形的影响,为研制先进的硬磁软材料器件和系统提供理论指导.基于最小势能原理,建立了梯度磁场作用下变截面硬磁软梁静变形的力学理论模型.基于线性稳定性理论,分析了变截面对硬磁软梁... 文章研究变截面参数和梯度磁场作用对硬磁软梁的大变形的影响,为研制先进的硬磁软材料器件和系统提供理论指导.基于最小势能原理,建立了梯度磁场作用下变截面硬磁软梁静变形的力学理论模型.基于线性稳定性理论,分析了变截面对硬磁软梁屈曲失稳行为的影响.基于非线性力学理论,研究了变截面参数对硬磁软梁的后屈曲构型和弯曲变形的影响.在此基础上,深入研究了磁场梯度对变截面硬磁软梁大变形力学行为的影响.研究结果表明,变截面参数对硬磁软梁的临界屈曲载荷有较大影响,通过改变变截面参数值可调节梁的屈曲稳定性.当弯曲变形较小时,变截面参数对硬磁软梁后屈曲构型和横向变形的影响不可忽略,而这种影响在弯曲变形趋于饱和时,则变得很弱.磁场梯度参数的增大可引起变截面硬磁软梁出现更大幅值的静变形.当磁场梯度参数增大而使磁场力大于屈曲临界载荷时,变截面硬磁软梁不会出现前屈曲变形,而直接导致梁发生非线性的后屈曲变形.研究结果还显示,增大磁场梯度参数可以提高变截面硬磁软梁自由端的磁偏转精度,从而可有效地控制变截面硬磁软梁的磁转向.研究结果可为基于硬磁软材料的可展开柔性结构、柔性电子器件和软体机器人等结构设计提供指导. 展开更多
关键词 变截面 梯度磁场 硬磁软梁 大变形
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软硬岩交替区隧道初始地应力场反演研究 被引量:1
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作者 刘春康 苗胜军 +1 位作者 卢新爱 段懿轩 《人民长江》 北大核心 2023年第6期179-185,共7页
软硬岩交替区岩体结构面两侧岩性变化剧烈,地应力分布复杂。为探明软硬岩交替形成的岩体结构面对初始地应力场的影响,以云南曼么二号隧道为研究背景,构建包含高程信息的三维数值计算模型,基于多元线性回归法反演获得了隧道轴线处的初始... 软硬岩交替区岩体结构面两侧岩性变化剧烈,地应力分布复杂。为探明软硬岩交替形成的岩体结构面对初始地应力场的影响,以云南曼么二号隧道为研究背景,构建包含高程信息的三维数值计算模型,基于多元线性回归法反演获得了隧道轴线处的初始地应力场,分析了软硬岩交界面处水平主应力异常的影响因素。结果表明:水平主应力异常与软硬岩交界面两侧围岩弹性模量、埋深和结构面倾角的差异性有关;通过正交试验对各影响因素进行显著性评价,发现围岩弹性模量和埋深对水平主应力的影响显著,是水平主应力异常的关键因素。研究成果可为隧道(洞)开挖过程围岩稳定性评价与支护方案设计等提供依据。 展开更多
关键词 初始地应力场 软硬岩交替 反演分析 正交试验 显著性评价
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连铸辊硬面层工作状态有限元分析 被引量:1
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作者 赵士光 李奇 +2 位作者 王成 高安阳 斯庭智 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第4期401-408,共8页
根据连铸辊尺寸建立有限元模型,测定其工作周期及表面温度,确定20 s为1个工作循环周期。采用ANSYS软件计算连铸辊硬面层工作状态下的温度场、应力及应变场,分析多次循环周期中硬面层温度、应力和应变变化规律及失效风险,提出延长连铸辊... 根据连铸辊尺寸建立有限元模型,测定其工作周期及表面温度,确定20 s为1个工作循环周期。采用ANSYS软件计算连铸辊硬面层工作状态下的温度场、应力及应变场,分析多次循环周期中硬面层温度、应力和应变变化规律及失效风险,提出延长连铸辊硬面层使用寿命的措施。结果显示:连铸辊1个工作周期内,硬面层最高和最低温度分别为742,132℃,最大温差为610℃;硬面层的表面层最大应力可达1 030 MPa,表面层先后产生弹性变形和塑性变形,应变随循环次数的增加而增大,50次循环形变量可达0.007 mm;近表面层产生弹性变形和塑性变形晚于表面层,50次循环最大形变量可达0.004 7 mm;硬面层的表面层与近表面层在50次循环中均受到较大应力,产生较大应变,但表面层受到的应力和产生的应变程度更大,失效风险较大。建议从材料本身入手如通过添加Nb,Ti,V等元素改善硬面层的综合性能,延长硬面层使用寿命。 展开更多
关键词 连铸辊 温度场 应力场 应变场 硬面层
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