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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
赵环帅 潘永泰 余超 乔鑫 曹行健 牛学超
在岩石破碎过程中,外部加载方式是影响岩石力学特性与破裂行为的重要因素。振动、冲击是最常用的两种加载方式,但目前研究主要集中于单一加载方式,关于振动载荷对岩石在冲击过程中破裂特征的影响研究较少。该文结合室内试验与细观参数标定,建立青砂岩宏细观力学响应关系,对比分析了冲击、振动冲击复合加载下的裂纹扩展及能量利用效率。研究结果表明:在相同冲击速度作用下,增加振动频率或振幅,青砂岩裂纹数量与能量利用效率的增幅总体上均呈现出增大趋势。两种加载方式下,随着冲击速度的增大,青砂岩裂纹最大数量均呈接近直线形增长,拉伸裂纹的数量居多,裂纹的分布均呈X状共轭斜面特征,但振动冲击复合加载下裂纹增长速度相对较大;建立了振动载荷下裂纹增加的数量与冲击速度的定量关系。振动载荷对最大能量利用效率的增幅呈现出先快速增加后减小的趋势,最大增幅为0.725%。该研究初步探索了振动载荷对青砂岩冲击裂纹扩展及能量利用效率的影响,可为岩石破碎工艺参数的合理选择提供参考。
关键词：
青砂岩 振动载荷 裂纹扩展 断裂能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杜洋 张进 王豪 周凡 刘元琦
为了保障输氢管道的服役安全，并满足氢能领域的人才培养需求，该文研制了输氢管道极限承载与裂纹动态扩展实验平台，设计了水压和气压加载两种工作模式，并设置万帧高速相机记录裂纹扩展过程提升实验精度。通过对6061-T6铝合金和304不锈钢两种典型材质管道进行测试，结果表明实验平台可有效测量不同初始缺陷条件下管道的极限承载压力、裂纹扩展长度和瞬态速率。学生通过该实验平台可深入了解输氢管道瞬态失效行为，借助平台培养了学生的动手和分析解决问题的能力。
关键词：
氢气管道 承载能力 裂纹扩展 实验平台
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
姜玉明
扭转轴在冲击载荷作用下冲击应力和动载系数的计算姜玉明（南京农业大学农业工程学院，南京２１００３２）ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＩＭＰＡＣＴＳＴＲＥＳＳＡＮＤＤＹＮＡＭＩＣＬＯＡＤＦＡＣＴＯＲＯＮＴＯＲＳＩＯＮＳＨＡＦＴＡＣＴＥＤＢＹＩＭＰＵＬＳＩＶＥＬ...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王晓君 赵玉婷 程赛伟 杨明发
采用落锤冲击试验机对某型越野车保险杠进行抗冲击动态力学实验,测得了保险杠的冲击力时程曲线和保险杠的跨中最终位移,并采用有限元软件ABAQUS对保险杠进行数值模拟。落锤冲击实验与数值模拟结果表明:保险杠的冲击力初始峰值、冲击力的持续时间和残余的塑性变形与冲击速度呈正相关;在冲击载荷作用下,保险杠发生了不同程度的塑性变形,展现出了良好的抗冲击性能和吸能特性。
关键词：
保险杠 冲击 ABAQUS仿真 数值模拟
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
陈冲 杨大鹏
利用二阶摄动方法研究了静载荷作用下结构线弹性裂纹的弯曲扩展问题、裂纹路径预测时的应力准则与能量准则之间的关系，并求解出三维静态应力强度因子．归纳总结出三维线弹性弯曲裂纹扩展的判据，求解出三维线弹性弯曲裂纹扩展过程中的形状参数．利用Irwin公式计算出三维弯曲裂纹扩展引起的静态能量释放速率．研究了具有非均匀断裂韧性的材料的三维静态弯曲裂纹．就均匀物质而言，在二阶摄动分析理论的框架内，两种准则指明了相同的三维静荷载弯曲裂纹扩展路径．但在具有非均匀断裂韧度的物质中，能量准则优越于应力准则．对三维静态弯曲裂纹路径失稳因素进行了比较和分析，研究了不同初始三维裂纹长度下材料退化与静施应力或外静应力之间的临界关系．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
窦东阳 李昌 王启立 彭耀丽 陈昌贺
为培养本科生创新思维和工程实践能力，达到工程教育认证中“具备解决复杂工程问题”的毕业要求，推动虚拟仿真实验教学改革和实验设备数字化，设计了基于ABAQUS和MATLAB的振动筛大梁裂纹故障诊断仿真实验系统，并通过产学研融合与现场效果进行了验证。该仿真实验系统采用ABAQUS有限元软件建立大梁裂纹模型，研究大梁的振动规律并模拟振动信号，同时在某选煤厂奥瑞AHS3661矸石筛大梁上安装加速度传感器采集振幅信号。通过对实测与仿真信号的振幅峰值和奇异谱熵进行时域波形分析和对比，这两个指标可被用于现场大梁的故障监测。最后借助于MATLAB开发通俗易懂的人机界面，调用底层仿真逻辑，完成相关实验操作流程。该系统能够满足过程控制相关专业的实验教学任务与创新拓展训练，取得了较好的应用效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗许林 王国柱 潘燕秋 石浩
