卸围压条件下含瓦斯水合物煤体应力-应变特性试验研究 被引量：12

1

作者 张保勇 于洋 +2 位作者 高霞 吴强 张强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期281-290,共10页

随着开采强度和能源需求的增大,煤矿开采深度逐年递增,煤与瓦斯突出等动力灾害愈加频繁,强度也越来越大。瓦斯水合固化防突技术通过中高压注水和向水中添加有利于水合物形成的促进剂的方法,使煤层中大部分瓦斯气体转变为固态水合物,从... 随着开采强度和能源需求的增大,煤矿开采深度逐年递增,煤与瓦斯突出等动力灾害愈加频繁,强度也越来越大。瓦斯水合固化防突技术通过中高压注水和向水中添加有利于水合物形成的促进剂的方法,使煤层中大部分瓦斯气体转变为固态水合物,从而促使煤层赋存瓦斯气体压力降低,同时水合物的生成提高了煤体强度,理论上可减弱或消除煤与瓦斯突出危险性。瓦斯水合固化后突出煤体力学性质测定是瓦斯水合固化技术应用的关键问题之一。此外,大范围煤炭开采对采掘空间煤岩体形成反复扰动,加卸载条件对含瓦斯水合物煤体力学性质影响较大。鉴于此,笔者开展常规三轴、卸围压下含瓦斯水合物煤体应力-应变特性研究,为瓦斯水合技术在煤与瓦斯突出防治的应用提供一定的理论依据。首先,采用含瓦斯水合物煤体原位生成与力学性质测定一体化装置在3种围压(12,16,20 MPa)和2种饱和度(50%,80%)下开展了含瓦斯水合物煤体常规三轴试验,根据常规三轴试验得到的峰值强度确定卸围压起始轴向应力,之后开展相同条件下含瓦斯水合物煤体卸围压试验。结果表明,相同围压下,较高含水量煤样具有较大的饱和度;卸围压条件下含瓦斯水合物煤体应力-应变曲线与常规三轴条件下具有显著差异,常规三轴条件下应力-应变曲线呈应变硬化型,而卸围压开始后应力-应变曲线会经历一个应力平台阶段;卸围压条件下含瓦斯水合物煤体能承载的最大应力较低;应力平台时间随围压和饱和度的增加近似线性增大,并且围压和饱和度越小,应力平台持续时间越短,煤体越易发生破坏;建立了饱和度和围压对应力平台持续时间耦合影响的多元线性回归方程,并对方程进行了检验,取得了较高的拟合度;卸围压条件下煤样破坏形式以剪切破坏为主、伴随劈裂破坏;随着围压增大,煤样破坏更为 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 应力-应变特性 卸围压 含瓦斯水合物煤体 应力平台

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泡沫混凝土动态力学性能及破坏形式 被引量：8

2

作者 韩李斌 杨黎明 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2017年第1期68-72,共5页

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对泡沫混凝土在不同应变率下的动态力学性能及破坏形式进行研究,并使用高速摄影机记录试件的破坏过程.实验结果表明:泡沫混凝土的动态极限抗压强度受密度影响,表现出明显的应变率相关性;低应变率下,破... 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对泡沫混凝土在不同应变率下的动态力学性能及破坏形式进行研究,并使用高速摄影机记录试件的破坏过程.实验结果表明:泡沫混凝土的动态极限抗压强度受密度影响,表现出明显的应变率相关性;低应变率下,破坏形式以均匀压实破坏为主;高应变率下,破坏形式呈现为逐层塌落形式;并且,应力—应变曲线中存在明显的应力平台.同时,还讨论了高应变率下应力不均匀性对泡沫混凝土破坏模式的影响. 展开更多

关键词 泡沫混凝土 动态力学性能 应变率相关性 应力平台 逐层塌落 应力不均匀

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基于三种单元构型的感知结构功能特性研究

3

作者 康利宏 朱睿 +2 位作者 吴国良 陈道明 张婕 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期508-519,共12页

