煤矿组合开关隔爆外壳结构设计研究

煤矿开采技术在不断发展,组合开关隔爆外壳在煤矿爆破中得到广泛应用。煤矿爆破中不仅会产生巨大的气体压力,同时爆炸所产生的高温还容易将可燃气体引燃。组合开关隔爆外壳不仅对气体压力有隔挡的作用,防止冲击开关设备,还能够避免隔爆间隙中可燃性的气体混合物发生爆炸。本文主要对组合开关隔爆外壳的结构设计进行分析,指出其结构设计上的特点与作用。     

煤矿掘进中深孔爆破技术的探讨

在煤矿掘进过程中,中深孔爆破是比较常用的爆破技术,对掘进作业有着重要的作用。文章介绍了煤矿掘进中深孔爆破的炮眼设置、掏槽方式、起爆方式、安全管理等问题,并分析了拒爆原因,提出了相应的处理措施。希望能够引起人们对这一技术进一步的重视。     

重庆鲤刘区间地铁隧道浅埋硬岩爆破开挖方案优化

重庆地区地铁九号线鲤-刘区间属于浅埋隧道,穿越围岩以硬岩为主,施工效率低,对围岩和周围构筑物影响较大。为此优选了钻爆参数,计算了安全药量和单孔装药量,基于错相减震机理选择起爆方式、炮孔布置参数及起爆顺序。现场应用结果表明,采用爆破新工艺参数后,比原工艺单孔单响爆破时振动降低了58%。     

基于能量法推导控制饱和多孔介质变形的孔压系数

基于能量原理推导了控制饱和多孔介质变形的有效应力公式推导结果表明只要多孔介质中的固相材料不可压缩,Terzaghi有效应力就完全决定了饱和多孔介质的变形孔隙中的液体是否可以压缩并不影响Terzaghi有效应力的适用性而当固相材料的压缩性不可忽略时,有效应力公式中的孔压系数需要修正,此时孔压系数不仅和材料参数有关,还与加载模式有关即便对于同样的多孔材料,也不存在固定的孔压系数取值荷载水平较低时,对于石英砂和石膏砂两种颗粒材料,仅在不排水加载时孔压系数为0.9左右,其他加载模式下孔压系数都接近于1而对于连续性更好的岩石、混凝土材料,孔压系数仅在总应力不变、孔压逐渐变化的加载模式下接近于1,其他加载模式下的孔压系数则显著小于1     

功能梯度材料的裂纹分析及有限元计算

非均匀介质力学的早期研究最先始于密度及力学性质随深度变化的弹性波问题.此后,非均匀介质力学的研究便云集了广泛的研究者.本文,分析和计算了功能梯度材料的裂纹尖端场及应力强度因子.比较了均匀材料与非均匀材料裂纹尖端场,指出:材料梯度不影响裂纹尖端的奇异性阶次和角分布函数,但影响应力强度因子(SIF)值.作为断裂力学的重要参数,应力强度因子是材料梯度,外载荷及构件几何形状的函数.文中,假设材料的弹性摸量按具有不同系数的指数变化,使用有限元方法获得了裂纹尖端位移,然后使用外推法得到了功能梯度材料张开型断裂的应力强度因子.     

露天台阶爆破混装乳化炸药车装药工艺优化

露天台阶爆破中,混装乳化炸药车装药具有人工劳动强度小、装药效率高、耦合装药、炸药单耗小和大块率小等优点,在许多露天矿山得到推广。但是,在现场操作过程中,发现两个问题:第一,输药软管与炮孔孔壁接触,扰动浮石掉入炮孔,导致起爆具卡死或药柱出现断层,影响装药质量;第二,受爆区场地不平整、不规则和炮孔孔网参数不够大等因素影响,在反向装药时只能靠人工抬着输药软管绕过车头的方式。为了解决这两个问题,本文对混装乳化炸药车装药工艺进行优化。     

