弹力方程式赛车驱动橡皮筋极限性能测试试验与研究

针对弹力方程式赛车国际设计锦标赛中规定使用的驱动橡皮筋进行单轴拉伸和多股旋拧的极限性能测试试验,建立橡皮筋单轴极限拉伸长度与最大旋拧圈数(临界圈数)之间的关系,并推导橡皮筋处于1股状态时的最大旋拧圈数Q_(max)值。以Q_(max)为常数,建立橡皮筋缠绕股数n和对应理论临界圈数Q_(nL)之间的关系。将得出的理论值Q_(nL)与试验值Q_(nS)进行对比并计算修正量,推导橡皮筋的实际临界圈数Q_n的计算公式,并列出常用参考数据表,为指导弹力方程式赛车的设计工作及提升赛车速度和行驶距离提供理论依据。     

含齿形裂隙类岩石材料单轴压缩试验研究

为研究含齿形裂隙岩石在单轴压缩下的破坏特征及强度特性，制作了含不同裂隙倾角和起伏角的齿形裂隙类岩石材料试件，并采用岩石力学伺服试验机进行单轴压缩试验。试验结果表明：（1）试件主要产生拉伸、剪切和拉剪复合裂纹，且根据裂纹的扩展路径可划分为A型（拉伸破坏）、B型（剪切破坏）、C型（复合破坏）3种破坏模式，裂隙倾角对试件最终破坏模式影响显著；（2）当裂隙倾角较小时，试件应力—应变曲线为多峰曲线，随着裂隙倾角的增大，曲线呈单峰形式，表现为延性减弱，脆性增强，而裂隙倾角相同但起伏角不同的试件应力—应变曲线大致相同；（3）当裂隙起伏角相同时，试件当量峰值强度随裂隙倾角的增大呈先减小后增大的规律，且裂隙起伏角对试件当量峰值强度的影响小于裂隙倾角。     

胶结充填体受温度作用的影响分析

对胶结充填体在深井开采过程中受到高温影响进行研究,分别将试件进行不同温度的热处理之后进行单轴抗压试验,分析温度、浓度和灰砂比对充填体强度的影响规律。研究结果表明:温度对充填体的强度有着一定的影响,充填体的影响因素敏感性先后顺序为灰砂比、温度、浓度。因素之间存在一定的交互作用。在浓度和灰砂比一定时,随着温度的升高充填体试件强度先增大后减少,在150℃附近强度达到最大。     

单轴加载条件下大理岩的实时轴向波速变化特征与频谱分析

为研究大理岩在单轴应力条件下的实时轴向波速的变化特征,采用自主研发设计的超声波检测替代承压装置,完成了大理岩、Q345钢的单轴压缩试验与实时轴向超声波测试,并结合FFT方法分析了大理岩试样与Q345钢试样的波速、频谱特征。试验结果表明:在单轴加载条件下,Q345钢试件耦合面的接触性状是导致其波速增长的主要原因,而大理岩纵波波速随应力的变化则受耦合面接触性状与孔隙闭合特征的共同控制,大理岩在弹性范围内的波速变化可分为孔隙压密段与线弹性段两个阶段;试件端面接触性状越稳定,波速增长越慢,波速越高,次频带谐波能量越低;随着岩石内部的孔隙、裂纹被压密,纵波波速增大,频域信号的低频段能量逐渐向高频段转移。     

基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型研究

原位胶结充填体质量评价通常采用单轴抗压强度作为表征指标,由于在现场工程中无法快速、准确获取充填体的强度值,因此需要建立一种参数易于获取且准确的原位胶结充填体强度预测模型。基于胶结充填体物理力学参数的内在联系,从量纲平衡的角度探索了胶结充填体单轴抗压强度与P波模量的关系。根据C矿和I矿两种原位胶结充填体的密度、P波速度及取芯强度的测试数据,采用线性拟合的方法获得了基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型。通过对C矿和I矿的强度预测模型拟合效果分析可知,P波模量与取芯强度呈正相关性,且拟合效果较好,证明原位胶结充填体强度预测模型精度高,具有很强的实用性。     

