检索结果-南通市图书馆

铝蜂窝夹芯板面外剪切性能试验研究与数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料学报 2022年第12期39卷 6119-6129页

作者：辛亚军孙帅杨硕吴灵杰程树良燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省建筑低碳清洁供热技术创新中心秦皇岛066004 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

通过试验和数值模拟对铝蜂窝夹芯板的面外剪切行为和力学性能进行了研究,讨论了其失效模式,提取了典型荷载-位移曲线,分析了面板厚度、蜂窝胞元尺寸和芯层厚度对夹芯板极限承载力和吸能能力的影响。结果表明,铝蜂窝夹芯板面外剪切破坏... 详细信息

通过试验和数值模拟对铝蜂窝夹芯板的面外剪切行为和力学性能进行了研究,讨论了其失效模式,提取了典型荷载-位移曲线,分析了面板厚度、蜂窝胞元尺寸和芯层厚度对夹芯板极限承载力和吸能能力的影响。结果表明,铝蜂窝夹芯板面外剪切破坏过程大致经历弹塑性变形阶段、上面板损伤失效、芯层致密和下面板损伤失效4个阶段,呈现出整体性失效和阶段性失效两种失效模式。失效模式类型主要受到面板厚度和胞元尺寸的相对关系影响,增加面板厚度或胞元尺寸都会使破坏模式从整体性失效向阶段性失效转变,阶段性失效模式吸能能力比整体性失效模式提高。剪切强度和吸能能力随面板厚度增加而提高,随胞元尺寸增大而降低,剪切强度受芯层厚度的影响很小,夹芯板吸能能力随芯层厚度增加而提高。数值模拟与试验结果吻合程度较好,充分验证了有限元模型的可靠性。

关键词：铝蜂窝夹芯板面外剪切有限元模型数值模拟极限承载力吸能量

X型点阵夹芯结构受局部冲击时动态力学性能试验与数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料学报 2022年第7期39卷 3641-3651页

作者：程树良吴灵杰孙帅杨硕辛亚军燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室秦皇岛066004

利用落锤冲击试验研究了X型点阵夹芯结构局部冲击动态特性,并分析了不同参数对其冲击性能的影响。结果表明,冲击失效过程大致经历整体受力、上面板破坏、下面板受力强化和下面板破坏四个典型阶段,冲击速度和面板厚度对X型点阵夹芯结构... 详细信息

利用落锤冲击试验研究了X型点阵夹芯结构局部冲击动态特性,并分析了不同参数对其冲击性能的影响。结果表明,冲击失效过程大致经历整体受力、上面板破坏、下面板受力强化和下面板破坏四个典型阶段,冲击速度和面板厚度对X型点阵夹芯结构的冲击极限荷载和吸能量影响较大,芯子厚度对X型点阵夹芯结构的冲击极限荷载和吸能量影响较小,而芯子角度对X型点阵夹芯结构的冲击极限荷载和吸能量有一定影响。利用有限元对X型点阵夹芯结构的局部冲击动态行为进行了数值模拟,通过破坏形态和荷载-时间曲线的对比分析验证了有限元模型的可靠性。

关键词： X点阵结构夹芯结构局部冲击动态性能数值模拟

大松动圈围岩沿空留巷切顶卸压-恒阻补强分区支护技术

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

采矿与岩层控制工程学报 2022年第4期4卷 39-51页

作者：孙广建张洋常晓亮辛亚军永煤集团股份有限公司河南永城476600 永煤集团股份有限公司顺和煤矿河南永城476600 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

高应力大松动圈围岩运动特征复杂,沿空留巷极易失稳,严重影响工作面推进速度。以顺和煤矿2401工作面运输巷沿空留巷为工程背景,通过对高应力大松动圈巷道围岩破坏特征与失稳原因分析,探究了厚泥岩顶板软岩巷道力学变形机制,对沿空留巷... 详细信息

