高铝盖板玻璃化学强化后热处理的研究

通过对高铝盖板玻璃化学强化处理后,再采用不同工艺参数对其进行热处理,探索其表面应力的变化趋势。实验结果表明:当高铝盖板玻璃化学强化后再采用不同的参数对其进行热处理,CS随时间与温度的增加而递减,DOL随时间与温度的增加而递增。     

桥面铺装层脱空区积水冻胀应力特性分析

为研究冻胀作用导致桥面铺装层的破坏规律,应用有限元软件ABAQUS研究了铺装层内不同长度的脱空区积水结冰后的力学响应特征。结果表明:脱空区的冻胀使得桥面表面产生水平拉应力,且最大值随脱空区长度的增加而先增加后减小,当脱空区长度为16 cm时桥面表面水平拉应力达到最大值为5.36 MPa;脱空区正上方的应力较复杂,随脱空区冻胀尺寸的增大,桥面表面的水平拉应力先增加后减小,而桥面底面(脱空区上部)先出现了拉应力后出现了压应力;铺装层表面的竖向位移随脱空区冻胀尺寸的增大而增大;冻胀使得脱空区的尖端产生应力集中现象,当脱空区长度为8 cm时应力集中最严重,此时的竖向拉应力值达到最大为10.7 MPa,易使层间脱离。     

桥面铺装层脱空区积水冻胀应力特性分析

为研究冻胀作用导致桥面铺装层的破坏规律,应用有限元软件ABAQUS研究了铺装层内不同长度的脱空区积水结冰后的力学响应特征。结果表明:脱空区的冻胀使得桥面表面产生水平拉应力,且最大值随脱空区长度的增加而先增加后减小,当脱空区长度为16 cm时桥面表面水平拉应力达到最大值为5.36 MPa;脱空区正上方的应力较复杂,随脱空区冻胀尺寸的增大,桥面表面的水平拉应力先增加后减小,而桥面底面(脱空区上部)先出现了拉应力后出现了压应力;铺装层表面的竖向位移随脱空区冻胀尺寸的增大而增大;冻胀使得脱空区的尖端产生应力集中现象,当脱空区长度为8 cm时应力集中最严重,此时的竖向拉应力值达到最大为10.7 MPa,易使层间脱离。     

螺旋槽强化表面结垢影响因素的模拟分析

本文通过模型模拟了螺旋槽强化表面的结垢过程,分析了多种影响因素条件下污垢热阻随时间的变化.结果表明:污垢热阻随流速的增加而减小,随溶液入口温度和热流体入口温度的增加而增大;污垢热阻随初始溶液硬度的增加呈现先增大后减小的变化趋势;螺旋槽管几何尺寸对表面热阻形成有较大影响,污垢热阻随螺旋槽管槽深的增加而减小,随螺距的增加而增大.同时,本文从污垢形成机理方面分析了各因素对结垢过程的影响.     

胶团强化超滤法(MEUF)去除废水中苯胺的研究

在应用胶团强化超滤(MEUF)技术处理苯胺废水实验中,考察了表面活性剂浓度、温度、p H和盐度对苯胺截留效果和膜渗透通量的影响,分析结果表明,苯胺截留率随SDS浓度增加而增大,温度升高而减小,p H增大而减小,盐度增大而减小;膜渗透通量随SDS浓度增加而减小,随温度升高而升高,p H变化膜通量基本保持不变,盐度增大膜通量减小。     

循环温度场作用下能量桩热-力学性能的试验研究

能量桩是集建筑桩基和地源热泵于一身,既起到承担上部荷载的作用,同时也是与浅层地温能进行热交换的媒介,具有节约能源、减少污染等优点。通过室内模型试验,对黏土地基中能量桩在温度荷载作用下桩顶位移、桩端压力、桩身温度应力及桩侧摩阻力进行研究,得出温度升、降使得桩体内产生拉、压应力,应力沿桩身从桩顶到桩端先增大后减小,应力最大值靠近桩体下半部分;桩端压应力随温度升高而增大,最大压应力随温度循环次数的增加而逐渐减小;桩侧摩阻力随温度升高而增大,加热和制冷过程中,桩体分别在上半部分和下半部分产生负摩阻力。     

