检索结果-南通市图书馆

一维动静组合加载下磁铁矿石力学特性及破碎特征试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石力学与工程学报 2022年第S01期41卷 2869-2880页

作者：刘志义甘德清于泽皞田晓曦王玲华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 华北理工大学河北省矿业开发与安全工程实验室河北唐山063210

以改善矿石破碎效率和能耗为目的,采用改进的霍普金森压杆(SHPB)试验装置,开展一维动静组合加载下磁铁矿石力学特性及破碎特征试验研究,分析轴压比与冲击速度对磁铁矿石破碎效果与能量利用率的影响。结果表明:冲击速度主要影响磁铁矿石... 详细信息

以改善矿石破碎效率和能耗为目的,采用改进的霍普金森压杆(SHPB)试验装置,开展一维动静组合加载下磁铁矿石力学特性及破碎特征试验研究,分析轴压比与冲击速度对磁铁矿石破碎效果与能量利用率的影响。结果表明:冲击速度主要影响磁铁矿石在动态冲击作用下的抗冲击性能和破碎程度,在轴压比一定时,随着冲击速度的增大,试样破碎块度越小、加载轴压的影响作用越显著、累积应变越大,且轴压比越大累积应变的增幅越大;轴压比主要影响磁铁矿石在动态冲击载荷作用前其内部结构的损伤程度和冲击载荷的能量利用率,随着轴压比的增大试样的动态抗压强度存在一个最大值;一维动静组合加载下磁铁矿石破碎效果和能量利用率受轴压比和冲击速度双重控制,“低轴压+高速度”增强了磁铁矿石的抗冲击性能;“高轴压+低速度”的压剪作用效果不显著、破碎效果差;“高轴压+高速度”使试样破碎成大量岩屑粉末,破碎效果好但能量利用率低。因此,在利用“挤压+冲击”破岩方式破碎磁铁矿石时,应在明确破碎块度要求的前提下,综合考虑轴压比和冲击速度的组合作用,提出轴压比和冲击速度的最佳组合,以提高磁铁矿石破碎效果和能量利用率。

关键词：岩石力学磁铁矿石一维动静组合轴压比动力学性能破碎特征

微波照射后磁铁矿石动力学性能及破碎特征研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石力学与工程学报 2021年第1期40卷 126-136页

作者：刘志义甘德清甘泽华北理工大学矿业工程学院河北唐山063009 河北省矿业开发与安全工程实验室河北唐山063009

以改善矿石破碎效率和能耗为目的,采用微波照射与霍普金森压杆(SHPB)相结合的试验方法,开展不同微波参数照射前、后磁铁矿石动力学性能及破碎特征研究,对比分析其宏观力学性能与微观结构特征,揭示微波弱化磁铁矿石力学性能的作用机制。... 详细信息

以改善矿石破碎效率和能耗为目的,采用微波照射与霍普金森压杆(SHPB)相结合的试验方法,开展不同微波参数照射前、后磁铁矿石动力学性能及破碎特征研究,对比分析其宏观力学性能与微观结构特征,揭示微波弱化磁铁矿石力学性能的作用机制。结果表明:微波照射功率比照射时间对磁铁矿石的动力学性能的影响更为显著,只有当功率达到一定程度时,照射时间的影响才逐渐显著;随着照射功率的逐渐增大,磁铁矿石试样内部结构的损伤经历原有裂纹扩展、沿晶破裂及沿晶破裂伴随穿晶破裂3个阶段;应力﹣应变曲线弹性阶段的斜率逐渐变小,历时变短,屈服变形阶段逐渐变长,峰后阶段分别呈应变回弹、应力跌落及峰后塑性3种现象;微波对试样的P波波速和强度的弱化影响逐步显著;磁铁矿石试样经历拉伸破坏和拉伸剪切破坏2个阶段。分析认为微波对磁铁矿石力学性能的弱化主要是因为矿石中不同矿物晶粒对微波的敏感性不同而出现差异膨胀形成温度应力,最终导致试样内部发生沿晶体边界发生拉裂或晶体自身沿其内部缺陷发生破裂。因此,在利用微波辅助破岩时,需根据岩石的矿物组成、各矿物的升温特性及破碎块度要求设计微波加热参数,以提高微波辅助冲击破岩的能量利用率和破岩效率。