单轴-平面W型复合锶铁氧体的制备及其吸波特性研究

用草酸盐共沉淀和微量掺杂法研制六角晶系W型Ni,Zn,Co,Al多元复合锶铁氧体，通过调节Ni2W同Co2W的摩尔比例，可使该种铁氧体易磁化方向从C单轴型向垂于C轴的平面型转化，控制置换锶铁氧体中部分Fe3 的微量掺杂Al3 ，可以调整4πMs值，提高磁晶各向异性场，测试分析了5种不同含Co量的W型复合锶铁氧体粉料涂层的吸波特性，发现其自然共振吸收峰随Co含量增加向低频方向偏移，最高吸收峰可达32．8dB，是适用于电子隐形技术的高品位的微波吸收剂。     

混凝土多轴应力状态下的徐变研究

在搜集国内外有关资料的基础上,通过对混凝土在多轴应力作用下的徐变与强度关系分析,说明在多轴应力状态下不能简单地采用叠加原理。展示了新的三轴徐变量测仪器及其徐变试验成果以及2组多轴与单轴应力状态下的徐变恢复试验成果,并对试验数据进行比较分析,得到多轴应力状态下徐变恢复与应力大小以及持荷时间之间的规律,证实了多轴应力状态下的徐变恢复与已经产生的压缩徐变有密切的关系。     

堆石混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验方法研究

为了研究堆石混凝土应力-应变全曲线,采用碟形弹簧与钢柱组合成附加刚性元件增强压力机的刚性,研究了碟形弹簧并联与串联联结装置的变形量和刚度以及实现单轴受压端部减摩措施,提出了一种堆石混凝土单轴受压应力-应变全曲线的试验方法。在混凝土压力试验机上进行了堆石混凝土立方体试件单轴受压试验,测得了堆石混凝土受压应力-应变全曲线。试件破坏形态表明,采用的端部减摩措施有效,测得的应力-应变曲线下降段验证了碟形弹簧与钢柱组合装置能够吸收试件破坏时混凝土压力试验机存储的变形能。研究结果为在混凝土压力试验机上进行堆石混凝土单轴受压应力-应变全曲线提供了可行、简便、经济的测试方法。     

小浪底细砂岩单轴压缩声发射特征研究

采用岩石伺服试验机和声发射仪,对小浪底三叠系细砂岩进行单轴压缩声发射试验。基于试验结果,将试样变形过程划分为压密、弹性、塑性和破坏四个阶段,分析了不同阶段试样声发射幅值、峰值频率、振铃计数和能量的变化特征,在此基础上对比分析了试样声发射ｂ值以及累计振铃计数的演化规律,得出了岩石的破坏时间前兆特征。研究结果表明:压密和弹性阶段试样声发射幅值、振铃计数和能量处于较低水平、峰值频率频带数量依次增多;塑性阶段试样幅值增大、振铃计数与能量上升且整体处于较高水平、峰值频率数值增大且呈现多频带化,临近破坏阶段试样产生大量100ｄＢ的高幅值信号,振铃计数与能量持续急增,峰值频率降低,频带减少;声发射ｂ值的变化规律可以间接反映岩体内部微裂隙萌生、扩展的演化特征。     

摩阻对混凝土压缩试件受力状态影响分析

为研究混凝土压缩试验中钢压板与试件间摩阻对混凝土受压状态的影响,采用Ｎａｊａｒ损伤理论方法,基于ＣＤＰ模型建立了混凝土棱柱体和立方体单轴压缩的数值模型。分析了混凝土试块破坏特征和应力应变分布状态,绘制受压过程应力－应变曲线。计算结果表明,混凝土试件单轴压缩时弹性阶段受摩擦力影响相对较小,棱柱体峰值应力随着摩擦系数增大而减小,峰值应变则随之增大;立方体峰值应力和峰值应变均随着摩擦系数增大而增大。棱柱体和立方体的竖向应力和应变沿高度和宽度分布随着摩擦系数的增大越不均匀,当摩擦系数不大于0．5时,在棱柱体中间位置粘贴应变片所测得竖向应变与理想状态较为接近。采用数值模拟方法可有效分析混凝土压缩试件在摩阻作用下的受力状态,研究结论可为混凝土单轴压缩试验提供理论支撑。