露天台阶爆破混装乳化炸药车装药工艺优化

露天台阶爆破中,混装乳化炸药车装药具有人工劳动强度小、装药效率高、耦合装药、炸药单耗小和大块率小等优点,在许多露天矿山得到推广。但是,在现场操作过程中,发现两个问题:第一,输药软管与炮孔孔壁接触,扰动浮石掉入炮孔,导致起爆具卡死或药柱出现断层,影响装药质量;第二,受爆区场地不平整、不规则和炮孔孔网参数不够大等因素影响,在反向装药时只能靠人工抬着输药软管绕过车头的方式。为了解决这两个问题,本文对混装乳化炸药车装药工艺进行优化。     

隧道爆破及超欠挖控制

钻爆法目前仍是我国隧道施工中开挖的主要方法.与机械开挖相比,钻爆法适用地质条件广、费用低、设备简单,但对围岩的扰动大、开挖面成形质量差,主要表现在超欠挖量上,所以提高爆破技术、降低超欠挖意义重大.本文,笔者对隧道的爆破破岩过程做出介绍,并对超欠挖给隧道施工带来的不利影响以及降低超欠挖的方法与途径进行了探讨.     

含任意分布裂纹与缺陷的板条加筋结构的应力强度因子

本文研究两类不同介质的板条在单向拉伸下裂纹尖端的应力强度因子的计算问题.板条内部分别含有一个任意分布的裂纹与椭圆孔,其结构为周期间隔地用筋条连接.采用复变函数及摄动方法,最后以幂级数形式给出应力强度因子的计算公式.对工程上多种实用的结构给出数值计算图表.这些结果进一步拓广了"应力强度因子手册"的工作,文中还指出了上述手册中某些结果存在的问题.     

应力腐蚀裂纹扩展的研究

依据非平衡态热力学和非线性断裂力学基本平衡定律,建立了应力腐蚀裂纹扩展的起裂判据、控制方程及失稳条件,研究了介质浓度对应力腐蚀裂纹扩展的影响,并通过慢应变速率实验得到了验证。     

岩石强度条件分析的理论研究

在岩石强度条件分析中,必须使用有效应力.目前广泛应用的Terzaghi方程只适用于胶结程度较低的疏松点接触多孔介质;而对于胶结程度较高的致密岩石,应使用结构有效应力.用正应力进行岩石强度条件分析,结论过于安全;用Terzaghi有效应力进行分析,结论偏于破坏;用结构有效应力进行分析,结论正确而适中.     

不良地质条件隧道施工超前预报方法

不良地质段一经开挖,潜在应力释放快,围岩失稳变形,对工程施工产生严重的影响。一般岩石地下工程在选址与定点方面,应尽量避开不良地层。本文结合工程实践,提出了不良地址条件隧道施工超前预报方法。     

建筑物泄爆结构风险设计方法

结合爆炸事故中不确定性,提出一种泄爆结构风险设计方法.从事故发生概率、爆炸荷载概率分布、后果不确定性三个方面构建风险计算模型,建立了以风险接受标准为设计准则的泄爆面积设计方法以一工业厂房为例,利用建立的方法进行泄爆设计,分析发生概率、厂房体积以及设计安全系数对设计泄爆面积的影响结果表明：与目前标准相比,本方法考虑因素更为全面,设计方法更加灵活,可作为相关标准规范的补充以及规范未涉及建筑物防爆设计的重要参考依据     

非均匀介质中螺旋波在负反馈作用下的演化

利用FitzHugh-Nagumo模型研究了非均匀介质中产生的螺旋波在反馈作用影响下的演化.在非均匀介质系统产生稳定的螺旋波后加入反馈作用,发现当反馈强度较小时,反馈作用使得螺旋波的波纹宽窄发生改变;当增加反馈强度时螺旋波的中心首先被打碎,随着时间变化螺旋波消失,之后出现一种新的稳定斑图.另一方面,在反馈作用区域较小时,螺旋波从中心打碎到形成另一种稳定的斑图所需的时间较长;在反馈作用较大时,螺旋波在较强的反馈作用下会迅速的被打破.     