关键词：岩石力学磁铁矿石微波动力学性能破碎特征分离式Hopkinson 压杆(SHPB)

颗粒粒径对采空区破碎煤体压实破碎特征影响机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2020年第S02期45卷 660-670页

作者：张村赵毅鑫屠世浩郝宪杰郝定溢刘金保任赵鹏中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

煤矿采空区垮落带一般由破碎煤岩体组成,在垮落带压实过程中,破碎煤岩体的破碎特征直接影响着垮落带的物理力学性质及孔隙渗流特征。为了研究不同粒径破碎煤样压实过程中的破碎特征及其影响机制,构建了基于曲率半径与接触应力的颗粒材... 详细信息

煤矿采空区垮落带一般由破碎煤岩体组成,在垮落带压实过程中,破碎煤岩体的破碎特征直接影响着垮落带的物理力学性质及孔隙渗流特征。为了研究不同粒径破碎煤样压实过程中的破碎特征及其影响机制,构建了基于曲率半径与接触应力的颗粒材料屈服准则,进行了不同粒径破碎煤样的实验室压实试验与三维数值模拟研究。颗粒破碎准则表明影响颗粒破碎的主要参数为接触颗粒尺寸和接触颗粒的材料参数。得出垮落带相同压实应力条件下,破碎煤岩体尺寸越大,破碎煤岩体之间的接触应力越小。在实验颗粒粒径范围内,加载至相同应力状态下,颗粒粒径越大越不容易破碎,根据加载前后的级配数计算获得的破碎率越小。进而提出颗粒配位数(颗粒接触数)是加载过程中粒径对破碎率影响的主要原因。拥有较少配位数的小颗粒在传递相同应力的时候具有更大的偏应力进而导致相对于多配位数颗粒更容易破碎。加载过程中的量化模拟结果表明在初始粒径颗粒全部破碎时,3种粒径颗粒(10,15以及20 mm)中数量大于100子颗粒的占比分别为6.7%,24.6%,31.5%。随着破碎煤样的加载,不同粒径煤样最大颗粒对应的配位数不断增加,使得破碎煤样能够承受的应力远超过其自身强度。在颗粒配位数达到一定程度时,破碎煤样基本不再破碎,颗粒配位数基本保持不变。综合理论分析、实验室测试与数值模拟结果最终得出破碎煤样颗粒尺寸对破碎特征影响的主要决定因素是接触应力与配位数。在加载初期,破碎煤样配位数相差较小,破碎煤样尺寸越大,模型相同加载应力状态下的颗粒接触应力越小。在加载后期,大颗粒粒径的配位数要大于小粒径颗粒,使其更不容易破碎。

关键词：采空区破碎煤样粒径大小接触应力配位数破碎特征

基于模型试验的滑体不同节理组合岩块破碎特征研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

人民长江 2023年第11期54卷 166-174页

作者：杨鹏郑光刘建强黄金成刘震东陈明浩成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

岩块破碎在高速远程滑坡碎屑化运动中起关键作用,而岩块内在结构控制着滑体的变形、破坏特征和运动距离。为研究不同节理设置对岩块在自重作用下的失稳停积是否会产生不同的破碎效果和运动距离,开展了物理模型试验。试验中通过改变节理... 详细信息

岩块破碎在高速远程滑坡碎屑化运动中起关键作用,而岩块内在结构控制着滑体的变形、破坏特征和运动距离。为研究不同节理设置对岩块在自重作用下的失稳停积是否会产生不同的破碎效果和运动距离,开展了物理模型试验。试验中通过改变节理方向和组合形式设置了8种不同组合的滑块,其在自重作用下失稳下滑,利用高速摄像机记录试块撞击底板破碎和停积的过程,分析试块撞击底板时的破碎模式;通过人工测量方法获取最远运动距离和堆积体累积质量曲线,并引入相对破碎率对最后试块的破碎程度进行量化;利用由图像处理方法获取的运动参数推导出破碎耗能比,进而研究破碎特征与运动距离、破碎耗能比之间的关系。结果表明:(1)根据滑块的接触方式可将破坏模式分为:撞击破碎、二次碰撞破碎以及滑动摩擦破碎;(2)存在竖向节理、水平向和竖向组合型节理时,滑块的破碎程度和运动距离明显增加;(3)最远运动距离、破碎耗能比都具有随相对破碎率增加而增加的趋势。

