磨料主要机械性能的试验研究

本文是我们研究国产磨料主要机械性能的第一部分。主要是对磨粒强度和破碎过程以及磨粒韧性进行了试验研究。文中介绍了所用设备、试验程序,以及试验时应注意的事项。并把大量试验数据,分类列表。在磨料破碎性方面,论述了磨粒的破碎形式和破碎情况,磨料粉碎方式和粒度对抗压强度的影响等。在磨料韧性方面,提出韧性公式。还论述了干燥与不干燥磨粒韧性不同的原因,固定试验条件并论证试验装置调整的正确性;各磨料韧性值大小顺序的原因;粒度大小对韧性的影响等。这些,都对改进磨料性能和合理选用磨料,有一定的指导意义和实用价值。     

铜飞片在爆炸加载下的层裂分析

对紫铜飞片在爆炸作用下的层裂问题进行了试验和理论研究。通过对软回收后的铜板飞片断面进行金相分析，得到层裂面存在沿晶断裂，在层裂面附近有许多微裂纹产生，整个样品内存在大量的交叉滑移带和破碎孪生带的结论。借助LS-DYNA2D程序模拟了铜板在爆炸加载下的层裂过程，计算结果与试验结果基本一致。     

深海多金属硫化物力学特性的试验研究

以深海多金属硫化物自身特性为研究对象,对其样品矿物试件进行不同围压下的单/三轴破碎试验,得到深海多金属硫化物破碎全过程的应力-应变曲线,在试验数据的基础上分析矿石的破碎过程、破坏特征、适合的强度准则以及弹性模量、起裂应力和峰值强度等参数的变化规律等,研究结果表明:深海多金属硫化物矿石的破碎过程与普通岩石的破碎过程基本类似,分为OA,AB,BC,CD和DE共5个阶段,其中OA阶段往往不明显;多金属硫化物的破坏形式主要有3种,分别为横向破坏、剪切破坏和全面破坏,试件的最后破坏形式往往与施加的围压密切相关;Mohr-Coulomb强度准则更加适合判断多金属硫化物的破碎;所施加的围压越大,多金属硫化物试件的弹性模量越小;对不同的矿物试件,起裂应力和峰值强度与围压的关系是施加的围压越大,矿石的峰值强度与起裂应力之间的差值越大。     

裂面形貌扰动对晶内微裂纹演变影响的有限元分析

根据表面扩散控制下物质迁移规律,建立有限单元法,对裂面形貌扰动下二维徼裂纹演变过程进行数值模拟.结果表明:裂尖的几何形状对微裂纹圆柱化时间起决定性作用;在裂面形貌扰动振幅不变的情况下,扰动频率越高,其对裂腔分节临界形态比的影响越小,且波数为奇数的微裂纹更容易分节;振幅对裂腔分节起阻碍作用;裂面形貌扰动频率越小,振幅对裂腔分节临界形态比的影响越显著.     

后混合磨料水射流切割石材的特性

对后混合磨料水射流切割石材特性进行了理论和实验分析,并探讨了磨料水射流切割石材的切割机理,分析了改变切割工艺参数对切割深度的影响特性,最后对石材切割的表面形貌进行了论述和分析.     

低频振动下散体磨料磨损机理

为了解决动载作用下磨料磨损机理问题,采用实验方法,在自制的振动磨料磨损试验机上,通过低频振动对A3钢磨料磨损,并对其侧面和底面进行磨损形貌分析。结果表明:动载作用下磨损机理主要有两种:切削犁沟和塑性推挤变形。研究结果对于减磨减振,改善磨料磨损工作条件和提高零件寿命提供理论指导。     

后混合磨料水射流切割石材的特性

对后混合磨料水射流切割石材特性进行了理论和实验分析，并探讨了磨料水射流切割石材的切割机理，分析了改变切割工艺参数对切割深度的影响特性，最后对石材切割的表面形貌进行了论述和分析。     