高应力大松动圈围岩运动特征复杂,沿空留巷极易失稳,严重影响工作面推进速度。以顺和煤矿2401工作面运输巷沿空留巷为工程背景,通过对高应力大松动圈巷道围岩破坏特征与失稳原因分析,探究了厚泥岩顶板软岩巷道力学变形机制,对沿空留巷不同段进行了分区划定,提出了基于力学变形机制的围岩控制对策,并进行了工业性试验。结果表明:高应力厚层软岩大松动圈巷道围岩变形破坏主要表现为顶板斜切大面积下沉、两帮非均匀巷内挤出、底臌剪切性错动凸出。高应力环境、厚泥岩顶板大松动圈塑性围岩、巷道围岩非均匀受力与支护体作用失效是巷道围岩失稳的主要原因;顺和煤矿2401工作面沿空留巷为膨胀性-高应力-节理化(HJS型)厚层大松动圈软岩巷道,控制对策力学转化机制为Ⅰ_(C)Ⅱ_(BD)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(BD)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B);将沿空留巷分为超前支护、架后临时支护、成巷稳定3个区域,沿空留巷采用“切顶卸压+恒阻大变形锚索及普通锚索+36U型钢棚”支护方案,分区在方案基础上进行差异化支护;采用新的设计方案后,围岩应力得到释放与切断,补强恒阻锚索与单体支柱控制了巷道围岩变形,U型棚柱腿侧控明显,围岩收敛率小于10%,巷道围岩稳定。

关键词：厚泥岩顶板大松动圈围岩力学变形机制切顶卸压-恒阻补强分区差异控制

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锚固岩体蠕变特性的物理模拟实验研究

岩石力学与工程学报 2014年第A2期33卷 3613-3624页

作者：辛亚军勾攀峰河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

基于岩体与锚杆相似配比特性,在室内RLW–2000型流变仪上进行锚固岩体相似模拟试件的蠕变特性实验,确定锚固岩体的蠕变控制方程,对其基本流变参数进行反演,最后开展蠕变实验曲线与理论曲线的对比分析。结果表明:锚固试件在与无锚试件同... 详细信息

基于岩体与锚杆相似配比特性,在室内RLW–2000型流变仪上进行锚固岩体相似模拟试件的蠕变特性实验,确定锚固岩体的蠕变控制方程,对其基本流变参数进行反演,最后开展蠕变实验曲线与理论曲线的对比分析。结果表明:锚固试件在与无锚试件同一应力(加载)水平作用下,表现出初始蠕变与等速蠕变特性,随着应力(加载)水平提高,无锚及锚固试件蠕变应变呈非线性增加趋势,且蠕变应变差值越来越大;在同一应力(加载)水平不同锚杆支护参数条件下,随着锚杆根数增加,蠕变应变呈非线性减小,应变差值越来越小;锚固岩体长期强度随着锚杆根数增加而提高,但也存在合理布置密度;M-K-B锚固岩体模型具有瞬时应变和等速蠕变特性,蠕变实验曲线与反演理论曲线较为一致,研究结果为锚固岩体蠕变控制提供参考。

关键词：岩石力学相似模拟锚固岩体蠕变控制模型反演分析稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超长综采工作面矿压显现规律研究

煤炭技术 2022年第10期41卷 10-14页

作者：陈杰任金武辛亚军河南能源化工集团永华能源有限公司河南洛阳471000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

为掌握超长综采工作面矿压显现规律及发生机理,采用理论分析、数值模拟和现场观测的研究方法,对河南某矿300 m超长综采工作面矿压显现规律及发生机理进行分析。结果表明:随着工作面长度增加,采空区应力由“中间大、两端小”的上凸半圆... 详细信息

为掌握超长综采工作面矿压显现规律及发生机理,采用理论分析、数值模拟和现场观测的研究方法,对河南某矿300 m超长综采工作面矿压显现规律及发生机理进行分析。结果表明:随着工作面长度增加,采空区应力由“中间大、两端小”的上凸半圆弧形分布逐渐演化为“两端大、中间小”的马鞍形分布;10-103综采工作面基本顶初次来压步距和周期来压步距分别为23.88 m和9.75 m;工作面长度为250 m和300 m时顶板垂直应力和塑性区分布特征基本相似,但应力峰值位置由工作面前方5 m处增加至前方6 m,应力集中系数由1.57增大至1.58。现场观测表明:上部支架工作阻力多接近或超过上限,工作面出现老顶来压;下部支架工作阻力基本维持在上、下限之间,工作面来压较缓和;中部支架工作状态良好,无明显周期来压。

关键词：超长综采工作面应力分布矿压显现数值模拟支架阻力

不同pH浸润煤样三维分形力学特征与失稳机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

采矿与安全工程学报 2023年第6期40卷 1301-1314页

作者：姬红英褚尉荃张东营辛亚军高忠国河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作年454000 黔西金坡煤业有限责任公司贵州毕节551700 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