关键词：高速远程滑坡节理组合破碎特征运动距离物理模型

考虑单颗粒破碎模式的破碎特征与强度特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水利水电技术（中英文） 2022年第7期53卷 169-179页

作者：唐怡邱珍锋邓文杰重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水工建筑物健康诊断技术重庆市高校工程研究中心重庆400074 重庆川东南工程勘察设计院有限公司重庆400038

单颗粒破坏是影响颗粒材料力学性能和变形特性的重要因素,研究单颗粒的强度和破碎特性可为堤坝变形控制提供试验参数和理论基础,具有重要意义。为研究单颗粒破碎模式对灰岩料的破碎特征和强度特征的影响作用,对不同粒径的庙堂水库灰岩... 详细信息

单颗粒破坏是影响颗粒材料力学性能和变形特性的重要因素,研究单颗粒的强度和破碎特性可为堤坝变形控制提供试验参数和理论基础,具有重要意义。为研究单颗粒破碎模式对灰岩料的破碎特征和强度特征的影响作用,对不同粒径的庙堂水库灰岩料开展单颗粒压缩试验,总结了4种颗粒破碎模式,并根据颗粒破碎模式将颗粒分类进行筛分统计,研究了颗粒破碎模式对灰岩料破碎特征的强度特征的影响作用。结果表明:除棱角破坏型破坏模式外,其余破坏模式下颗粒级配曲线拟合成果均符合分形分布,破碎后级配曲线拟合成果计算分形维数D较为准确,而棱角破坏型破坏模式的拟合成果值得商榷。不同破坏模式下的颗粒破碎强度均具有明显的尺寸效应,且破碎强度存在明显的差异。结果可为颗粒材料力学性能研究提供理论基础。

关键词：灰岩颗粒破碎模式颗粒破碎强度破碎特征

水—液氮射流循环冲击混凝土破碎特征与损伤演化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水—液氮射流循环冲击混凝土破碎特征与损伤演化研究

作者：李锦扬重庆交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着工程建设要求日益提高,对混凝土破碎的安全、质量等提出了更高要求,尤其是针对复杂结构或敏感受力区,以及在混凝土应急破拆时,必须有效减小振动,并防止衍生新裂纹,以避免产生新的安全隐患,因而机械破碎方式存在局限性。高压... 详细信息