通过熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)的3D打印技术,制备了晶格结构,在其结构元素表面粘附复合导电材料后,制备了具有感知功能的3D晶格结构(lattice structure sensor,LSS).基于3种单元构型,对不同晶格结构LSS的力学性能与... 通过熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)的3D打印技术,制备了晶格结构,在其结构元素表面粘附复合导电材料后,制备了具有感知功能的3D晶格结构(lattice structure sensor,LSS).基于3种单元构型,对不同晶格结构LSS的力学性能与压阻特性展开研究,根据导电复合材料中的导电渗流现象,探究在小范围应变与大变形应变的情况下,不同结构、不同复合材料的LSS压阻特性的规律.结合实验的压缩应力平台数据,找到最适合的晶格结构与LSS复合材料质量分数值,为实现感知结构的变形监测功能提供了可靠的依据.采用先生成3D结构再复合导电复合材料的方法形成功能3D结构,具有结构可控且机械性能良好的优势.其感知结构可用于物体压缩应力的检测,同时也可作为优质缓冲或阻尼材料,有效的吸收振动和能量,因此该研究成果具有较为广阔的应用前景. 展开更多

关键词 晶格结构 3D打印 多孔结构 应力平台 感知结构 压阻传感

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仿皮肤三维多孔点阵结构压缩吸能性能研究 被引量：6

4

作者 纪小刚 张建安 +2 位作者 栾宇豪 张溪溪 胡海涛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期222-230,共9页

基于DLP数字光处理(Digital light processing,DLP)3D打印技术,制造出具有规则多孔特点的三维多孔点阵结构,以使其具有较宽压缩应力平台的特点。研究和设计了3种单元网格构型细胞,并由此组合成不同的规则多孔点阵结构,采用特定配比方式... 基于DLP数字光处理(Digital light processing,DLP)3D打印技术,制造出具有规则多孔特点的三维多孔点阵结构,以使其具有较宽压缩应力平台的特点。研究和设计了3种单元网格构型细胞,并由此组合成不同的规则多孔点阵结构,采用特定配比方式的光固型柔性树脂材料制造成型;根据仿生设计原理,分析皮肤纵切面结构特点,基于试验数据并结合皮肤结构,找到最优三维多孔结构,以获得良好的压缩应力平台;该三维多孔结构具有规则可控的优势,并结合适当的软质材料,表现出了良好的机械性能。该研究成果具有较为广阔的发展空间,其结构可用于组织工程皮肤体外构件技术中的三维支架材料,也可作为振动和能量吸收领域的优质缓冲或阻尼材料。 展开更多

关键词 单元网格构型 应力平台 点阵结构 3D打印

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亚稳态材料的变形失稳及应力平台 被引量：2

5

作者 张旺峰 陈瑜眉 +1 位作者 滕新春 朱金华 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期51-56,共6页

亚稳态的 Cr Ni系奥氏体不锈钢在 - 1 96℃拉伸应力应变曲线发现有弹塑性失稳与应力平台现象 ,试验结果表明应变率增加 ,εphεL 增大。 XRD分析证明弹塑性失稳点是应变诱发马氏体形成起始点 ,应力平台是形变硬化和相变软化在一定应变... 亚稳态的 Cr Ni系奥氏体不锈钢在 - 1 96℃拉伸应力应变曲线发现有弹塑性失稳与应力平台现象 ,试验结果表明应变率增加 ,εphεL 增大。 XRD分析证明弹塑性失稳点是应变诱发马氏体形成起始点 ,应力平台是形变硬化和相变软化在一定应变范围内达到动态平衡造成的 ,它与吕德斯带在试样中的传播有着本质的不同。测定计算得到 :产生单位体积分数马氏体相变所需的应变能 ,即相变能为 3.85× 1 0 6 J/ m3。 展开更多

