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可接长注浆锚杆连接段破坏失效模式及参数优化
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作者 刘少伟 张玮钰 贺德印 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
目的针对高应力软岩巷道存在变形量大、变形时间长、可锚性差等问题,目前多采用可接长注浆锚杆进行改性支护加固,如何提升其强度和抗变形能力成为控制围岩大变形的关键。为了提高可接长注浆锚杆的强度,方法基于可接长注浆锚杆的螺纹连... 目的针对高应力软岩巷道存在变形量大、变形时间长、可锚性差等问题,目前多采用可接长注浆锚杆进行改性支护加固,如何提升其强度和抗变形能力成为控制围岩大变形的关键。为了提高可接长注浆锚杆的强度,方法基于可接长注浆锚杆的螺纹连接特性,采用螺纹连接段工作力学性能理论分析和数值模拟相结合的方法,分析连接段的不同失效模式以及螺纹类型对锚杆力学性能的影响,对比常见不同类型螺纹的连接强度,分析连接段的连接长度、螺纹螺距和连接件外径对于锚杆强度和抗变形能力的影响。结果结果表明:螺纹连接段失效模式可分为螺纹滑脱破坏、连接件拉断破坏和锚杆拉断破坏,不同失效模式取决于螺纹抗剪强度、锚杆与连接件的最小抗拉强度。当连接段长度较短,连接段呈现螺纹滑脱破坏时,随着连接长度增加,连接段薄弱点由螺纹截面转为锚杆螺纹根部,呈现锚杆拉断破坏。随着螺纹螺距增加,峰值载荷先上升后下降,螺距为2.0 mm时达到载荷峰值。随着连接件外径增加,螺纹连接段失效模式由连接件拉断破坏变为螺纹滑脱破坏,最后转变为锚杆拉断破坏,连接强度呈先上升后下降的趋势。结论以外径22 mm,内径12 mm的中空注浆锚杆为例,连接长度20 mm、螺纹螺距2.0 mm、连接件外径28 mm时,锚杆连接段抗拉强度最佳,载荷峰值为118.8 kN,可以满足高应力软岩巷道的支护要求。 展开更多
关键词 中空注浆锚杆 锚杆支护 螺纹连接 螺纹螺距
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矿用锚索腐蚀程度对其力学性能影响特征数值模拟研究 被引量:1
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作者 刘少伟 牛帅 +2 位作者 贺德印 李旭泽 张玮钰 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第5期77-90,共14页
由高强度低松弛预紧力钢绞线制成的矿用锚索与树脂胶结合可提供强大预应力,加固巷道围岩和顶板破碎煤层,但在顶板淋水条件下,锚索自由段相比锚固段更易发生材料腐蚀致断裂失效显现。通过理论分析明晰了受腐蚀锚索自由段在拉伸作用下裂... 由高强度低松弛预紧力钢绞线制成的矿用锚索与树脂胶结合可提供强大预应力,加固巷道围岩和顶板破碎煤层,但在顶板淋水条件下,锚索自由段相比锚固段更易发生材料腐蚀致断裂失效显现。通过理论分析明晰了受腐蚀锚索自由段在拉伸作用下裂纹扩展致断裂机制,结合实验室试验与数值模拟探寻了矿用锚索在高矿化度矿井水淋水环境下腐蚀断裂特征,及蚀坑深度、表面腐蚀率与锚索自由段延伸率、极限载荷的相关性。研究结果表明:锚索自由段在拉伸作用下受环境因素影响表面产生蚀坑后,在蚀坑尖端出现应力集中,并衍生呈裂纹扩展致脆性断裂,其延伸率与蚀坑深度成负相关;锚索极限载荷降低的主要影响因素为腐蚀率,其与腐蚀率成负相关;锚索自由段腐蚀程度为30%,表面蚀坑深度小于0.5 mm时, 19股结构锚索承载力优于相同直径的7股锚索;蚀坑深度大于0.5 mm时, 7股结构锚索承载力实现反超。 展开更多
关键词 矿用锚索 淋水腐蚀 蚀坑深度 腐蚀率 极限载荷
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气隙式膜蒸馏处理低放废液 被引量:2
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作者 张玮钰 金畅 肖德涛 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期183-186,共4页
低放废液在放射性废液里占有很大的比例,我国制定了严格的排放标准,尤其是对内陆核电站,需要选择更高效的处理技术,有必要研究膜蒸馏处理低放废液后的净化效果。基于气隙式膜蒸馏装置研究对模拟低放废水中微量的Sr^(2+)和Cs+的净化效果... 低放废液在放射性废液里占有很大的比例,我国制定了严格的排放标准,尤其是对内陆核电站,需要选择更高效的处理技术,有必要研究膜蒸馏处理低放废液后的净化效果。基于气隙式膜蒸馏装置研究对模拟低放废水中微量的Sr^(2+)和Cs+的净化效果,以及温差和流速对净化效果的影响,对某乏燃料后处理厂里的低放废液进行处理。结果表明:膜蒸馏装置对微量的Sr^(2+)和Cs+平均截留率均大于99.99%,去污因子可以达到104量级以上;流速和温差对膜蒸馏装置的净化效果基本没有影响;对没有进行任何预处理后处理厂的低放废液,膜蒸馏装置连续处理4天多,处理后的馏出液的平均总α活度浓度为0.04Bq/L,平均总β活度浓度为15.13Bq/L,远低于该厂的排放标准。 展开更多
关键词 气隙式膜蒸馏 低放废液 净化效果 Sr^2+ Cs^+
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煤矿软弱围岩锚固孔底部扩孔区锚固效果保障方法与实验 被引量:3