基于数值模拟的高压磨料射流喷嘴流场分析及结构优化

为得到高压磨料射流喷嘴内部水流和磨料颗粒运动分布的最佳特性,本文基于二相流理论,利用数值模拟方法研究了高压喷嘴内部混合水相的速度及湍流强度分布,重点分析了磨料入口位置对喷嘴出口处磨料颗粒收束性及喷嘴内壁面磨损状况的影响,并提出了减轻壁面磨损的改进措施。结果表明,距喷嘴中心轴线距离越远,喷嘴内部混合水相的湍流强度越低,但由于磨料入口处存在旋涡,混合水相速度则随之先降低后升高。随着磨料入口位置越靠近高压水入口,出口处磨料的收束性呈现先变好后变差的趋势,磨料颗粒则会大量聚集于磨料入口与上壁面交界处,造成喷嘴内壁磨损,此时可通过在后壁面和上下壁面使用圆角过渡来改善射流流向,进而减少聚集处磨料颗粒的体积分数。     

磨料射流及高分子减阻改善射流性能的实验研究

本文设计了磨料射流系统及喷嘴结构,实验研究了磨料射流切割与破碎物料的性能,确定了磨料喷嘴出口的最佳长度,对清水和磨料溶液进行了射流冲击性能比较试验;并进一步在磨料射流中加入高分子聚合物添加剂,实验证明,高分子减阻剂同样对磨料射流性能有改善.     

大理石磨削研究(Ⅱ) 大理石磨料磨削适应性研究

用端面飞铣法进行了不同磨料磨削大理石的试验。分析了它们在不同切深下的微破碎、破碎性能,以及磨耗磨损性能。计算了磨削比,测量了磨削法向力。综合评价了不同磨料磨削大理石的适应性。试验结果可供大理石厂选用磨具时参考。     

粘结磁性磨料的研究

介绍了用粘结法制备磁性磨料的新工艺,研究了粘结磁性磨料的成分、技术特征和要求,并对粘结磁性磨料的性能进行了初步的测试。结果表明,粘结磁性磨料的综合性能优良,制备方法简单,可以取代进口磁性磨料,填补了国内磁性磨料制备技术的空白,解决磁性研磨技术进一步推广应用的主要难题。     

固结磨料研磨蓝宝石的表面粗糙度模型

表面粗糙度是衡量工件加工质量的重要判定指标。通过分析磨粒的形貌特征,对固结垫表面的有效磨粒进行识别,建立固结磨料研磨蓝宝石的表面粗糙度模型。开展了不同粒径和不同压力条件下的固结磨料研磨蓝宝石的实验研究,对比分析了不同粗糙度模型下实验和模拟结果。结果表明:采用图像识别方法能够精确测算固结磨料垫表面的有效磨粒数,采用图像识别技术测算的表面粗糙度数值与实验结果更为接近,利用该模型能够有效预测固结磨料研磨蓝宝石的表面粗糙度,对于设计工艺路线及优化工艺参数具有重要意义。     

磨料流加工时磨料流动形态的研究

根据流变学原理建立了磨料流加工时磨料流动形态的数学模型，利用反光粒子－纹影照相法对磨料流动形态进行的分析表明：沿径向流速差决定了磨粒所受的力；壁面滑动速度决定了磨粒与加工表面的相对运动，磨粒所受的切向力和磨粒与加工表面的相对运动越大，其加工效果越好，实验结果与理论分析的结论基本一致。     

砂带表面形貌测量与评价研究

采用非接触测量方法对锆刚玉砂带(P120,P320)与陶瓷氧化铝砂带(P120)三维形貌进行测量与评价.结果表明:锆刚玉砂带和陶瓷氧化铝砂带磨粒凸出高度分别呈正态分布、右偏态分布.锆刚玉砂带和陶瓷氧化铝砂带磨粒凸出面积均呈右偏态分布.磨粒凸出高度和凸出面积随磨料粒度的减小而减小,陶瓷氧化铝砂带磨粒凸出高度和凸出面积均小于同粒度锆刚玉砂带.砂带磨粒几何外形均近似呈球顶圆锥体.磨料粒度对磨粒球顶半径影响显著,即粒度越小,球顶半径越小,但对锥顶角影响不明显.同粒度的两种磨料砂带的磨粒球顶半径及锥顶角差异较大.     

