初始应力下岩体爆破损伤特性及破裂机理

钻爆法在岩体开挖工程中应用广泛,其工作效率与岩体结构及地质环境密切相关。初始应力会显著影响岩体爆破裂纹的扩展行为及破坏特征,导致深部岩体超/欠挖等问题。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究了不同初始应力下岩体的爆破损伤特性及破裂机理。基于弹性力学建立单孔爆破动静组合理论模型,分析了静态应力分布及动态应力演化特征,揭示了初始应力作用下岩体爆破损伤机制。通过经验公式及动态力学试验对RiedelHiermaier-Thoma (RHT)模型参数进行标定与修正,并结合室内爆破实验及理论结果对数值模型进行验证。此外,在单孔爆破数值模型中分析了爆炸压力演化规律、裂纹扩展行为及分形特征,结果表明数值模拟结果可以较好地论证理论模型的合理性。研究发现：环向拉应力是影响爆破裂纹扩展的重要因素,当初始应力较大时,合理调整环向应力分布可改善岩体爆破碎裂效果,实际工程中可结合预裂技术进行地压调控改变应力分布。     

两种医用胶原膜 60Co辐照改性的比较

胶原作为一种新型生物材料,具有无毒,良好的生物相容性,生物可降解性及可吸收性,广泛用于皮肤创伤的治疗、骨缺损的修复、药物缓释的载体、止血敷料、组织工程支架材料等。但胶原在体内降解太快,不能与组织再生速度相匹配。有必要探讨胶原生物材料的改性方法,便于其更好     

不耦合装药下岩石爆破块体尺寸的分布特征

通过不同装药结构下立方体红砂岩小型爆破实验,分析了岩石的损伤程度和破坏模式,同时引入三参数极值分布函数量化岩石爆破块体尺寸分布特征。此外,根据岩样R1的爆破实验结果进行了有限元数值模型验证,基于验证的模型展开了岩石单孔爆破损伤破裂行为的模拟,讨论了径向、轴向不耦合系数和耦合介质对岩石破碎效果的影响。结果表明,三参数极值分布函数可以较好地表征岩石爆破后破碎块体尺寸分布特征,块体平均尺寸随着不耦合系数的减小呈线性降低趋势,且破碎块度趋于均匀。通过比较不同耦合介质装药时岩石内部的能量分布特征和破坏体积发现,水作为耦合介质时,爆炸能量的传递效率最高,其次分别是湿砂和干砂,空气的能量传递效率最低。结合等效波阻法计算的理论应力透射系数可以很好地反映不耦合装药时岩石的破碎程度。     

煤岩组合体巴西劈裂动态力学特征数值分析

为探究冲击荷载条件下煤岩组合工程体的动力学响应特征,通过室内试验测得单一煤、岩的基本力学参数,为煤、岩体HJC模型材料参数的选取提供依据。在材料模型有效性验证的基础上,采用LS-DYNA显式动力学软件研究了不同冲击荷载、冲击方向及加载角度条件下煤岩组合体动态劈裂过程中的应力波传播规律、变形破坏过程及破坏特征。结果表明：(1)在不同冲击方向作用下,R-C与C-R组合体的应力波波形基本相同,但应力幅值略有差异,对比发现入射波幅值基本相等,但R-C组合体的反射波幅值偏大,透射波应力幅值偏小,随着冲击荷载的增大,差异性逐渐减小;(2)在不同冲击荷载作用下,煤岩组合体在劈裂过程中以煤体部分破坏为主,且组合体中煤体部分总是在交界面远处先产生宏观裂隙,而岩体部分则多在交界面近处先起裂破坏;(3)当冲击荷载较小时,C-R与R-C组合体的破坏形态基本相同,以拉伸、剪切破坏为主,随着冲击荷载的增大,组合体的破坏程度加剧,破坏形态的差异性也更明显;(4)提出了一种以单元损伤失效数量为评价指标的方法来定量分析组合体的破碎程度,从数据的变化规律发现,组合体在加载角度为45°时破坏最剧烈。     

PTFE/纳米SiO2复合材料的制备及其力学性能

聚合物／纳米级无机粒子复合材料是纳米材料中的一种具有重要价值的新型材料,可广泛应用于橡胶、塑料、纤维三大合成材料之中。采用纳米级无机粒子填充聚合物基复合材料,可以在材料的补强、增韧等改性中获得良好的效果。本文以纳米SiO2为填料,将其经过有机处理后,制备了FIFE／纳米SiO2复合材料,并研究了纳米SiO2的含量对PTFE复合材料性能的影响。     

激光在溶胶中的二次散射、反射式散射衰减和发散形散射光柱的教学观察

光在溶胶中的二次散射、反射式散射衰减和发散形散射光柱等现象是用单色激光照射卤化银溶胶时观察到的新现象,从这些现象中反映了影响散射光强度的各种因素。由于实验所用器材简单,操作安全,很适合教学演示。将卤化银溶胶对光的散射现象的观察,引入《大学化学》基础课教学,通过归纳总结、正确理解散射强度公式,取得了很好的教学效果。     

硫酸铵的热分解

目前 ,关于各种无机酸铵盐的热分解情况都研究得比较清楚 ,但关于硫酸铵热分解情况的报道结果则不一致[1 - 7] 。本文对硫酸铵在各种温度下的常量热分解进行了研究 ,探讨其热分解机理 ,以利于对磷石膏 (主要成分为ＣａＳＯ4)的开发利用提供新的思路和方法[8] 。1　实验坩锅炉中热分解　约 1 0ｇ(ＮＨ4) 2 ＳＯ4置于恒重坩埚中 ,再放入坩埚炉中升温至设定温度 ,恒温0 5ｈ ,取出冷却 ,称重。并将坩埚中残余物用水溶解 ,测定水溶液中的Ｈ+、ＮＨ+4、ＳＯ2 -4 等离子的含量。其中ＮＨ+4含量采用甲醛法测定 ,ＳＯ2 -4 含量采用硫酸钡重量法测定…