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试验研究工作计划篇一
;摘要:本试验用再生石替代混凝土中天然粗骨料制成再生混凝土。再生粗骨料替代率对再生混凝土的各项性能有着不可忽视的影响。为了充分了解其性能,本文中对不同替代率的再生混凝土进行弯疲劳试验,得出数据分析其抗弯疲劳性能,并最后得到p′-s-n的疲劳方程。
關键词:再生混凝土;抗弯疲劳试验;威布尔分布;疲劳方程
0 引言
据统计2015年我国总计产生约15t建筑垃圾,且每年还以16%的速度递增[1],利用率却只有约为5%。使用再生混凝土可有效解决此问题,实现资源的循环利用。再生骨料替换天然骨料会使得混凝土性能降低,也有很多学者对再生混凝土进行了研究,例如zhi-you zhang[2]发现相对于普通混凝土,再生混凝土的抗压强度下降了20%,张双燕[3]进行了再生骨料替换率对抗拉强度的影响研究。可见关于再生混凝土疲劳性能相关研究较少。
1 试验材料
1.1 原材料
水泥:p.c32.5复合硅酸盐水泥。粗骨料:天然再生粗骨料粒径5~31.5m。细骨料:普通天然河砂细度模数2.65,粒径5mm;机制砂细度模数3.1,粒径5mm。粉煤灰:i级粉煤灰。矿粉:s95矿粉。外加剂:聚羧酸减水剂,减水率为25%,含气量4.6%。
1.2 配合比
c30混凝土配合比为基础,具体如表1。
2 弯曲疲劳试验
2.1 试件设计
试样为标准的150mm×150mm×550mm试样。已得到抗折强度见表2。疲劳试验采用mts电液伺服试验系统。应变数据采集采用东华动静态应变测试系统。同时采用动态应变仪对疲劳试验的应变数据进行采集,采集频率为100hz。
2.2 试验结果
疲劳寿命结果见表2。试件的疲劳寿命有较大的离散性,原因是加载应力水平对混凝土寿命的影响较大,再生混凝土内部分布不均匀。在应力水平较高时,试件疲劳寿命随着替代率的增加而减少,原因为再生骨料自身存在空隙较多,在较高应力水平下裂缝发展的更加迅速,破坏更快发生;当应力水较低时,试件疲劳寿命随着替代率的增加而增加,原因为再生骨料内部的空隙吸收了疲劳破坏的一定能量,从而提高了再生混凝土试件的疲劳寿命。而再生混凝土在相同应力水平所受到的应力较普通混凝土较低,疲劳寿命会有所增加。
3 疲劳概率分析
疲劳寿命结果呈现巨大的离散型。因为威布尔分布立理论可以在疲劳寿命分布较大条件下使用,故选择威布尔分布为理论基础研究分析再生混凝土的疲劳寿命数据,威布尔分布公式推导参考已发表论文[4-5]。
表3中相关系数均大于0.9,说明了疲劳寿命能满足双对数疲劳方程的线性要求。限于篇幅,本文仅给出存活率为0.5时的疲劳方程,供相关实际工程应用参考。
失效概率为0.5时,得出疲劳方程如下:
通过以上计算,得到替代率与极限强度的关系图如图1。
从图1看出,再生骨料替换率和再生混凝土的疲劳强度呈正比,替换率100%时最大。再生骨料内部存在一定量裂纹导致强度降低,在同应力水平下实际应力比普通混凝土要低,与之前所做研究结果显示一致[6],分析原因为在加载的过程中再生骨料吸收了一部分能量,使得再生混凝土的总体疲劳强度得到了加强。
5 结论
①试件的疲劳寿命都在200万次之内,有着明显离散型。
②对试验试件的疲劳寿命进行了威布尔概率分布检测,对各疲劳寿命数据进行线性回归后线性相关系数都大于0.9,符合威布尔分布规律。
③研究各配比下的疲劳方程,混凝土的疲劳寿命很好的满足了双对数疲劳方程的线性要求。
④相对于普通混凝土,再生混凝土更加适用于路桥等重复荷载较多的工程。
参考文献:
相关热词搜索:;试验研究工作计划篇二
;【摘要】机械应用的扇形喷头性能决定着机械喷雾质量,而实际中应用的扇形喷头喷雾质量却未达到较好的效果,应挖掘出影响喷雾质量的因素,并针对影响因素采取有效的改善措施,进而保证并提升喷雾质量。
【关键词】扁平扇形喷嘴 喷雾质量 影响因素 实验研究
一、扁平扇形喷嘴内部结构及喷射情况
(一)扁平扇形喷嘴内部结构
通过对扁平扇形喷嘴内部结构进行深入性研究后,可得到扁平扇形喷嘴内表面的形状表现出半椭球面或者半球面,而半球面是扁平扇形喷嘴内表面的特殊形状。在喷嘴头处含有v型的槽,此槽含有的两个斜面与喷嘴轴线表现出对称的效果,并且两个斜面与扁平扇形喷嘴内部的半椭球面具有相贯通的过程,通过相贯通而产生了具有狭长特点的喷口。掌握扁平扇形喷嘴的内部结构后可以完全确定出如下四个参数:第一,掌握喷嘴内部存在的入射断面具体直径尺寸。第二,掌握喷嘴内部椭圆半长轴具有的长度尺寸。第三,掌握椭圆中心处位置直至v型槽底部具体的长度尺寸。第四,掌握v型槽角度的一半。
(二)扁平扇形喷嘴喷射情况