堆积密度对捣固炼焦焦炭性能的影响

采用5个配煤方案进行捣固炼焦试验,研究不同的堆积密度对焦炭性能的影响.结果表明,入炉煤堆积密度对焦炭的灰分和硫分基本没有影响,而对焦炭的气孔率、冷态机械强度及热性质影响显著.捣固炼焦的最佳堆积密度为0.9～1.1 t/m3.最佳堆积密度及在最佳密度下的焦炭性能还受配合煤性质的影响.     

端面磨削动态热力耦合效应及对表面去除过程影响

针对端面磨削加工接触表面热力学分布特征提出一种基于动态热力耦合效应的理论建模方法.首先,建立多颗磨粒运动轨迹数学模型;其次,基于磨粒运动轨迹与磨粒高度的动态分布特征对加工工件磨削力进行解析求解;根据求得的磨削力,运用有限差分法(FDM)对端面磨削工件表面动态热力耦合过程进行分析;最后,分别采用有限元法(FEM)和端面磨削实验验证理论分析的合理性.结果表明:动态热力耦合的均一化程度会引起加工工件表面轮廓高度的差异性,减小砂轮转速可改善加工工件表面轮廓.     

复杂破碎围岩状态下大断面巷道稳定性综合分析

复杂破碎围岩状态下大断面巷道开挖后,巷道围岩出现应力集中。受开采扰动的影响,岩体强度大大降低,围岩呈现不稳定变形破坏,如冒顶、片帮等,给煤矿安全生产带来极大威胁。依据我国西部强震区复杂围岩环境下某煤矿大断面巷道顶板离层、巷帮压力等监测数据,结合钻孔窥视,围岩松动圈监测系统,对该区顶板离层、巷帮压力变化规律进行了声-光-电多元指标参数综合研究,较全面的对复杂破碎围岩状态下大断面巷道的稳定性进行综合分析。     

基于Hole-Filler模型的XML流数据剪切分片技术

对基于Hole-Filler模型的XML流数据剪切分片问题,首先利用XML文档的Document Object Model(DOM)结构,根据节点扇出度提出了基于DOM的XML流数据剪切分片策略及其算法.然后,在此基础上,对标签结构进行剪切以确定文档的剪切点,提出了基于标签的XML流数据剪切分片算法,有效地减少了节点扇出度与阈值的比较次数.最后,提出了优化的剪切策略,根据阈值与节点扇出度的比值对XML子树加以整合,以减少碎片的产生.实验结果表明,XML剪切算法在剪切时间、分片粒度等方面都有较好的性能.     

不同骨料固结粉胶结充填体强度试验与对比分析

为了将固结粉新型胶凝材料在金川矿山推广应用,针对目前矿山采用的4种充填骨料,开展固结粉胶结充填体强度试验研究.首先,针对龙首矿充填系统以及工业技术参数,进行4种充填骨料、3种胶凝材料和5种充填料浆浓度的试验方案设计.然后,针对4种充填骨料开展不同料浆浓度的充填体强度试验,获得了不同配比条件下胶结充填体强度.最后,针对固结粉胶凝材料进行4种骨料胶结充填体强度分析和对比研究.结果显示,除了戈壁粗砂骨料的胶结充填体3d和28d强度低于矿山设计强度外,其他3种骨料胶结充填体强度均满足金川矿山充填体设计强度.由此可见,固结粉新型胶凝材料可以替代水泥在金川矿山推广应用.