水环境是影响煤体强度和孔隙发展的重要因素。基于不同pH浸润条件对煤样内部孔隙的影响,分析了不同浸润煤样三维分形与含水率关系,建立了浸润煤样三维分形与强度、弹性模量数学模型,开展了不同pH浸润条件下4组共12个煤样动态浸润试验,... 详细信息

水环境是影响煤体强度和孔隙发展的重要因素。基于不同pH浸润条件对煤样内部孔隙的影响,分析了不同浸润煤样三维分形与含水率关系,建立了浸润煤样三维分形与强度、弹性模量数学模型,开展了不同pH浸润条件下4组共12个煤样动态浸润试验,研究了不同pH浸润煤样含水率、分形维数、孔洞分数与抗拉强度、峰值应变、弹性模量的关系,探讨了不同pH浸润煤样细观裂隙扩展规律与宏观失稳破裂机制。结果表明:水-煤作用下,煤样孔隙结构增大主要由矿物成分膨胀消蚀和圆润颗粒带走所致,酸性浸润对孔隙影响最大,碱性次之,中性最小;浸润煤样分形维数可通过含水率进行表征,分形维数与煤样抗拉强度、弹性模量呈近似反向线性关系;浸润煤样含水率、分形维数与时间呈幂函数关系,且前期含水率、分形维数增加较快,后期趋势相对稳定,相同浸润时间、3种pH浸润下,煤样分形维数及增幅均为pH=5>pH=9>pH=7,浸润12d煤样分形维数为2.041~2.163;孔洞分数增量与分形维数呈正线性关系,随着分形维数(孔洞分数增量)的增加,不同pH浸润煤样的抗拉强度、峰值应变和弹性模量均呈降低趋势;浸润煤样较未浸润煤样的峰值抗拉强度降低超过28.37%,所对应的峰值应变降低超过16.55%,弹性模量降低超过14.21%;酸性浸润易导致多含量CaMg(CO_(3))_(2)快速溶蚀搬运,碱性浸润易导致少含量NaAlSi3O8溶蚀搬运,不同pH环境对浸润煤样微裂隙扩展和劣化度表现为pH=5>pH=9>pH=7,不同pH浸润煤样破坏形态可分为中轴拉伸破坏(pH=7)、多裂隙拉剪破坏(pH=5)、偏中轴拉伸-拉剪破坏(pH=9);分形维数-抗拉强度、弹性模量关系试验结果与理论曲线较为吻合,相关系数分别为0.950和0.997。

关键词：浸润煤样分形维数力学模型强度特征破坏形态

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高应力泥岩顶板巷道围岩失稳特征及控制分析

采矿与安全工程学报 2017年第3期34卷 519-526页

作者：辛亚军穆利斌河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产河南省协同创新中心河南焦作454000 河南焦煤能源有限公司古汉山矿河南焦作454300

通过对高应力泥岩顶板回采巷道破坏特征、力学变形机制及失稳原因分析,建立了回采巷道锚杆-锚索支护区变形协调方程,提出了高应力泥岩顶板回采巷道围岩控制关键技术,确定了预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护方案,并对设计方案进... 详细信息

通过对高应力泥岩顶板回采巷道破坏特征、力学变形机制及失稳原因分析,建立了回采巷道锚杆-锚索支护区变形协调方程,提出了高应力泥岩顶板回采巷道围岩控制关键技术,确定了预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护方案,并对设计方案进行了数值计算与工业性试验。结果表明:高应力泥岩顶板巷道表现为顶板破碎严重及离层量大、两帮呈非对称收敛变形与底鼓量大的特征;高应力及泥岩顶板软弱围岩是巷道围岩产生破坏的内在原因,锚杆-锚索支护强度过低及锚杆-锚索支护区非协调变形则是巷道围岩破坏失稳的外在原因;古汉山矿13051回采巷道围岩为高应力-节理化-膨胀性复合型(HJS)软岩,为Ⅰ_(AB)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(ABD)复合型力学变形机制,采用设计支护方案后,巷道围岩变形能利于释放,围岩压力减小,锚杆-锚索受力均匀,巷道围岩变形保持在可控范围内,预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护利于巷道围岩稳定。

关键词：高应力泥岩顶板回采巷道锚杆-锚索协调变形方程稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

薄分层软顶间隔柔模承载解析与快速留巷技术

采矿与安全工程学报 2023年第6期40卷 1161-1176页

作者：辛亚军杨俊鹏陈祖国王晓鹏任金武吴春浩河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 永贵能源开发有限责任公司新田煤矿贵州毕节551500 河南能源集团永华能源有限公司河南洛阳471000