近年来,随着工程建设要求日益提高,对混凝土破碎的安全、质量等提出了更高要求,尤其是针对复杂结构或敏感受力区,以及在混凝土应急破拆时,必须有效减小振动,并防止衍生新裂纹,以避免产生新的安全隐患,因而机械破碎方式存在局限性。高压水射流通过高压水束使混凝土发生崩裂、剥离及冲运,作为柔性破碎技术,其振动小,不易产生新裂纹,而且通过设定水压,可选择性破除混凝土。然而高压水射流目前仍存在门槛泵压高、有效致裂范围小等问题。水-液氮射流循环冲击破碎混凝土结合了射流冲蚀作用以及液氮对混凝土低温劣化效应,且液氮低温劣化和射流冲击可互相增益,扩大破碎效果,从而大幅降低射流工作压力、提高致裂范围。由于涉及流固耦合、非线性动力碰撞以及热传导等复杂问题,所以耦合作用下混凝土破坏特征及损伤演化规律尚不明晰。而针对这些问题的关键在于对水-液氮射流循环冲击下混凝土的破碎结果和与损伤演化进行深入探析。本文采用室内试验、数值模拟等手段探究水-液氮射流循环冲击混凝土破碎特征与损伤演化规律,主要取得了以下主要成果:（1）开展了水-液氮射流循环冲击混凝土室内试验,对受损混凝土直观采集破碎图像、量测混凝土破碎结果数据,借助计算机断层扫描（CT）技术获取混凝土内部断破形态,揭示水-液氮射流循环冲击下混凝土宏观破碎特征。其中水-液氮射流循环冲击下的混凝土更倾向于呈大块状剥落,并且剥落体较为完整,与纯水射流间断冲击对比组的混凝土破坏结果有着明显的差异。此外,根据量化表征的混凝土破碎度显示,相较于纯水射流间断冲击,水-液氮射流循环冲击下混凝土破碎坑横向扩展宽度增幅较小,平均增幅达到28.46%,而纵向扩展深度增幅相对较大,增幅达到136.28%。以灌砂法量测的混凝土综合破碎体积有明显增幅,平均增幅达到59.68%。（2）基于微观电镜扫描（SEM）技术与X射线三维显微成像（3D-XRM）技术,对冲击试验后的混凝土进行取样扫描,从而获得破碎部位断面微观形貌与特性,继而揭示其微观破碎特征。分别对受冲击的混凝土和原始混凝土进行了SEM扫描,扫描结果中原始混凝土表现为结构密实、无裂纹存在;纯水射流间断冲击后的混凝土有微小裂纹存在,且裂纹宽度较小、长度较短,断面局部存在粗糙度;水-液氮射流循环冲击之下的混凝土显示出断裂痕迹,存有较大裂隙,该裂隙宽度明显较大,裂纹长度较长并且裂纹处表现出撕扯断裂破坏形式。3D-XRM扫描实验后所得结果显示纯水射流间断冲击后的混凝土裂纹以沿骨料为主,其原因与混凝土内部骨料与砂浆结合处易存有微裂纹有关,且裂纹宽度偏小,未出现贯通状态;水-液氮射流循环冲击后的混凝土试样则呈现出沿骨裂纹和穿骨裂纹两种形态,其裂纹宽度有所增幅且有较长的贯穿裂纹产生。（3）建立相应的水-液氮射流循环冲击混凝土数值模型,分别通过对该数值模型进行合理性对比验证,以确定数值模型的可靠性和正确性,继而揭示混凝土在水-液氮射流循环冲击下的损伤演化一般性特征与规律。主要对混凝土断破损伤结果开展定量分析,结合数字图像处理技术对损伤结果图像进行区域分割,从而划分各区域不同损伤等级,得出水-液氮射流循环冲击下混凝土损伤演化区域范围较广,并量化得出沿射流轴向损伤衰减呈先急后缓态势,径向的损伤衰减趋势分为缓-急-缓三个阶段。另外还分析得出水-液氮冲击后混凝土平均损伤沿射流轴向和径向的一般变化规律。

关键词：水射流液氮射流混凝土破碎特征损伤演化

落锤冲击加载下炸药基体内不同粒度AP颗粒破碎特征

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

含能材料 2015年第1期23卷 53-56页

作者：孙培培王晓峰南海郭昕西安近代化学研究所陕西西安710065

为研究炸药基体内不同粒度高氯酸铵（AP）颗粒在落锤冲击加载下的破碎特征,用中粒径为6--8,130,300μm的AP制备了三种AP/HTPB样品,用落锤冲击加载损毁样品。回收冲击试验后样品,用扫描电镜（SEM）研究AP颗粒的破碎特征。分析炸药基体内... 详细信息

为研究炸药基体内不同粒度高氯酸铵（AP）颗粒在落锤冲击加载下的破碎特征,用中粒径为6--8,130,300μm的AP制备了三种AP/HTPB样品,用落锤冲击加载损毁样品。回收冲击试验后样品,用扫描电镜（SEM）研究AP颗粒的破碎特征。分析炸药基体内不同粒度AP颗粒在落锤冲击加载下的破碎特征。结果表明,冲击加载后,三种样品内的AP颗粒均发生脆性破裂,部分晶体上清晰可见剪切带现象,且粒度越大颗粒破碎越严重。破碎后AP颗粒尺寸均在10--100μm,最小颗粒小于10μm。结合材料剪切理论、AP颗粒破碎特征和破碎尺度,可推断：在落锤冲击下AP颗粒由于样品内部的剪切作用发生脆性断裂,且AP颗粒破碎尺度特征与材料剪切现象中的剪切带尺寸特征相类似。

