河北某地区地区黏土人工冻土单轴试验研究

通过对河北某一地区黏土进行重塑后冻结单轴抗压强度试验,研究冻结温度及试样含水率对冻土单轴抗压强度的具体影响。     

不同裂隙角度岩石相似试样力学特性及声发射特性研究

为了研究岩石相似材料在不同倾角预制裂隙影响下的力学特性的变化规律,利用河沙、水泥、石膏等材料制作岩石相似试样,并对制作成功的岩石相似试样制作不同角度的裂隙,最终对含不同倾角的试样进行单轴压缩试验,研究其力学特性的变化规律。研究得到含有预制裂隙试样的峰值强度随裂隙倾角的增大呈对数关系增长;同时其峰值应变随裂隙倾角的增大呈指数关系增长;含预制裂隙试样的AE事件累计数及能量强度大致变化趋势相近,可分为压实萌生阶段、弹性稳定增长阶段、破坏剧烈增长阶段;AE事件累计数随着预制裂隙倾角的增大不断增大,能量强度也随着预制裂隙倾角的增大不断增大。     

基于 EPDM 热解材料的力学性能研究

为研究固体火箭发动机包覆层材料在不同热解程度下的微观结构和力学行为，通过热重分析得到三元乙丙（ EPDM）包覆层的热解温度范围。分别对不同热解温度下的EPDM试件进行力学实验和电镜扫描，并从微观角度分析材料力学行为发生变化的原因。结果表明：在初始热解程度下，材料只是发生了少量的失水和气体的逃逸，其力学行为仍属于粘超弹材料范畴；随着材料热解程度的增加，部分材料基体发生裂解，其力学行为表现为脆性材料特性。     

超声波冲击对纯钛单轴拉伸性能的影响

<正>喷丸、喷砂、机械研磨、超声纳米表面改性、旋转超声喷丸及其他表面纳米化处理技术是近年来研究的热点。M.Wen等研究了利用机械研磨技术获得纯钛细晶的方法,S.Dai等通过高能喷丸将纯钛的屈服强度提高了150 MPa。但对于细晶化表面处理后纯钛在加载时变形机理的研究却很少见到报道。为了研究细晶纯钛单轴拉伸变形机理,俄罗斯国立托木斯克理工大学A.V.Panin等采用超声波冲击的方法制备细晶纯钛样品,并进行拉伸试验,借助于透射     

海水拌养珊瑚礁砂混凝土抗压强度试验研究

为研究海水拌养珊瑚礁砂混凝土的抗压强度,对不同龄期(3d、7d、14d、21d、28d)立方体试块的单轴抗压强度进行测试,并探究水泥类型、水灰比等因素对礁砂混凝土强度的影响,试验结果表明:礁砂混凝土抗压强度变化规律表现与普通碎石混凝土一致,抗压强度极限值随水灰比减小而增加,水泥标号越高,极限抗压强度越高,矿渣硅酸盐混凝土强度最低,珊瑚礁砂混凝土在实际工程应用中宜采用标号为425号及以上的水泥类型。     

盐雾干湿循环作用下超高韧性水泥基复合材料动态压缩性能试验研究

为研究滨海盐雾环境下超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的动态压缩力学性能，对2组不同腐蚀程度的UHTCC(腐蚀周期为0 d和60 d)开展3组不同应变率(10^-4 s^-1、10^-3 s^-1和10^-2 s^-1)的动态压缩力学试验，获得了材料的动态压缩应力-应变曲线和破坏形貌，分析了应变率对不同腐蚀程度的UHTCC弹性模量、峰值强度以及峰值应变的影响。结果表明：相比于未腐蚀试件，60 d盐雾干湿循环作用会导致UHTCC动态压缩强度分别提高44.5%、54.4%和62.4%，动态弹性模量分别提高19.4%、15.3%和28.4%，压缩强度的应变率敏感性上升。通过X射线电子计算机断层扫描(XCT)技术发现盐雾干湿循环环境下材料的孔隙率降低，微观结构变得更加密实。     