温度-应力耦合条件下膏岩渗透性试验研究

为研究深地环境下能源储库膏岩盖层气密性,利用基于四川大学MTS815岩石力学试验系统改进的THM多场耦合三轴渗流测试平台,国内首次展开不同温度、不同围压条件下膏岩加载变形破坏全过程气体渗透性试验。试验结果表明:(1)天然状态下膏岩的渗透率处于10-17～10-15 m2,属于致密低渗岩体介质。(2)相同温度下,随围压增大,膏岩破坏应力–应变曲线具有脆–延性转变特征,且膏岩峰值应力不断提高;相同围压下,随温度升高,膏岩表现出热损伤及热软化效应,峰值应力逐渐降低,塑性变形能力增强。(3)膏岩初始渗透率随围压增大而降低,呈指数型递减关系,5 MPa围压下膏岩初始渗透率为4.13×10-17 m2,15,25,35 MPa围压下初始渗透率分别降低37.23%,65.86%,75.79%。(4)不同温度–应力耦合条件下膏岩渗透性均表现出先降低后升高的演化规律,岩石整体渗透率水平随温度及围压的升高不断降低。     

多相离子交换增强钠钙硅玻璃

介绍了以KCl-KNO3，KCl-KNO3-K2B4O7，KCl-K2B4O7-KHSO4 3个钾盐系统为离子交换源，与钠钙硅玻璃进行Na^ -K^ 离子交换所具有的玻璃增强效应特点。根据SEM，EDS，DSC等分析结果显示的玻璃组成和显微结构变化，以及抗弯强度和维氏显微硬度测试结果。分析了可能的玻璃增强机理和玻璃表面结构变化对增强效应的影响。     

高温后粗砂岩常规三轴压缩变形与强度特征分析

通过对经历400℃~1 000℃高温后的粗砂岩进行常规三轴压缩试验,分析试样变形、强度和破坏特征与温度、围压的关系。结果表明:经历400℃高温后的试样围压高于20 MPa时,试样峰值强度附近出现明显屈服平台,经历超过600℃以上高温的试样均具有明显峰值点,随温度升高试样的塑性减弱脆性增强;400℃以内高温对试样的变形参数影响不大,经历超过400℃以上高温的试样的弹性模量、变形模量和极限应变随围压增加单调增加呈正相关性;试样的弹性模量和变形模量随温度升高单调降低,而峰值应变随温度升高单调增加。高温后试样峰值强度随围压增大而单调增加,符合Coulomb强度准则,综合围压影响系数为6.541;800℃以内高温对试样黏聚力、内摩擦角影响不明显,经历1 000℃高温后的试样黏聚力急剧降低,内摩擦角稍有增加;800℃以内高温对粗砂岩具有强化作用,扣除围压影响后试样材料强度与温度呈正相关,超过800℃以上高温使试样强度有所弱化,试样材料强度与温度呈负相关性;高温后试样的试验破坏角和理论破坏角基本一致,高温对试样破坏角影响较小,试验破坏角随围压增加而单调减小,围压对试样破坏角的影响大于温度的影响。     

高放废物处置北山预选区深部完整岩石基本物理力学性能及时温效应

岩石物理力学性能研究是高放废物处置库选址、设计、建造和性能评价中不可或缺的一个重要研究方面.经过全国筛选对比,已初步确定甘肃北山地区为我国高放废物处置库重点预选区.甘肃北山地区深部的主要岩石为似斑状二长花岗岩和英云闪长岩,似斑状二长花岗岩均匀性好,两种主岩均具有高密度、低孔隙率、高力学强度、低变形和高脆性的特性.通过一系列室内蠕变试验,研究在不同温度(室温,50℃,90℃)与围压(单轴,10MPa,30 MPa)条件下,北山花岗岩在不同恒定应力水平下的变形特征与声发射特性,温度和围压对岩石力学性能有着重要的影响.随着温度的升高,围压为10和30 MPa时的弹性模量逐渐升高,至70℃左右时达到最高,之后随温度的升高略微降低;裂纹损伤应力呈线性显著降低,而泊松比呈线性明显升高.稳态蠕变阶段的应变速率随着温度的升高而明显加速,在同一应力比下到达破坏的时间相应降低.随着恒载应力的降低,似斑状二长花岗岩达到破坏的时间显著增长.随着围压的增加,轴向蠕变变形量明显增加;在相同的应力比下,导致岩石断裂破坏的时间显著延长.     

铸钢节点环形对接焊缝残余应力分析

在热-弹塑性理论的基础上,以环形对接焊缝连接的G20Mn5铸钢圆管与Q345普通圆管为分析模型,采用ANSYS有限元分析软件,选择内生热率热源模型模拟焊接热输入,利用生死单元技术模拟焊接填充过程,选取普通圆管的径厚比、铸钢圆管与普通圆管的壁厚比及普通圆管的壁厚作为残余应力的影响因素进行参数化分析。结果表明,在焊缝金属区,随普通圆管径厚比的增加,内、外表面横向压应力及内表面纵向拉应力增大;随铸钢圆管与普通圆管的壁厚比的增加,内表面横向压应力增大而外表面横向压应力减小;随普通圆管的壁厚的增加,内表面横向压应力增大而外表面横向拉应力减小,内表面纵向拉应力减小而外表面纵向拉应力增大。在此规律基础上,提出了可供工程参考的残余应力的范围。     