关键词 亚稳态材料 弹塑性变形失稳 应力平台 相变能

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小药量不偶合装药结构对爆破效果影响的试验研究

6

作者 负小有 杨小林 《煤矿爆破》 1994年第1期7-11,15,共6页

通过在水泥砂浆试件中的小药量不偶合装药爆破试验、爆破块度筛分统计和应力波测试及初步分析,指出了在炸药爆炸能量利用方面不偶合装药结构优于偶合装药结构,给出了不同岩石强度最佳不偶合系数的取值范围,并对不偶合装药爆破爆炸应力... 通过在水泥砂浆试件中的小药量不偶合装药爆破试验、爆破块度筛分统计和应力波测试及初步分析,指出了在炸药爆炸能量利用方面不偶合装药结构优于偶合装药结构,给出了不同岩石强度最佳不偶合系数的取值范围,并对不偶合装药爆破爆炸应力波所特有的应力平台现象做出了较圆满的解释。 展开更多

关键词 不偶合装药 不偶合系数 应力波 应力平台 爆破块度

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页岩陶粒沥青混合料配制及其在不同时间和温度条件下的力学性能试验研究

7

作者 张春晓 何翔 +2 位作者 刘国强 王武 张磊 《防护工程》 2013年第6期26-31,共6页

经过选材与材料结构分析，制备出一种新的缓冲耗能材料——页岩陶粒沥青混合料；其中页岩陶粒密实堆积，改性沥青填充间隙。为了研究这种材料衰减地冲击的性能，采用万能试验机与霍普金森杆试验设备，通过控制室温的方法，进行了不同时... 经过选材与材料结构分析，制备出一种新的缓冲耗能材料——页岩陶粒沥青混合料；其中页岩陶粒密实堆积，改性沥青填充间隙。为了研究这种材料衰减地冲击的性能，采用万能试验机与霍普金森杆试验设备，通过控制室温的方法，进行了不同时温条件下的力学性能试验研究。试验结果表明：该材料具有明显的时温效应；准静态时，力学性能受温度影响较大；动态时，应变率效应明显，且在不同温度条件下材料动态破坏形式基本相同；在18℃时，应力-应变曲线出现明显的应力平台。 展开更多

关键词 页岩陶粒 胶粉改性沥青 材料配制 应变率 应力平台

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基于FSR嵌入的智能泡沫在气动夹爪的应用 被引量：1

8

作者 吴凡 李东亚 +3 位作者 杨文振 徐嘉文 刘禹 芦艾 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第1期165-168,共4页

如何控制工业夹爪对易损物体的夹持力是一件具有挑战的任务,通常是利用有着力传感器的电动夹爪进行反馈控制,但这种方法昂贵且额外增加了夹爪的复杂程度。基于直书写3D打印,设计了一种内嵌力敏电阻器(FSR)的智能硅橡胶泡沫,安装在气动... 如何控制工业夹爪对易损物体的夹持力是一件具有挑战的任务,通常是利用有着力传感器的电动夹爪进行反馈控制,但这种方法昂贵且额外增加了夹爪的复杂程度。基于直书写3D打印,设计了一种内嵌力敏电阻器(FSR)的智能硅橡胶泡沫,安装在气动夹爪的指尖,不仅能监测夹持状态,还能在气压超过阈值后一定范围内,保持夹持力的恒定,以保护物体。实验结果表明:智能泡沫在4~12 N的工作范围内,误差不超过1.5N。当气压在450~560kPa范围内,能维持夹持力约14.6N。 展开更多

关键词 直书写 气动夹爪 硅橡胶 应力平台区 恒力 力敏电阻器

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双应力平台星形结构的设计与力学性能

9

作者 徐豪 卢传浩 +3 位作者 刘志芳 张天辉 雷建银 李世强 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期70-81,共12页

为实现多孔格栅类结构平台应力和能量吸收的可调控,提出了一种双应力平台星形结构的设计方法,设计并制备了3种双应力平台星形结构。采用实验、理论分析与数值模拟相结合的方法研究了结构在面内压缩载荷下的力学行为和能量吸收性能。结... 为实现多孔格栅类结构平台应力和能量吸收的可调控,提出了一种双应力平台星形结构的设计方法,设计并制备了3种双应力平台星形结构。采用实验、理论分析与数值模拟相结合的方法研究了结构在面内压缩载荷下的力学行为和能量吸收性能。结果表明,双应力平台星形结构的载荷-位移曲线呈现两个明显的平台阶段,结构的几何参数和肋板数对结构变形的稳定性以及平台应力的大小存在显著影响。平台应力的理论预测结果与实验、数值模拟结果吻合较好。通过调整相应的设计参数,能够有效地调控结构在压缩过程中的平台应力和能量吸收能力。为了进一步提高双应力平台星形结构的能量吸收性能,以结构的质量和比吸能为设计变量,进行了多目标优化。采用基于径向基耦合多项式函数代理模型和遗传算法(NSGA-Ⅱ),使结构比吸能最大化的同时质量最小化。与最初设计的结构相比,优化后结构的质量减小了6.0%,比吸能提高了21.5%。 展开更多