侧限条件下陷落柱破碎岩体的渗流特性研究

采动影响下陷落柱内部破碎岩体极易发生二次破坏,造成孔隙度和分形维数同时改变,致使其渗透率突变而引发突水灾害。基于此,现场开展陷落柱取样,按相同质量比配制陷落柱和石灰岩试样,测试并分析其孔隙度、分形维度以及渗透率在有侧限单轴压缩条件下的变化影响规律。研究表明:1)陷落柱和石灰岩试样的孔隙度均随轴压的增大呈指数衰减式减小,但陷落柱试样孔隙度的减小幅度比略大于石灰岩;2)当轴压小于6 MPa时,破碎岩体分形维数随轴压变化明显,尤其是陷落柱试样,其分形维数变化率可达18.5%,而石灰岩仅为9.3%;3)引入分形维度对破碎岩体渗透率与孔隙度的表达式进行修正,较好地描述了陷落柱在不同轴压下渗透行为的演化特征。     

单轴压缩煤体电阻率变化各向异性实验研究

为了研究单轴压缩过程中煤体电阻率变化各向异性特征,分别以0°、30°、60°、90°的取样角度取鲍店气煤做成ф50 mm×100 mm的标准试样,进行电阻率测试,分析总结了鲍店煤样的电阻率变化与各向异性的关系。实验结果表明:鲍店气煤煤样属于离子导电型煤样,电阻率具有明显的各向异性特征,不加载时,离子导电型煤样电阻率随着取样角度增大呈现增大的情况,鲍店气煤煤样垂直层理方向的电阻率小于平行层理方向的电阻率;加载过程中煤样电阻率随着加载而增大,达到峰值强度时煤样破裂,电阻率突降。取样角度β为0°、30°、60°时增长模式为线性增长,取样角度为90°时,电阻率在加载过程中表现为斜"S"曲线增长模式。     

煤矿井下探测中影响不含水断层视电阻率变化的单一主控因素分析

选取晋城矿区典型3号无烟煤试样，在实验室进行单轴加载条件下的电阻率测试实验，并开展矿井瞬变电磁法探测不含水断层现场试验，研究了不含水断层的视电阻率变化特征。结果表明:煤样加载全过程，经过压密阶段、弹性变形阶段、塑性变形阶段、峰值后破裂阶段、残余变形阶段5个阶段；煤样应力应变曲线表现为由低到高再到低的特征，煤样电阻率曲线表现为由高到低再到高的特征；加载过程中，压密阶段、弹性变形阶段应力越大电阻率越小，应力为影响电阻率变化的主控因素；塑性变形阶段，电阻率先减小后增大，应力和裂隙共同影响电阻率变化，由应力为主要因素逐渐转变到裂隙为主要因素；峰值后破裂阶段和残余变形阶段电阻率急速增大，裂隙为影响电阻率变化的主控因素；通过瞬变电磁法探测不含水断层试验，发现不含水断层导致视电阻率明显升高，表明裂隙为影响断层视电阻率单一变化的主要因素。     

冻融作用下水灰比对类岩石材料物理力学特性影响研究

高寒地区矿山边坡岩体会经历冻融循环作用，引起岩体结构损伤和强度弱化，对矿山边坡的稳定性构成危害。水泥砂浆作为模拟裂隙边坡岩体常用的类岩石材料，其配合比对该类岩石材料抗冻性影响较大。为探究冻融作用下水灰比对类岩石材料物理力学特性的影响机制，制作了7种不同水灰比的类岩石——水泥砂浆标准试样，进行了不同次数的冻融循环试验及0~50次冻融后的单轴压缩试验。结果表明：①冻融前，随着水灰比的增大，试样初始孔隙率增大、密度降低，进而导致其波速下降；冻融过程中，波速随着冻融次数的增加而减小，且水灰比越大，波速损失率越高。②随着水灰比增大，类岩石材料的单轴抗压强度、弹性模量均出现了先增大后减小的现象；当水灰比为0.325~0.35时，类岩石试样的单轴抗压强度最高且抗冻性能最好。③随着冻融循环次数增加，应力应变曲线趋于扁平化，试样由脆性逐渐向延性转化，且水灰比越大，试样孔隙压密阶段变形越大。研究成果可为寒区矿山边坡及相关岩体工程类裂隙岩体冻融试验中的配比设计提供借鉴。