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作者 贺德印 刘少伟 +3 位作者 付孟雄 贾后省 张玮钰 宋伟鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期108-120,共13页
锚固孔扩孔锚固作为增强锚杆(索)对煤矿软弱围岩巷道支护效果的技术举措,对提升煤矿软弱围岩巷道主动支护质量及安全水平发挥了重要作用,然而,扩孔施工也明显增大了扩孔位置锚固孔的尺寸,导致按照锚杆(索)常规树脂锚固施工方式进行施工... 锚固孔扩孔锚固作为增强锚杆(索)对煤矿软弱围岩巷道支护效果的技术举措,对提升煤矿软弱围岩巷道主动支护质量及安全水平发挥了重要作用,然而,扩孔施工也明显增大了扩孔位置锚固孔的尺寸,导致按照锚杆(索)常规树脂锚固施工方式进行施工时扩孔区锚固剂固化及充填效果不理想等问题,显然这不利于锚固孔扩孔锚固性能的充分发挥。为明晰锚固孔扩孔锚固时扩孔区锚固问题及其影响,并寻找有效的解决途径,以确保锚固孔扩孔条件下锚杆(索)的锚固性能,采用数值模拟及实验室实验相结合的方法开展了系统研究。研究结果表明:施工过程中树脂锚固剂弯折(曲)进入扩孔区使锚索无法对它进行有效搅拌及破碎,以及扩孔位置锚固孔体积的增大使得锚固剂不能有效充满,是导致扩孔区锚固问题的主要原因;锚索拉拔模拟结果显示扩孔区锚固缺陷对锚索的锚固性能及锚固系统的失效形式有较大影响;为改善扩孔区的锚固效果,提出了锚固孔底部扩孔区锚固效果保障方法,并实验验证了该方法的有效性,实验结果表明该方法有效确保了软弱围岩锚固孔底部扩孔区的锚固效果,增强了锚索的锚固性能。本研究有效解决了锚固孔扩孔区的锚固问题,有助于煤矿软弱围岩条件下锚索高强支护能力的充分发挥,为确保锚索对软弱围岩巷道支护效果提供了技术途径。 展开更多
关键词 锚杆支护 锚固孔扩孔 锚固效果 软弱围岩 锚固力提升
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基于温度循环失效机理的铝制金属密封圈疲劳寿命仿真 被引量:4
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作者 张玮钰 张黎源 +6 位作者 张志平 姜正鹤 许忠政 王春雷 刘皋 阳航 冯静 《装备环境工程》 CAS 2021年第2期120-127,共8页
目的解决真空法兰密封中的金属密封圈寿命难以预测的问题。方法基于金属密封圈的失效机理,提出一种疲劳仿真方法,对金属密封圈的使用寿命进行有效预测。通过有限元仿真方法对金属密封圈安装过程及其使用过程进行仿真模拟,得到金属密封... 目的解决真空法兰密封中的金属密封圈寿命难以预测的问题。方法基于金属密封圈的失效机理,提出一种疲劳仿真方法,对金属密封圈的使用寿命进行有效预测。通过有限元仿真方法对金属密封圈安装过程及其使用过程进行仿真模拟,得到金属密封圈使用过程的应力分布,然后结合Conffin-Manson疲劳模型,对金属密封圈的使用寿命进行疲劳仿真,最后设计加速寿命试验,对其仿真结果进行验证。结果疲劳仿真所得的金属密封圈使用疲劳寿命为26915次温度循环,加速寿命试验结果为28401次温度循环,仿真误差为5.23%。结论构建的安装过程和疲劳仿真模型与实际相符。 展开更多
关键词 金属密封圈 有限元 疲劳仿真 加速寿命试验 真空
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生物图像的艺术化研究
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作者 张玮钰 《设计艺术研究》 2021年第3期28-31,共4页
生物图像有着丰富的历史文化内涵和重要的科学价值,具有与生俱来的原始性、完整性、真实性等特征。围绕跨学科与跨领域下的生物图像作为设计素材的艺术设计,主要探讨如何对生物图像进行艺术转化,为设计者提供转化方向。让人们意识到人... 生物图像有着丰富的历史文化内涵和重要的科学价值,具有与生俱来的原始性、完整性、真实性等特征。围绕跨学科与跨领域下的生物图像作为设计素材的艺术设计,主要探讨如何对生物图像进行艺术转化,为设计者提供转化方向。让人们意识到人与自然是生命共同体,人类要尊重自然,敬畏自然,顺应自然,保护自然。生物图像的艺术化,是科学与艺术的融合,是科学精神与人文精神的融合。 展开更多
关键词 生物图像 艺术设计 插画设计 跨学科
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初唐诗人群体的文化心态转变——以应制诗为例
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作者 张玮钰 《今古文创》 2023年第15期38-40,共3页
初唐诗歌的发展繁荣,在中国古代文学史上具有重要地位,一直以来受到学界的关注。而应制诗作为诗歌中的一类特殊存在,因为具有文化资本和政治风向标的多重作用,其诗风的流变与演进对唐代诗歌的发展具有重要影响。本文选取初唐时期的应制... 初唐诗歌的发展繁荣,在中国古代文学史上具有重要地位,一直以来受到学界的关注。而应制诗作为诗歌中的一类特殊存在,因为具有文化资本和政治风向标的多重作用,其诗风的流变与演进对唐代诗歌的发展具有重要影响。本文选取初唐时期的应制诗为例,分析文本背后反映出的初唐不同时期诗人群体间文化心态的转变,进而探讨诗人群体文化心态转变对于诗歌审美观念与诗体发展的影响。 展开更多
关键词 初唐 应制诗 文化心态 诗风
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