连续式加热炉内钢坯黑印的模拟研究

用数值模拟的方法研究了连续式加热炉内钢坯的加热过程,分析了滑轨结构、滑轨高度和滑轨材质等对钢坯黑印温差的影响,为消除钢坯黑印、提高钢坯加热质量提供了理论依据.结果表明,使用孔桥式全热滑轨时钢坯黑印最小,且随孔洞个数增加,黑印温差逐渐降低;黑印温差与滑轨高度基本呈双曲函数关系,当滑轨达到一定高度时,继续增加轨高对黑印温差的影响已不明显;滑轨材质对钢坯黑印基本无影响.     

钢坯加热的数值模拟

借助CFD仿真手段,模拟蓄热式加热炉内钢坯加热的实际状况,研究了钢坯长度、宽度方向上下表面和中心温度的温度分布,提出钢坯存在上下温差、四角边缘温度高和靠近出钢口钢坯温度低等问题。同时,研究了炉内不同厚度钢坯与加热时间的基本关系,比较了仿真计算结果与实际炉内加热时间,通过数值拟合,得出钢坯厚度与加热时间的拟合公式,可在生产实际中使用。上述研究结果可为加热炉钢坯加热制度的制定和优化提供依据。     

GCr15钢坯轧制竹节状开裂原因分析

GCr15钢连铸坯开坯时出现了竹节状开裂现象,通过化学成分分析、断口宏观分析、金相检验、竹节状开裂钢坯裂纹位置测量等方法,对钢坯开裂原因进行了分析。结果表明:GCr15钢坯加热初期升温过快、热应力过大,导致钢坯开裂,在水冷梁位置处由于温差较大,钢坯更容易开裂,最终导致了GCr15钢坯竹节状开裂。     

水箱水温对CO2热泵热水器性能影响的实验研究

通过实验对比研究了循环加热和一次加热热水时,水箱水温对CO2热泵热水器性能的影响。循环加热工况时,随着水温的升高,压缩机的进、排气压力逐渐升高,功耗增加;气体冷却器的CO2进、出口温度升高,内侧CO2和外侧水的温差逐渐减小,换热量减小;CO2热泵系统的COP下降。一次加热工况时,进水温度一定,系统的各项运行参数稳定,COP基本保持不变。以水温度17℃为例,系统COP在3.5左右,远远高于循环加热的COP。实验结果表明水箱水温对系统的性能有一定影响。根据实验结果提出了水箱结构改进方案,使气冷器入口水温稳定在较低水平,可有效提高系统的性能。     

“Ω”形轴向槽道热管传热系统传热能力试验研究

开展了"Ω"形轴向槽道热管传热系统使用不同界面填料时在不同传热量下各个部分温差的试验研究,比较了热管在不同安装条件下热管温差、热管两端翅片与其安装面的传热温差、管壳与翅片的温差以及热端安装面与冷端安装面的温差。研究表明,热端安装面的温度与冷端安装面的温度均随加热量的增大而升高;界面材料不同,热端安装面与冷端安装面的温度分布不同,石墨片作为界面材料时安装面的温度均匀性更好;各个部分的温差基本也随加热量的增大而增大。     

含硫油品储罐自燃灾源温度场的数值模拟

目前在役储罐的温度场难以准确的描述,对安全作业造成隐患。基于国内外储罐自燃机理研究,建立了含自燃灾源的储罐物理模型和数学模型,利用ANSYS有限元平台分析了自燃灾源、保温层厚度、环境温度及空气对流系数对含硫油品储罐温度场的影响.数值模拟结果表明,随着自燃灾源的持续氧化,外壁温度场异常区域逐渐明显;增加保温层厚度,外壁异常区域温差减小的趋势由大变小,当厚度达到30mm时,最大温差降至0.4℃;升高环境温度,外壁异常区域温差均匀降低,当环境温度达到35℃时,外壁温度基本趋于环境温度;增加空气对流系数,外壁异常区域温差快速减小,当空气对流系数达到100W/(m·℃)时,外壁温度接近环境温度,且外壁温差基本趋于一致.     

