不同结构参数对深潜装置观察窗应力影响分析

深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径。针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考。基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好。     

采煤机截割部齿轮箱体疲劳失效机理研究

针对采煤机截割部齿轮箱体在使用过程中出现的疲劳断裂问题,考虑由齿轮啮合引起的高频内部激励和由截割煤岩体引起的低频外部激励,进行疲劳失效机理分析。基于箱体力学模型,分析外部激励作用下箱体应力集中部位及应力峰值,并用有限元计算结果验证;力学模型考虑了由齿轮啮合产生的扭矩M_p及轴向力偏心L_0,分析了不同摇臂摆角下M_p和L_0对应力峰值的影响规律;基于采煤机截割实验,分析内部激励作用下箱体局部共振特性;将实测振动信号进行功率谱分析,得到局部共振频率并验证其为箱体固有频率;通过箱体应变模态分析,得到局部共振频率对应振型的应变分布特征并与应力集中部位进行比较。结果表明:M_p和L_0会增加箱体危险截面弯曲拉应力峰值;应力集中部位与局部共振振型应变集中部位基本一致;内部激励激发了箱体15,23和27阶振型的局部共振,拍振现象的产生加剧了箱体疲劳破坏;采煤机截割部齿轮箱体疲劳断裂是由外部激励引起的应力集中和内部激励引起的局部共振共同造成。     

冲击地压应力波作用机理

针对动载扰动下大型冲击地压的发生及演化过程难题,分析了采场动载应力波的产生机制,研究了动载应力波与静载耦合作用下煤岩体冲击破坏规律,从应力波的产生、传播与致灾过程详细解释了大型冲击地压演化机理。研究结果表明,采场高位坚硬顶板断裂与深部应力集中区煤体破断所产生的动载应力波幅值随着煤岩体强度增大而升高,应力波持续时间随着破断尺度增大而增大,说明在煤矿开采过程中,顶板或煤体强度越高、破断尺度越大,越容易产生大能量的动载应力波;动静载耦合冲击破坏实验结果证实,高静载、高动载应力波、静载与应力波耦合加载条件均能使煤岩体发生冲击破坏,且随着轴向静载的增大,试样发生冲击破坏所需的临界动载应力波强度先增大后减小,其上升段与下降段的分界点约为单轴抗压强度的50%。当静载达到该临界点时,煤体发生冲击破坏所需的动载应力波强度急剧减小,说明高地应力环境煤岩体受到动载应力波的影响更为显著;现场大尺度模拟分析表明,动载应力波作用下,采场煤岩体塑性破坏区范围逐渐增加并主要集中在巷道两侧,且随着应力波幅值和持续时间增加,塑性破坏区范围不断扩大;研究提出了冲击地压应力波作用机理:动载扰动下冲击地压是静载、动载应力波与煤岩体结构耦合作用的结果,采场煤岩体大尺度破断产生高能量动载应力波,应力波与地应力耦合作用导致采掘空间围岩发生大范围破坏,最终形成冲击地压灾害。     

由刨花金属短纤维制备技术用金属纱线

目前,德国纺织机械和高性能材料技术研究所(ITM)正对刨花金属短纤维纺制纱线的工艺过程进行广泛的调查研究。为顺利纺纱,必须考虑这类纤维的高耐磨性、高脆性和高刚性等特性,以及它们较高的塑性变形和粘滑运动倾向。基于传统成纱工艺,开发出以刨花金属短纤维为原料,经拉伸断裂、牵伸和纺纱过程制备纯金属纱线的纺纱工艺链。基于目前的研究,由刨花金属短纤维制备纯金属纱线的可行性已得以证实。所得金属纤维在高性能、低成本技术应用方面具有较高的潜力。     

Cu-Ni合金腐蚀行为的宏观电化学研究进展

综述了Cu-Ni合金腐蚀行为的宏观电化学的国内外研究进展.介绍了合金成分、外界环境、腐蚀产物膜及初始表面膜等因素对Cu-Ni合金耐蚀性能的影响，详细介绍了合金元素通过影响腐蚀产物膜的组织结构从而影响腐蚀过程的各种理论，针对目前Cu-Ni合金腐蚀行为的研究不足作出了适当的分析并指出了今后的研究方向.      

选钛尾矿制备搪瓷涂层及腐蚀电化学行为研究

以攀枝花选钛尾矿为原料制备出搪瓷涂层,采用动电位极化曲线(Tafel)和交流阻抗谱(EIS)研究了搪瓷涂层在30%HCl溶液中的腐蚀电化学行为。研究结果表明,随着选钛尾矿加入量的增加,制备出的搪瓷涂层结构中气泡率随之增加,生成的氧化铁—铁相枝晶结构增大,相互嵌入,岛和锚状结构明显。搪瓷涂层在30%HCl溶液中的极化曲线E_(corr)随着尾矿加入量的增加而逐渐降低,腐蚀速度加快,耐酸性能降低。交流阻抗谱Nyquisy图高频区表现出较大半径的容抗弧,低频区出现弥散效应,低频区相角θ趋于5°,log|Z|～logf近似一条水平直线,涂层表现为高阻抗的纯电阻。因此,选钛尾矿制备搪瓷涂层的最佳加入量为8%～10%。     

激光冲击喷丸对2195铝锂合金组织结构及抗应力腐蚀性能的影响

研究了激光冲击喷丸(LSP)对2195铝锂合金组织结构及抗应力腐蚀性能的影响。研究结果表明激光冲击处理后,2195铝锂合金表层晶粒细化到纳米量级,多次冲击能使表层晶粒进一步细化。残余应力测试结果表明激光冲击喷丸能够引入残余压应力,多次冲击后残余压应力数值更大。此外,应力腐蚀实验结果表明激光冲击喷丸能够有效提升2195铝锂合金的抗应力腐蚀性能。在应力腐蚀环境中,激光冲击喷丸诱生的表层残余压应力和晶粒细化层能够阻碍裂纹的萌生和扩展,防止应力腐蚀断裂。