为了研究裂隙砂岩渗透率演化的微观机制，对不同预制裂倾角砂岩进行了一系列三轴水力耦合试验研究。试验结果表明，在三轴水力耦合作用下，预制裂隙砂岩试样的强度和变形特性、宏观破坏模式、渗透性受预制裂隙倾角的影响。此外，研究了预制裂隙倾隙角对声发射事件时空演化规律和破裂类型统计规律的影响，揭示了渗透率演化微观机制。声发射试验结果表明，渗透率的降低主要是由压缩事件导致裂隙闭合和孔隙坍塌引起的，而渗透率的增加是由拉伸事件和剪切事件的不断累积引起，并且受预制裂隙倾角的影响。
关键词：
水力耦合 预制裂隙 砂岩 渗透率 声发射
[期刊] 地理科学进展
[作者]
E.M.谢尔巴科娃 张林源
由于从地表到基岩深处机械搬运細粒风化壳而发生的小地形的形成問題,直到現在还很少受到注意。然而这一作用佔有很大的范圍,因而不能对它规避不理。在安加拉河上游地区广泛地分佈着不同时代的砂岩,其中也有下志留紀的砂岩。下志留紀砂岩常是比較疏松的岩石,易于遭受風化而
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李波 时振 魏建平 张飞燕
在自主研发真三轴煤岩体压裂渗流实验系统基础上，设计了一套真三轴煤岩体水力压裂实验方法。该实验方法从基本理论出发，结合工程实际设计实验方案，在实现数据采集、处理操作简单化的同时，实现了理论与实践的结合。该实验系统可根据工程实际地应力数据设计实验室真三轴水力压裂实验应力状态参数，探讨压裂液恒流、恒压及变排量注入方式对注入压力-时间曲线、水压裂缝形态的影响机制。通过本实验教学可以让学生进一步了解矿井下地应力场分布规律。同时，该实验系统可拓展性较强，能够激发学生的主观创新思维。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
齐臻 刘保华 易恋 曾哲 周雲
运用直径80 mm分离式霍普金森压杆试验设备,研究油菜秸秆灰分掺量分别为10%、15%、20%、25%的混凝土在0.30、0.45、0.65 MPa冲击加载气压下的动态力学性质。结果表明:油菜秸秆灰分混凝土的应变率与试件加载气压呈正相关关系;峰值应力随加载气压的提高而增大,油菜秸秆灰分掺量为10%的混凝土在不同加载气压下的峰值应力变化率最大,其变化率高达63.63%;在同一加载气压下,油菜秸秆灰分混凝土峰值应力随灰分掺量的增加而减小;相比对照混凝土峰值应力,10%掺量混凝土最大,其峰值应力大于对照混凝土,
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
剧锦三 张云鹏 蒋秀根
使用数值方法模拟考虑接触变形的梁受到球横向弹性碰撞的全过程。通过计算分析了球和梁的刚度、撞击速度、质量比等因素对梁所受到的冲击荷载的影响,发现:考虑接触变形后,冲击荷载有合理的升压段;球体的弹性模量越小,冲击荷载的峰值越小,每次接触的时间越长;在质量比不变的情况下,冲击荷载的峰值与初速度成正比;初速度越小,每次接触的升压和卸压时间越长,相邻2次接触的时间间隔越小,相邻的卸压和升压段间距越小;速度相同时,质量比越大,荷载峰值越小,且撞击物脱离接触的过程越明显,升压段和卸压段持续时间越短。
关键词：
梁 球 横向冲击荷载 数值方法 接触变形
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
朱文学 曹崇文
玉米应力裂纹具有近似的自相似性，可用分形理论进行研究。利用盒维数的定义测量并计算了整个剖面上单裂、双裂和龟裂的平均分维值。提出了当量分维概念，计算并分析了不同干燥条件下得到的玉米样品的当量维数。
关键词：
玉米 分形 分维 应力裂纹
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李栋 毛志怀
利用分形理论对稻谷产生的应力裂纹进行了分析研究。扫描电子显微镜的观察结果表明 ,稻谷产生的应力裂纹具有分形特征。建立了稻谷应力裂纹的沿晶脆断、穿晶脆断、沿晶和穿晶偶合脆断 3种弯折扩展分形模型 ;建立了稻谷应力裂纹的分叉扩展分形模型 ,其分形维数与分叉角的大小有关。对稻谷产生应力裂纹的 4种分形扩展模型进行了动力学分析 ,得到以下结论 :沿晶和穿晶偶合脆断的临界扩展力 <分叉扩展的临界扩展力
关键词：
分形理论 应力裂纹 稻谷 干燥
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘永旺 魏森 管志川 邹德永 梁红军 陶兴华 玄令超 张建龙
硬地层岩石硬度大、钻井参数不匹配是导致深层超深层钻井钻速慢的最主要因素之一，提高硬地层破岩效率是钻井提速关键内容。旋转冲击钻井方法是提高破岩效率的一种技术手段，然而硬岩旋冲钻井时，破岩钻进特性不够明确，导致该技术使用效果差异性显著且无法达到最佳。该文基于旋转冲击破岩实验装置开展了花岗岩破岩实验，结果表明：旋转冲击钻井方法可以提高花岗岩的破岩钻进效率，但存在钻压、转速、冲击力及冲击频率的匹配问题；旋冲钻进硬岩时，存在临界钻压与临界冲击力，只有实际钻压大于临界钻压且冲击力大于临界冲击力时，旋转冲击钻井方法方能提高破岩效率；在此工况下，增大冲击力、冲击频率能够增大岩石破碎体积，显著提高钻头的破岩效率，但上述参数并非越大越好，当超过某一值，提速效果呈现变差趋势。
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