关键词：含能材料损伤学高氯酸铵(AP) 落锤撞击加载破碎特征绝热剪切

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于分形理论的磁铁矿石多级破碎演化特征

矿业研究与开发 2021年第11期41卷 149-154页

作者：高锋甘德清甘泽邵静静山西工程技术学院矿业工程系山西阳泉市045000 华北理工大学矿业工程学院河北唐山市063000

为研究磁铁矿石多级破碎的演化特征,基于岩石破碎分形理论,构建了磁铁矿石多级破碎的物理试验模型,采用落锤冲击试验机开展不规则磁铁矿石多级破碎试验,模拟磁铁矿石从初始粒度破碎至目标粒度的一般过程,实现了矿石机械破碎过程的室内... 详细信息

为研究磁铁矿石多级破碎的演化特征,基于岩石破碎分形理论,构建了磁铁矿石多级破碎的物理试验模型,采用落锤冲击试验机开展不规则磁铁矿石多级破碎试验,模拟磁铁矿石从初始粒度破碎至目标粒度的一般过程,实现了矿石机械破碎过程的室内试验反演,揭示了碎块粒度与分布特征逐级演化规律。结果表明:粒度级配曲线、平均粒径、中值粒径和粒度分形维数可完整描述磁铁矿石多级破碎演化特征;随着破碎级数的增加,磁铁矿石的粒度级配趋于均匀分布,级配变化程度逐渐减小;碎块平均粒径与中值粒径降低,但降低幅度逐渐减小,平均粒径的变化梯度更为显著;磁铁矿石每级破碎结束的碎块粒度分布具有分形特征,多级破碎过程具有自相似性,每级破碎结束后碎块粒度分形维数增大,但增大速率逐渐减小,最终趋于稳定值。研究结果提出了一种通过落锤冲击多级破碎模拟矿石机械破碎演化过程的方法,首次从物理试验的角度验证了矿石机械破碎过程符合破碎分形理论,为磁铁矿石破碎粒度控制与工艺改进提供了理论依据。

关键词：磁铁矿石分形理论多级破碎破碎特征演化规律

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

侧限压缩过程中散体矸石变形及破碎特征研究

硅酸盐通报 2021年第12期40卷 4002-4010页

作者：肖博李永亮李进王宇轩王梓旭中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

散体矸石宏观变形的主要来源是侧限加载过程中对试样初始孔隙的直接压缩,以及压实压密阶段粗矸破碎后对孔隙的再次充填。采用加载设备与声发射装置相结合的试验系统,以加载速率为影响因素,基于理论推导和试验数据分析,对侧限压缩过程中... 详细信息

散体矸石宏观变形的主要来源是侧限加载过程中对试样初始孔隙的直接压缩,以及压实压密阶段粗矸破碎后对孔隙的再次充填。采用加载设备与声发射装置相结合的试验系统,以加载速率为影响因素,基于理论推导和试验数据分析,对侧限压缩过程中散体矸石的宏观变形、孔隙率和破碎程度等特征进行了系统研究。研究结果表明:直接压缩初始孔隙对宏观变形的影响最为明显;孔隙率随着应变的减小而增大,与应力呈单调递减的反比例型复合函数关系;对散体矸石破碎分形函数进行了重新推导,比较双对数曲线拟合斜率得出,加载速率越大,破碎程度越小;声发射定位数随着试验力的增大而不断增加,随加载速率的增大而减少,试样中部颗粒破碎最为密集;颗粒的破碎程度越大,对孔隙的二次填充率越高,孔隙不容易被进一步压缩,试样抗变形能力增强。

关键词：散体矸石侧限压缩宏观变形孔隙率破碎特征声发射定位