纳滤膜处理受污染地下水的运行影响因素研究

以预处理、纳滤组合工艺处理受污染地下水,分析了操作压力、运行时间、水温及预处理等因素对终端纳滤膜运行性能的影响。研究表明,以活性炭为预处理的纳滤膜通量衰减速率最小,说明由有机物造成的纳滤膜污染作用明显大于铁、锰及硬度等引起的无机污染;当膜进水操作压力由0.3 MPa增至0.8 MPa时,膜通量由8.7 L/(m2.h)线性增至19.1 L/(m2.h),而离子截留率、硬度及碱度去除率却呈线性降低;对高锰酸盐指数的去除率随运行时间的增加而明显下降,在80 h内降幅达12.5%,而总硬度的去除率则随运行时间变化不明显;当水温在5~25℃变化时,随着温度的升高则膜通量增加,但对盐的截留率减小,对有机物的去除率没有显著影响,而对硬度的截留率在22℃以前变化不大,当温度>22℃后会有较大的下降。     

尼龙织物增强橡胶支座力学性能试验研究

为了探讨影响尼龙织物增强板式橡胶支座力学性能的主要因素，设计加工了三种橡胶总厚度相同、尼龙织物加强层层数不同的板式橡胶支座，对其进行了竖向压缩试验与水平剪切试验。试验结果表明：该类支座力学性能稳定，在10MPa压应力下未出现肉眼可见的损伤。各支座随设计压应力从5MPa增加至10MPa,竖向压缩刚度上升近80%,随尼龙织物加强层层数增加小幅降低；竖向等效阻尼比随设计压应力增大而减小约17%,受尼龙织物加强层层数影响不大。5MPa压应力作用下，支座剪切滞回曲线平滑且饱满，最大剪应变达到300%时支座工作性能仍保持良好。随着剪应变增加，支座先后出现卷曲、翻滚等变形形态，支座水平剪切刚度也因此表现出先减小后增大的趋势。因为尼龙织物受剪变形，尼龙织物层数越多支座的水平剪切刚度减小。各支座的水平等效阻尼比均在9%～13%之间，织物层数对其略有影响。     

三维静载与循环冲击组合作用下砂岩动态力学特性研究

 利用动静组合加载试验装置,对具有不同轴压和围压的砂岩进行循环冲击试验,研究砂岩抵抗循环冲击载荷能力的变化特性,并重点讨论围压和轴压对砂岩动态疲劳力学特性的影响。围压分别设置为4,8,10和12 MPa四个系列,轴向静载荷分别设置为49,84,105和125 MPa四个系列,入射杆上的入射波大小相等,入射能大小为230 J。结果表明,相同围压下,总循环冲击次数随轴压的增大而减小;相同轴压下,随围压的增加,岩石承受的总循环冲击次数增加。随循环冲击次数的增加,岩石动态峰值应力、加载段的变形模量和弹性应变逐渐减小,动态峰值应变和残余应变逐渐增加。动态峰值应力和平均应变率具有良好的负线性关系;相同围压情况下,随轴压的递增,动态峰值应力和平均应变率拟合直线斜率的绝对值越来越大;相同轴压情况下,随着围压的增加,拟合直线斜率的绝对值越来越小。三维静应力情况下,减小轴压或增加围压有利于提高岩石抵抗外部循环冲击的能力。     

离子交换法对建筑陶瓷力学性能的影响及强化机理研究

建筑陶瓷板的强度对于提高装饰材料寿命和节能环保有重大意义。离子交换法能通过有效增强陶瓷表层的面向挤压应力来提高陶瓷的断裂阻力和抗弯强度。影响陶瓷强化工艺的两个关键因素是离子交换温度和离子交换时间。本文采用KNO3熔盐对建筑陶瓷板作离子交换强化处理,分析离子交换温度和离子交换时间对陶瓷样品力学性能的影响,并进一步探讨强化机理。结果表明,离子强化处理后陶瓷的抗弯强度、断裂韧性和表面硬度得到大幅提升,同时弹性模量和质量密度几乎不变。离子交换法通过KNO3熔盐的K+与陶瓷表面的Na+之间的置换反应在陶瓷表层形成预压应力抵消了部分破坏载荷。试验得出,在600℃下处理20h,样品的抗弯强度达到最大值216.10MPa,相比原始样品提升103.20%。     