光子晶体光纤中正啁啾对色散波及孤子俘获的调控作用

基于飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输时所遵循的非线性薛定谔方程,利用数值模拟的方法研究了脉冲初始正啁啾在超连续谱的产生过程中对色散波及孤子俘获的影响.结果表明:正啁啾能显著提升色散波的产生效率,且色散波的强度与啁啾值成正比.当啁啾值不超过某一临界值且满足相位匹配条件时,孤子和色散波之间的四波混频效应能产生俘获波,俘获波的强度与孤子能量及色散波强度有关.因此,选择合适的啁啾值,利用正啁啾对色散波及俘获波的调控作用可以提高超连续谱蓝端的能量分部.     

室外气候作用下建筑外墙含湿量对热工性能的影响

根据多孔介质热湿传递机理,分析了室外气候荷载作用下含湿量变化对建筑墙体的温度波衰减系数、温度波延时时间等热工性能参数的影响.结果显示,随着含湿量的增加,墙体的有效导热系数和容积比热均增大,然而含湿量增大可减小温度波通过墙体时的衰减系数,同时增大了温度波达到墙内表面的延时时间.这些特性有利于减少温度波对室内环境舒适性的影响,尤其是对非空调的通风房间舒适性的影响.     

含任意裂纹功能梯度材料板的奇异积分方程及其数值解

应用平面弹性复变方法,将求解无限各向异性功能梯度材料板中含任意斜裂纹的问题归结为求解一组解析函数的边值问题.通过构造适当的积分变换将边值问题转化为奇异积分方程,进而应用Lobatto-Chebyshev数值求积公式,求出该奇异积分方程的数值解,得到了应力强度因子的近似表达式.结合算例的数值计算结果,分析了裂纹倾角、材料弹性模量、外应力等因素对应力强度因子的影响.     

循环热力载荷下含冷却孔热障涂层的强度分析

在实际服役工况下,燃气轮机涡轮叶片热障涂层较易在冷却孔附近产生开裂和脱落,造成严重的安全问题.为了深入研究这一过程中的机理,该文通过建立含冷却孔热障涂层系统的三维有限元模型,以实际工况下流固耦合计算得到的温度场作为边界条件,分析循环热力载荷下热障涂层内部应力分布和发展趋势.结果表明,在冷却孔附近的涂层界面间存在应力集中现象,且随着循环应力数值增大,应力集中区域发生迁移.TGO层的不规则生长导致了应力在孔口附近界面处集中,特别是孔口上游区域的TC/TGO界面和TGO/BC界面处.     

中心裂纹圆盘断裂参数的有限元标定

圆盘试件作为最受研究人员青睐的式样类型,被广泛用于测试和研究脆性材料(如岩石、聚合材料及陶瓷等)的Ⅰ、Ⅱ型及复合型断裂韧性。Williams级数解的常数项,即平行于裂纹方向的T应力对裂纹的断裂行为存在很大影响,进一步的研究表明,裂纹尖端Williams级数解的更高阶非奇异项(n=3)对中心直裂纹圆盘断裂特征的影响同样显著。研究采用有限元法获得了裂纹尖端多个节点的位移值,建立超静定方程组,采用最小二乘法对其进行求解,对Williams级数解的奇异项应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ,常数项T应力以及更高阶系数A_3和B_3进行求解。最后,给出了不同相对裂纹长度a/R及裂纹倾角的中心裂纹圆盘裂纹尖端的应力强度因子K~*_Ⅰ及K~*_Ⅱ,以及更高阶项断裂参数A~*_3和B~*_3。结果表明:T~*随裂纹倾角增大逐渐增大且保持为负值;B~*_3均为正值且随裂纹倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;K~*_Ⅰ\,A~*_3均随裂纹倾角的增大逐步减小,而K~*_Ⅱ随裂纹倾角的增大而增大;中心裂纹圆盘的纯Ⅱ型断裂裂纹倾角随相对裂纹长度的增大而减小,而Ⅱ型无量纲应力强度因子随裂纹长度的增大而增大。     

不同耦合方式对单个振荡系统中螺旋波的影响

研究不同耦合方式对振荡介质中螺旋波的影响,同时用可激发介质中的螺旋波作为对比.结果表明,不同耦合方式对螺旋波的影响主要表现为波纹、周期和振幅的变化,如螺旋波进入时空混沌,平均振幅变大,相邻的周期变小.