基于相关键元胞的岩石爆破断裂数值模拟

为研究爆破荷载作用下岩石动态断裂过程,采用相关键元胞(Correlated Lattice Bond Cell,CLBC)模型对岩石进行力学建模,提出了一种适用于岩石动态断裂过程的键势函数,该势函数同时反映了岩石的可压缩性、裂尖材料超弹性及弹脆性特征,发展了一种爆破荷载施加方法.结果表明:该方法能够再现爆破荷载作用下的动态裂纹扩展过程及其基本特征;地应力对爆生裂纹扩展方向具有较强的影响,裂纹总是倾向于沿最大地应力方向扩展;为爆破荷载作用下的岩石动态断裂模拟提供了一种简单可行的方法.     

输气管道裂纹动态扩展及止裂技术研究进展

对输气管道裂纹动态扩展和止裂技术的研究工作进行了综合论述。讨论了输气管道裂纹动态扩展的止裂判据及输气管道止裂韧性的确定方法。将输气管道裂纹动态扩展中的流体-结构-断裂相互作用问题的力学模型归纳为—维梁模型、圆柱壳模型和有限元模型3种，介绍了有限元模型建立的原理和研究方法。研究结果表明，对于动态延性断裂的止裂，除了预测止裂韧性值，还应该预测裂纹扩展长度，以控制裂纹扩展造成的危害；对于高韧性钢管，应用传统的V型缺口夏比冲击实验(CVN)和落锤撕裂实验(DWTT)方法预测会产生与断裂无关的显著能量散失，因而须改进现有的方法或发展替代性的管道止裂韧性实验方法；确定裂纹尖端张开角是一种有发展前途的方法；改进现有有限元模拟方法的途径之一是采用适应裂纹扩展情况的重新划分网格技术，而不是采用固定网格的方法。     

用动光弹方法研究与光面爆破机理有关的几个问题

作者用多火花动光弹仪记录了炸药爆炸后光弹模型中裂缝产生、扩展和贯穿的动态过程以及驱动裂纹扩展的应力场的动态应力条纹。根据实验结果分析和讨论了与光面爆破机理有关的几个问题:(1)炮孔用围裂纹的产生与扩展,(2)相邻炮孔同时起爆时炮孔之间裂缝的贯穿,(3)起爆时差对炮孔之间裂缝贯穿的影响。为深入研究光面爆破机理提供了新的实验方法和实验依据。     

光面,预裂爆破成缝原理

阐述了光面，预裂爆破成缝的几个主要因素；从理论上分析了形成定向裂缝与孔距长短，准静压力大小，岩体结构复杂性等要素密切相关；论证了裂纹长度能否贯通与孔距远近的关系；裂纹的生长是从孔壁开始并非从两孔中间产生。     

三孔定向爆破作用下的空孔效应实验研究

为得到三孔定向爆破作用下空孔对爆生主裂纹扩展过程的影响规律,采用动态焦散线法进行实验,研究了不含空孔和含空孔情况下爆生裂纹的动态应力强度因子、扩展轨迹及扩展速度的变化规律。研究结果表明:空孔对爆生裂纹扩展轨迹的导向作用十分明显。无空孔时,爆生裂纹的扩展速度震荡幅度较大;有空孔时,爆生裂纹的扩展速度震荡幅度较小。无空孔时,三条爆生裂纹在相互贯通之前,裂尖的动态应力强度因子会突然增大,然后迅速下降;有空孔时,爆生裂纹与空孔贯通前,其动态应力强度因子则稳定在一定范围内震荡。     

动态裂纹迅速扩展的数值分析

本文运用有限元法对双悬臂梁(DCB)试件动态裂纹迅速扩展进行了分析,指出当采用线性位移场的单元时,线性释放节点约束力是合理的。实例计算表明:动态裂纹尖端应力强度因子计算值与实验值能较好地符合,同时对文中提出的两参数——动态裂纹尖端张开角及材料止裂时的裂纹尖端张开角——的计算结果表明:它们与动态裂纹尖端应力强度因子 K_(1D)及材料止裂韧性 K_(1A)等价。建议在动态裂纹迅速扩展及止裂分析中也可采用此参数。     

地应力作用下四孔掏槽爆破破岩机理数值模拟研究

为研究地应力作用下岩石爆破破岩机理,基于RHT本构建立岩石四孔掏槽爆破模型,对不同地应力条件下掏槽爆破岩石损伤裂纹的演化规律和炮孔周围应力场动态变化过程进行数值模拟研究。结果表明：地应力抑制了掏槽爆破损伤裂纹的扩展,随着地应力的增大,掏槽损伤区域减小,切向拉应力峰值降低;侧压系数的变化体现了爆破损伤裂纹扩展的各向异性,损伤裂纹扩展趋向最大地应力方向;设置空孔能够对爆炸应力波产生导向作用,促进炮孔间损伤裂纹的贯穿和发育,改善掏槽爆破破岩效果。     

断裂控制爆破裂纹扩展的高速摄影试验研究

本文通过对不同材质爆破高速摄影试验的观察和分析,揭示了在不同爆破方法下裂纹发展的基本规律以及裂纹长度和扩展速度.试验还发现在不同的爆破方法下其裂纹发展有明显的差异.     