基于承烫基材表面烫印图文氧化现象的分析与研究

目的 为有效降低烫印图文氧化现象的发生提供解决思路。方法 通过对比分析不同印刷层油墨、储存环境、承烫基材材质以及烫印箔技术工艺对烫印图文氧化现象的影响,得出具体方案。结果 水性油墨易引起烫印图文氧化,且颜色越深氧化现象越严重;温度高、湿度大的环境不利于烫印制品的储存;承烫基材材质粗糙度大、透气度高则更易出现烫印图文氧化现象;剥离强度较低的烫印箔有益于降低烫印图文氧化的发生概率。结论 为有效降低烫印图文氧化现象的发生,需要综合考虑印刷油墨类型、颜色深浅、储存环境、承烫基材材质各个因素,同时建议选用剥离强度较低的烫印箔进行烫印。     

PE管热熔连接注意事项

（1）PE管道采用热熔焊接时应采用同种牌号、材质相同的管材和管件。对性能相似的不同牌号、材质的管材与管材或管件与管件之间的连接,应通过试验,判定连接质量能得到保证后,方可进行。（2）聚乙烯管材、管件存放与施工现场温差较大时,将管材和管件在施工现场放置一段时间,使其温度接近施工现场温度。（3）热熔连接前、后,连接工具加热面上的污物应用洁净棉布擦净。     

微通道型分离式热管传热性能实验研究

研制了微通道型分离式热管采用R134a为传热介质,针对高低温温差、充液率、安装高度差和连接管路等因素进行了实验研究,得出了各因素与单位面积换热量的变化关系.实验结果表明,热管换热量在温差为20℃时比温差为10℃时增加了106％;而系统的最佳充液率介于113％～140％,在此区间内的单位面积换热量最大;当高度差从0.75m增加到1.2m时,热管的单位面积换热量增加了267％.     

最大化降低异形坯加热炉氧化烧损

钢坯在加热过程中不可避免的存在氧化，要降低氧化烧损，需从其产生的原因入手。通过对钢坯在炉内加热过程中的氧化机理分析，综合炉内气氛、加热温度时间以及钢坯化学成分等因素，并结合莱钢型钢厂异形坯加热炉的生产实际来寻找降低氧化烧损的途径和方法。     

隧道复杂支护结构体系的协同作用原理

隧道支护结构体系极其复杂,通常是由围岩和多个施作顺序及空间分布形式各异的支护结构组成,为分析复杂支护结构的协同作用关系,建立了包括初步加固圈、初期支护圈和二衬储备圈的复合支护圆环模型,并通过求解同心复合圆环问题,给出了模型任意圈层的内力和变形关系表达式;依据围岩变形特点划分为3个阶段,分别为超前变形阶段、急剧变形阶段和缓慢变形阶段,在此基础上明确了各阶段支护作用的重点;给出了复合支护体系在不同刚度、不同强度以及不同施作时机条件下的支护特征曲线;建立了超前支护内部协同承载模型,分析认为“超前支护壳体”与“掌子面前方岩土体”在支护刚度上的相互增益提高了超前支护整体的稳定性。通过研究核心岩土体与后续支护圈层的空间位置替换关系,从刚度需求角度揭示了围岩有必要提高自身的强度或发生一定的变形才有可能再次达到平衡状态的原因。     

Elasto-plastic analysis of a circular opening considering material dilatancy and elasto-plastic coupling effects

The deformation and fracture of a surrounding rock mass are important bases of underground engineering stability evaluation and bolting design. In this paper, an improved elastic-perfectly plastic-brittle model is employed to analyze the mechanical property weakening behavior of surrounding rock, including the elastic zone, plastic zone, and fracture zone. Examining a circular opening under hydrostatic pressure, material dilatancy, and elasto-plastic coupling were considered for an analytical study of stress and displacement of the surrounding rock. The influences of the supporting force, dilatancy, and elasto-plastic coupling were analyzed for a deep coal mine tunnel. It is shown that the supporting force cannot significantly change the state of the stress distribution, but it has an outstanding influence on the displacement of the surrounding rock. Dilatancy and elasto-plastic coupling can both cause a rapid increase of fractured zone deformation of the surrounding rock. Additionally, the majority of deformation within the surrounding rock was derived from expansion-related deformation of the fractured zone in a residual-strength state.     