LNG管道非满液预冷过程应力和变形模拟

为探究LNG管道液位相对高度对管道应力和变形的影响,针对某段水平液化天然气管道液体预冷过程,建立了LNG管道温度场和结构场耦合数值计算模型,利用ANSYS软件分析非满液状态下不同液位相对高度对管道温度、应力和变形分布的影响。模拟结果表明,液位相对高度直接影响管道整体温度场分布,液位相对高度越高,管道下表面面积越大,上表面面积越小。管道上下表面平均温度最大温差随液位相对高度升高呈现先增大后减小的趋势,液位相对高度40%时管道上下表面平均温度最大温差为45.79℃,最大局部温差达66.06℃,局部温差变化趋势与平均温度最大温差相同。不同液位相对高度下最大应力峰值出现在液位相对高度60%时,为305.19 MPa,应力峰值均出现在管道两端内壁底部。随液位相对高度升高,应力峰值先迅速增大而后缓慢减小。随液位相对高度增加,管道不同位置处径向变形量均先增加后减小。最大径向变形量出现在液位相对高度40%时,最大径向变形量为68.753 mm。最大总变形量随液位相对高度变化曲线与管道上下表面平均温度最大温差随液位相对高度曲线趋势相似。液位相对高度10%与90%工况的管道上下表面平均温度最大温差十分接近...     

砂岩孔道试样压拉应力下强度和破坏的研究

 为研究岩石压拉应力下的强度和破坏,对外径50 mm、孔道6～25 mm的孔道圆柱试样进行不同轴压下的内压致裂试验,对外径50 mm、孔道4.6～20.0 mm的圆环进行巴西劈裂试验。试验结果表明：轴向应力低于单轴压缩强度80%时孔道试样在内压下拉伸破裂,压力与轴向应力没有明显关系;试样承载的孔道内压随孔道直径的增加而减小,孔壁的最大拉应力也随孔道直径的增加而略有减小,试样承载的平均切向应力随孔道直径明显增加;孔道试样能够承受的拉应力远大于巴西劈裂强度,如内孔直径25 mm 的试样可以承载10 MPa的内压,切向拉应力在内壁为17 MPa左右、外侧面为7 MPa左右,而6个完整圆盘的巴西劈裂强度最大值仅为6.17 MPa。内孔直径小于20 mm 的试样,因内压增大孔壁处岩石拉伸变形增大到极限、引起裂纹扩展,最终破裂成2块;而内孔直径25 mm 的试样,在内孔压力达到破裂压力时,孔壁处材料没有达到断裂所需要的变形,因而只有试样外侧也达到屈服应力才能整体断裂。承载非均匀应力的岩石结构需要考虑载荷和变形2个破坏指标。     

低围压和疲劳载荷下砂岩的波速、模量及疲劳损伤(I)：岩石的声学特性

在温度为室温至125℃、围压为30 MPa、轴压为40.7 MPa、正弦波频率为0.05～5 Hz、正弦波振幅为5.1 MPa条件下进行了三轴动载疲劳实验。实验结果说明:弹性波速度VP,VS和杨氏模量E随温度的升高先下降而后升高,随频率对数的增高而增高,具有频散效应;波速比随温度升高波动大,无规律可循,随频率升高明显下降。这些可作为地震或其他疲劳损伤的前兆。     

Y对挤压Mg-6Gd-xY合金组织及性能的影响

本文研究了钇对挤压Mg-6Gd-x Y合金的显微组织、时效析出以及常温拉伸性能的影响。结果表明,添加稀土元素Y之后,合金的挤压态组织得到细化,但时效态组织细化不明显,时效后形成镁的稀土相Mg(Gd,Y)的强化相,使抗拉强度提高34~81MPa;合金的显微硬度随Y含量增加提高20HV,时效峰值的出现时间因Y的添加提前35h。     

基于桩土界面的静压桩沉桩效应与承载特性室内试验研究

饱和黏性土地基中桩土界面的受力特性会对静压桩沉桩效应及长期承载力的发挥产生重要影响。通过黏性土地基中桩身表面嵌入式安装硅压阻式传感器的静压桩模型试验,分别对开口和闭口静压桩沉桩和加载过程的桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力进行研究。结果表明：在沉桩过程中,桩土界面超静孔隙水压力及有效径向应力随入土深度逐渐增加,沉桩结束时增量幅值随着h/D(h为传感器距桩端距离,D为桩径)增大而减小,同一h/D位置处闭口桩的增量幅值大于开口桩的;同一入土深度处,桩身不同h/D位置处桩土界面有效径向应力存在退化现象,且随着h/D和入土深度的增加退化越明显。在加载过程中,h/D=1和h/D=5位置处桩土界面超静孔隙水压力相比沉桩结束时减小,且随着h/D增大,减小幅度也增大;同一h/D位置处,桩土界面有效径向应力增量幅值随着桩顶施加荷载值增加而增大。沉桩过程和加载过程桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力均随着h/D的增加而减小,不同h/D位置处桩土间的有效径向应力变化是沉桩和加载过程桩土界面受力机理不同的重要原因。