薄分层软顶回采工作面常规连续柔模留巷方式留巷速度慢、支护成本高,难以实现采留平衡与围岩稳定。通过对薄分层软顶沿空留巷围岩变形破坏特征与失稳原因分析,探讨薄分层软顶巷道力学变形机制与转化对策,建立薄分层软顶沿空留巷顶板稳... 详细信息

薄分层软顶回采工作面常规连续柔模留巷方式留巷速度慢、支护成本高,难以实现采留平衡与围岩稳定。通过对薄分层软顶沿空留巷围岩变形破坏特征与失稳原因分析,探讨薄分层软顶巷道力学变形机制与转化对策,建立薄分层软顶沿空留巷顶板稳定性力学模型,研究不同粉煤灰替代率与柔模充填材料强度、应变及弹性模量的关系,确定柔性充填材料粉煤灰最佳替代率,开发适于留巷充填的新型粉煤灰基充填材料,提出密集切顶-间隔柔模快速留巷围岩控制技术,并进行现场工业性试验。结果表明:U型钢柱腿沿空留巷段顶板破碎变形呈倾斜式整体下沉,帮部呈非均匀移动变形,煤帮整体移动剧烈,底鼓量大,整体断面收缩率达到46.43%;巷道围岩应力叠加、薄分层顶板胶结差与切顶强扰动是沿空留巷围岩失稳的主要原因;沿空留巷顶板稳定性与柔模墙体承载能力密切相关,控比系数与富余系数越大,柔模墙体支护强度要求越大,计算得到沿空留巷连续柔模墙体最小支护阻力为11.74MN;随着粉煤灰替代率增加,充填体强度呈先增加后降低趋势,峰值应变与弹性模量分别呈增加与降低趋势,最佳充填材料粉煤灰替代率为30%(FS30组),其28d单轴抗压强度为25.98MPa,峰值应变为1.38%;新田煤矿薄分层软顶沿空留巷围岩为膨胀-高应力-节理化(HJS)复合型软岩,控制对策力学转化机制为Ⅰ_(C)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(AB)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B);提出薄分层软顶超前段密集切顶-留巷段间隔柔模快速留巷技术,理论计算确定柔模墙体合理间隔为1 200mm,采用设计控制方案后,柔模墙体承载富余,顶板围岩破碎区发展6.35%,巷道断面收缩率小于15%,围岩控制效果显著。

关键词：薄分层软顶沿空留巷失稳特征间隔柔模力学模型快速留巷

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

不同地质断层性质判别关联分析与伪变特征

煤炭技术 2023年第3期42卷 122-127页

作者：任金武辛亚军高家平杨斌河南能源化工集团永煤集团永华能源有限公司河南洛阳471000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

在地质勘测中,正逆断层通常可通过断层面上下盘的相对运动关系或断层附近岩体拉挤特征进行判定,正常认知2种判定方法具有相关性。通过对现场地质断层的揭露,分析了上下盘判定地质正逆断层与构造应力作用判定的相关性,探析了上下盘判定... 详细信息

在地质勘测中,正逆断层通常可通过断层面上下盘的相对运动关系或断层附近岩体拉挤特征进行判定,正常认知2种判定方法具有相关性。通过对现场地质断层的揭露,分析了上下盘判定地质正逆断层与构造应力作用判定的相关性,探析了上下盘判定正逆断层与构造应力判定不符的地质构造原因及相关适用条件,提出了多重地质构造运动造成断层性质伪变条件与伪变特征。研究表明:复杂构造运动后岩层上下盘判定逆断层交界面存在岩体宽大张裂隙现象(构造应力判定正断层),不具有通过构造应力判定的逆断层(挤压破碎、揉皱、磨圆等)特征;上下盘判定与构造应力判定在第2、第4象限内不具有相关性,高角度断层易逆向进入第2象限发生伪变,低角度断层则易顺向进入第4象限发生伪变,此2种情况称为正(逆)断层伪变,断面伪变的临界角度分别为β=0°与90°;由于多重地质构造运动的复杂性,断层伪变主要是断层面在二次构造运动中倾斜角度变化决定,进而给出伪变断层形成条件与表示形式,指导了现场地质断层性质的正确判定。

关键词：正断层逆断层多重构造判定关联形成条件伪变特征