锚固岩体力学性质的研究

本文通过模型试验,初步探索了在软弱围岩中粘接型锚杆长度及密度的改变,对岩体力学性质影响的规律。在特定条件下,得出了岩体强度、变形特征值及锚杆等效支护力与锚杆长度、密度的经验关系式,找出了合适的锚杆长度,并提出了锚固岩体简单的本构方程。     

黏弹-塑性岩体中锚注与衬砌联合支护的解析解

针对黏弹-塑性岩体中深埋圆形隧洞锚注、衬砌联合支护问题,导出开挖、锚注加固和衬砌支护阶段位移、应力的解析解。在开挖段,用随时间变化的半径函数模拟扩孔式断面开挖过程,并同时考虑纵向开挖的空间效应,给出黏弹区和塑性区应力、位移及塑性区半径随时间变化的解答。某时刻施加锚注支护后,将锚注岩体等效为弹塑性材料,用圆柱型正交各向异性体现锚杆对径向刚度加强,用强度指标的增强体现锚注的加固作用,分别对锚注区完全弹性和部分达到塑性的情况导出了锚注和衬砌支护阶段应力、位移的解答,并给出判断再次出现塑性的条件和塑性区半径的表达式。根据解答,分析了不同位置应力和位移随时间变化情况;不同加固程度、锚注时刻对洞口应力、位移的影响。该文的解答可用于相似条件下隧洞初步设计。     

围岩自承岩环作用原理的边界元分析

本文分析了地下工程围岩中自承岩环的形成及作用原理,用边界单元法计算了侧压力系数分別为λ=1,2时的圆及拱形洞室在切缝弱化以后的应力分布。结果表明用自承岩环代替衬彻支护是可能的。     

地下工程喷射混凝土爆破振动安全标准研究

根据一维波动理论,通过分析应力波在不同介质中反射和透射的过程,研究了爆破振动应力波对巷道围岩和喷射混凝土的破坏作用。结果表明,在爆破振动应力波的作用下,对于坚硬岩体,支护结构的破坏主要由喷射混凝土的抗拉强度所决定;而对于软岩体,支护结构的破坏则主要由喷射混凝土与围岩的交界面的抗拉强度所决定。同时,通过研究爆破振动在围岩中的传播规律,得到了掘进爆破工程中喷射混凝土支护的安全距离,为地下掘进爆破工程施工以及喷射混凝土初期支护的设计提供了一定参考。     

巷道围岩强度弱化规律及其动态加固技术

本文结合巷道围岩强度弱化规律，首次提出软岩巷道的动态支护原理和分步加固技术，同时给出了一个喷锚注动态加固的成功实践，为软岩支护提供了新的方法。     

综采面硬岩深孔松动致裂爆破技术试验研究

针对综采面坚硬岩石割煤机切割效率低的问题,根据工程地质特征,采用大直径深孔爆破,增加岩体裂隙、破坏其整体性,再用割煤机切割的施工方案。爆破后,割煤机切割的岩石呈块状落下,切割速度提高了50%⁵5%、截齿消耗减少40%55%、截齿消耗减少40%⁴6%,并降低了粉尘量,取得了良好的爆破效果。同时,对爆破的有害效应进行了监测和分析,结果表明深孔松动爆破不会对巷道及支护结构产生危害。     

黑岱沟露天矿岩体可爆性及爆破对炸药性能要求的研究

根据黑岱沟露天矿煤层覆盖条件,对现场不同岩体进行波速测试,得到泥岩岩体、砂岩岩体和泥岩、砂岩、黏土交错岩体的波速;在实验室对泥岩、砂岩进行岩石波速测试和岩石强度试验,得到泥岩和砂岩的波速和抗压强度。对岩体的可爆性进行了研究,并对炸药、岩石、岩体的波阻抗进行分析研究,当炸药波阻抗与岩体波阻抗匹配时,在同样炸药量取得相同爆破效果情况下,孔网参数可以大幅增加,节约了钻孔费用和减轻钻机钻孔压力。     

Application of dynamic analysis of strength reduction in the slope engineering under earthquake

At present, the methods of analyzing the stability of slope under earthquake are not accurate and reasonable because of some limitations. Based on the real dynamic tensile-shear failure mechanism of slope, the paper proposes dynamic analysis of strength reduction FEM and takes the reduction of shear strength parameters and tensile strength parameters into consideration. And it comprehensively takes the transfixion of the failure surface, the non-convergence of calculation and mutation of displacement as the criterion of dynamic instability and failure of the slope. The strength reduction factor under limit state is regarded as the dynamic safety factor of the slope under earthquake effect and its advantages are introduced. Finally, the method is applied in the seismic design of anchors supporting and anti-slide pile supporting of the slope. Calculation examples show that the application of dynamic analysis of strength reduction is feasible in the seismic design of slope engineering, which can consider dynamic interaction of supporting structure and rock-soil mass. Owing to its preciseness and great advantages, it is a new method in the seismic design of slope supporting.