关键词 星形结构 双应力平台 塑性铰 能量吸收 多目标优化

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光纤光栅管式封装及其传感特性

10

作者 廖开宇 孙庆华 +1 位作者 欧阳华 李玉龙 《光通信技术》 2021年第12期9-13,共5页

为解决光纤光栅易遭受破损和传感灵敏度不高的问题,设计定制了微型点焊机和预应力平台,先对光纤进行了镀镍金属化,然后采用毛细管式电阻点焊法将光纤封装在毛细钢管中进行保护性封装,并进行了温度传感特性检测。试验结果表明:电镀的镍... 为解决光纤光栅易遭受破损和传感灵敏度不高的问题,设计定制了微型点焊机和预应力平台,先对光纤进行了镀镍金属化,然后采用毛细管式电阻点焊法将光纤封装在毛细钢管中进行保护性封装,并进行了温度传感特性检测。试验结果表明:电镀的镍层表面光亮平滑,光纤与电镀镍层结合紧密;光纤传感器的中心波长与温度变化量之间的拟合线性度很好,可以达到0.999以上;温度灵敏度是裸光栅传感器的2.8倍左右。 展开更多

关键词 光纤光栅 金属化 预应力平台 电阻点焊 温度传感特性

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亚稳态材料的超长应力平台现象及分析

11

作者 张旺峰 卢正欣 等 《兵器材料科学与工程》 CSCD 2002年第6期3-5,12,共4页

研究了亚稳奥氏体不锈钢应变率对应力平台长度的影响，结果表明，应变率增加，应力平台长度εL增加，平台长度占总应变的比例β也随之增加，并在高应变率时演化为平台长度近20％，平台长度占总应变比例约40％的超长应力平台，如此长的... 研究了亚稳奥氏体不锈钢应变率对应力平台长度的影响，结果表明，应变率增加，应力平台长度εL增加，平台长度占总应变的比例β也随之增加，并在高应变率时演化为平台长度近20％，平台长度占总应变比例约40％的超长应力平台，如此长的应力平台与高应变率时应变锈发马氏体转变速率d/f/dε减小有关。 展开更多

关键词 亚稳态材料 应变率 超长应力平台 Twin试样 奥氏体不锈钢

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亚稳态材料的超长应力平台现象及分析

12

作者 张旺峰 卢正欣 +1 位作者 陈瑜眉 朱金华 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2001年第6期3-5,12,共4页

研究了亚稳奥氏体不锈钢应变率对应力平台长度的影响。结果表明 ,应变率增加 ,应力平台长度εL 增加 ,平台长度占总应变的比例 β也随之增加 ,并在高应变率时演化为平台长度近 2 0 % ,平台长度占总应变比例约 40 %的超长应力平台。

关键词 亚稳态材料 超长应力平台现象 奥氏体不锈钢 应变率

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轻骨料高强预应力混凝土平台的配筋设计研究 被引量：1

13

作者 宋玉普 张燕坤 宋小软 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期775-778,共4页

对硅灰陶粒混凝土与普通陶粒混凝土收缩徐变性能 ,以及二者分别在空气中和水中预应力损失进行试验研究 ,得出了轻骨料高强混凝土预应力损失中的钢筋种类、硅灰掺入、张拉龄期、收缩、徐变、工作环境等的影响系数 .并以此为基础 ,根据对... 对硅灰陶粒混凝土与普通陶粒混凝土收缩徐变性能 ,以及二者分别在空气中和水中预应力损失进行试验研究 ,得出了轻骨料高强混凝土预应力损失中的钢筋种类、硅灰掺入、张拉龄期、收缩、徐变、工作环境等的影响系数 .并以此为基础 ,根据对预应力混凝土平台罐体的有限元分析结果 ,进行了配筋设计 .为了检验配筋设计的可靠性 ,在预应力配筋设计后又对罐体结构进行了考虑预应力筋的有限元分析和模型试验验证 。 展开更多