试谈浅孔断裂控制爆破裂纹扩展的长度

本文分析了当前炮孔爆裂纹扩展长度理论计算方法和现状,介绍了采用高速转镜分幅相机和美国爱泰宝相机记录岩石与国体介质爆破裂纹扩展长度实验的结果,列举了不同爆破方法的裂纹扩展长度及其爱影响的因素,推荐算炮孔径爆破向裂纹生成数量的计算公式和实验结论。     

岩石断裂控制爆破的裂纹扩展

工程控制爆破 ,要研究岩石的定向断裂的裂纹扩展。本文在进行了动载荷作用下径向裂纹产生扩展过程的动光弹试验 ,对应力波的起裂作用 ,爆炸气体的扩裂作用进行了分析研究。文章指出 ,爆破岩石的应力历程及损伤累积是岩石破裂首要条件 ,而原裂纹的存在条件影响裂纹扩展方向。探讨了爆破应力波作用下被激活裂纹数的分布规律和裂纹密度的表达式     

喷吹煤粉在高炉内有效放热的计算

在当前我国钢铁行业举步维艰的不利形势下,控制钢铁生产过程中消耗的燃料成本已迫在眉睫。本文选取了12种高炉生产过程中实际使用的喷吹煤样,通过分析煤中不同化学组分对煤粉燃烧释放热量的消耗,综合计算了煤粉在高炉内燃烧可释放有效热量,提出了高炉喷吹煤种更为科学合理的评价方式。     

拓扑结构在钢铁企业发电节点网络的应用

以钢铁企业电力能源管理为背景,应用拓扑学知识建立了钢铁企业的分布式发电节点网络结构,给出了网络拓扑结构的评价体系,提出了网络结构的优化原则.分析表明,节点(指干熄焦发电、燃气蒸汽联合循环发电机组(CCPP)、高炉)之间和各自设备蒸汽管道、煤气管道的距离越短越好,干熄焦设备、CCPP、高炉设备的地理位置应在一条直线上.依据优化原则得出最适合钢铁企业的6种发电节点网络的拓扑结构,实现了结构空间上的优化,进而为企业降低了能源消耗,减少了电力经济成本.     

铁矿粉烧结技术进展

 在铁矿粉烧结过程中,需要充分把握铁矿粉的烧结行为和作用,考察其同化性、液相流动性、黏结相自身强度、连晶固结强度等烧结基础特性,有助于企业通过烧结优化配矿有效使用铁矿粉资源。近年来,国内外在铁矿粉烧结理论和技术方面取得了长足的进步,尤其体现在低温烧结、厚料层烧结技术的发展、褐铁矿使用技术的完善、预还原烧结的开发、镶嵌式烧结的设计、高温特性研究的不断深入等方面。这些技术的创新主要围绕如何高效利用铁矿粉资源进行,通常是源于资源的劣化和环境的恶化。然而,铁矿粉的优与劣其实是相对的,通过发挥其优势、抑制其劣势的方式,使得这种矿从劣质变为相对的“优质”,并通过这些新技术使其优点凸显、缺点被弥补,那么该矿的使用量、技术指标就能得到提高,也就具有“优”的品质。通过这些研究,实现了对劣质铁矿粉资源的高效利用。本文对此进行综述。     

高炉喷煤技术的探讨

通过对凌钢高炉喷煤后的各项操作制度及有关技术问题进行分析 ,认为提高喷煤量的关键是精料、合理的装料制度、高风温、富氧。     

浅析燃气在钢铁联合企业的综合利用

介绍了燃气在钢铁企业的综合利用,比较了钢铁企业副产燃气的热值和各工序对燃气的要求,分析了钢铁企业副产燃气的特点以及钢铁企业燃气用户的使用特点,指出有针对性地选择合适的燃气和燃烧器,充分利用钢铁企业的副产燃气是非常重要的,不仅可以节约大量的燃料,也可以消除大量放散煤气现象,极大地改善环境。     

重点钢铁厂铁矿石还原及焦炭气化的藕合反应

通过在模拟高炉温度和煤气成分变化的条下,对我国重点钢铁厂铁矿石还原及焦炭气化的藕合反应研究,阐明了焦炭气化与铁矿石还原与反应历程有关。分析预测高炉冶炼效果除考虑恒定温度和恒定煤气成分下焦炭与铁矿石冶金性能外,还应考虑焦炭与铁矿石藕合反应过程CO过剩量。研究表明宝钢、首钢、本钢、鞍钢CO过剩系数ηc较小,煤气利用好;包钢、重钢和梅山冶金公司ηco较大,煤气利用较差。     

高炉热风炉燃烧CBR智能控制系统

针对我国中小型高炉热风炉系统的应用现状,引入目前主要应用于非实时性对象的CBR（基于实例的推理）方法,来解决热风炉燃烧过程的实时控制问题,研制开发出基于CBR方法的热风炉燃烧智能控制系统,并在现场得到了成功的应用。     

高炉长寿技术分析

高炉长寿是炼铁技术发展的一个趋势,亦是炼铁界长期关注和研究的重点课题。因高炉寿命直接关系到钢铁企业的经济效益和生产成本,尤其是进入二十一世纪,市场经济竞争十分激烈,高炉寿命直接关系到钢铁企业的生存和发展,长寿技术的作用就显得更加重要了。酒钢2号高炉于1989年12月16日建成投产,经过10年9个月的安全运行,于2000年9月13日顺利停炉,采用先进的“炉体整体推移”进行大修。作者借拆炉机会对炉体破损情况做了详细调查,本文结合酒钢2号高炉分析高炉破损原因,探讨高炉长寿措施。     

马钢新2^#2500m^3高炉出铁场设计

马钢新2^#2500m^3大高炉出铁场设计采用了双矩形出铁场的纵向布置形式。共设3个铁口,无渣口。每个出铁场下均设2条混铁车停放线,采用320 t鱼雷型混铁车受运铁水。在介绍马钢新2#大高炉出铁场设计的同时,详细论述了针对同类型高炉出铁场设计存在的某些问题所采取的技术措施。