关键词 轻骨料 高强预应力混凝土平台 海洋平台 预应力损失 收缩 徐变 配筋设计 油田开发

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轻质预应力混凝土平台罐体的温度场试验研究

14

作者 宋小软 宋玉普 石战国 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期19-22,共4页

通过大比例模型试验 ,对轻质预应力混凝土平台罐体温度场的分布规律和罐壁中空气夹层的保温效果进行了研究 ,证明空气隔热层的良好保温效果 ,并根据试验分析结果 ,为实际工程应用提出建议 ;建立有限元模型 ,对罐体温度场进行理论分析 ,... 通过大比例模型试验 ,对轻质预应力混凝土平台罐体温度场的分布规律和罐壁中空气夹层的保温效果进行了研究 ,证明空气隔热层的良好保温效果 ,并根据试验分析结果 ,为实际工程应用提出建议 ;建立有限元模型 ,对罐体温度场进行理论分析 ,其计算结果与试验结果符合较好 ,证明分析方法是可靠的。研究成果为这种新型平台的设计和将来的使用提供试验和理论依据。 展开更多

关键词 预应力混凝土平台 温度场 模型试验 有限元分析

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长线预应力滑动平台施工技术在旧台面改造中的应用

15

作者 刘玉梅 范生昭 +1 位作者 陈永廷 张艳梅 《内蒙古石油化工》 CAS 2002年第3期205-206,共2页

关键词 长线预应力滑动平台 施工技术 台面 混凝土 应用 技术改造

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预应力混凝土海洋平台配筋混合离散变量优化设计研究

16

作者 王立成 宋玉普 康海贵 《中国海洋平台》 2002年第1期4-10,共7页

分析了预应力混凝土海洋平台配筋优化设计的特点 ,建立了其截面配筋的混合离散变量优化设计模型 ,将竖向和环向单位宽度范围内预应力钢绞线、普通钢筋的根数以及单根受力筋的截面面积或者直径作为离散变量 ,混凝土平台罐体的壁厚作为连... 分析了预应力混凝土海洋平台配筋优化设计的特点 ,建立了其截面配筋的混合离散变量优化设计模型 ,将竖向和环向单位宽度范围内预应力钢绞线、普通钢筋的根数以及单根受力筋的截面面积或者直径作为离散变量 ,混凝土平台罐体的壁厚作为连续变量 ,混凝土平台的材料总造价作为目标函数 ,规范对混凝土平台的强度、抗裂及构造等要求作为约束条件。通过实例计算表明 ,建立的混合离散变量优化设计模型是高效和可靠的。 展开更多

关键词 预应力混凝土海洋平台 混合离散变量 优化设计 模型

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大直径筒仓刚性滑模平台有限元分析与设计 被引量：4

17

作者 孟文清 王秋琦 +1 位作者 崔邯龙 张亚鹏 《黑龙江科技信息》 2014年第4期183-183,共1页

大直径筒仓采用刚性滑模施工方案时,施工荷载和仓顶结构自重对滑模操作平台的内力、变形有较大影响。本文结合山西某35m大直径筒仓工程,运用SAP2000有限元分析软件,模拟滑模平台在筒仓施工阶段受力状态。通过对施工过程中操作平台内力... 大直径筒仓采用刚性滑模施工方案时,施工荷载和仓顶结构自重对滑模操作平台的内力、变形有较大影响。本文结合山西某35m大直径筒仓工程,运用SAP2000有限元分析软件,模拟滑模平台在筒仓施工阶段受力状态。通过对施工过程中操作平台内力、变形分析,提出一种新的滑模操作平台设计方案,为今后大直径筒仓滑模施工平台设计提供参考。 展开更多

关键词 大直径筒仓 预应力刚性滑模平台 SAP2000 平台设计

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