通过掌握扁平扇形喷嘴内部结构以后可以了解到喷嘴具体的喷射情况,喷嘴在实际作业时会将喷出的液体沿着v型槽的方向流动,而流动的过程受到v型槽结构的特点呈现出狭窄的带状过程。喷射出的液体在沿着v型槽流动时形成一个扇形,而这个扇形表现出的角度被称作为喷射角。因此,扁平扇形喷嘴喷射而出的液体具有扁平扇形的喷雾状,根据喷射的喷雾形状而将喷嘴命名为扁平扇形喷嘴。
二、试验依据与试验内容
首先,创建试验方案。试验需要创建合理化方案,通过扁平扇形喷嘴内部结构可以确定出结构的参数及影响喷嘴性能的规律;其次,对喷嘴性能实施试验过程。分析与比较喷嘴的喷量效果、雾角数据、喷雾量的具体分布性能。最后,实施强化磨损与耐腐蚀的试验措施。采用此试验过程是对喷嘴使用寿命与药液适应性能进行确定,从而为合理化选择喷嘴材料奠定基础。
三、试验条件和仪器设备
(一)试验条件
在实施喷嘴性能试验时需要使用清水材料,此清水材料必须不能含有固体性的悬浮物质。在开展强化磨损试验时要应用清水添加磨料的方式,添加的磨料具体为陶土粉,陶土粉与清水进行混合,具体配比比例应按照50∶1进行配置,还要在此中加入0.1%的洗衣粉成为两者的悬浮剂。在试验过程中需要保持试液的温度与实验室的温度在12-23度之间,还要对湿度进行控制达到50%以下的要求,应用的试验台具有保证工作压力的变化量不能高出试验压力值的2.5%左右。
(二)仪器设备
试验需要配备相应的仪器设备,为扁平扇形喷嘴试验配备的仪器设备包括秒表设备、压力表设备、刻度尺设备、角度尺设备、量筒设备、喷头喷量试验台设备、激光雾滴测试仪设备、带光照相机设备、可实现摄影功能的显微镜设备、光透式投影仪设备。在计量扁平扇形喷嘴具有的切深、切角、内孔直径时运用三坐标仪与万能显微镜获取相应的数值。
四、实验结果和分析
(一)基本参数、结构方案确定试验
扇形喷嘴系列结构方案确定试验。经过对扁平扇形喷嘴内部结构的研究后并进行试验后,可以了解到喷嘴喷雾量的分布除了与喷嘴结构含有的实际参数相关外,还与喷嘴加工质量具有密切的关联性,比如在制作喷嘴内孔与v槽切口时,两者之间的衔接处存在误差;孔口边缘处的光滑度未达到标准要求;切口表面未满足平整度要求,在结构参数与加工质量的影响下会造成喷雾量分布不均匀的问题发生。
变参数试验。经过对扁平扇形喷嘴进行试验后可以确定出结构参数对喷嘴性能的影响规律,具体如下:如果切角与出流口含有的球面直径未发生变化而切深发生变化,会对喷雾流量与雾锥角产生一定的影响;切角α发生变化会对雾形与流量产生影响;喷嘴内孔直径发生变化会对雾角与流量变化产生较大的影响。
从试验结果可以看出具体的影响规律:如果内孔直径增加,而其他参数未发生变化时会表现出喷雾角与喷射流量随之增大,而当直径增大到一定数值后,喷雾角的增大效果表现出不显著的现象;如果增大喷嘴相对切深而其他参数不变时,喷射流量会发生增大的趋势,而喷雾角只有在最初时会发生增大的变化,但是当切深到达一定数值后会表现出降低的现象;如果增大切解而不改变其他参数,喷射流量会逐渐增加,而雾角却与流量产生相反的效果。因此,根据上述规律可以得到以下结论:在设计扇形噴雾嘴时应先对喷雾角的大小进行合理化确定,还将切深与切角大小充分考虑在内;喷雾量大小的决定性因素是内孔直径与切角的实际大小;雾量分布的影响因素是内孔与v型切口之间衔接处含有的几何形状决定的,还会受到制作精度的影响。
(二)性能试验、强化磨损试验和耐腐蚀试验
第一、二轮试制喷嘴性能测定。经过第一与第二次的喷嘴性能测定试验后,可以看出第二次试验后的喷嘴性能要显著高于第一次试验,但是却存在喷雾角与雾量分面未达到最佳效果的缺陷。
强化磨损对比试验。扇形雾喷嘴采用5个同型号塑料的制作方式与扇形雾喷嘴运用5个黄铜材料的制作方式进行强化磨损比较试验后,50h与100h的喷嘴量变化量都体现出塑料喷嘴的使用寿命要显著高于黄铜材料的喷嘴,可达15倍以上。
强化腐蚀试验。在进行强化腐蚀试验时对于工程塑料与黄铜的喷嘴各选出5个并浸泡于农药中,此农药为敌敌畏原液,记录50h与100h两个阶段的变化量并取平均值。经过试验后并对比试验结果,工程塑料材料的喷嘴具有较高的耐腐蚀性能。
第三轮性能试验。为了进一步确定出最优质的喷嘴设计实施了第三轮性能试验,通过对模具进行与注塑工艺的调整后,对生产出的第三批喷嘴进行第三次试验,从实验结果可知第三喷嘴的性能已经达到一定的水平,只是仍然还存在个别小喷量喷嘴具有雾量分布不均匀的现象,应继续采取措施进行提升。
第四轮试验。为了继续提升喷嘴性能采取了第四次试验,从第四次试验结果可以看出再次调整的喷嘴产品性能较好。在国际中,喷嘴以lu品牌的喷嘴性能较好,而第四次试验后的喷嘴可以达到lu系列的喷射性能相符合。
参考文献:
相关热词搜索:;试验研究工作计划篇三
项目试验室由6名试验检测人员及2名资料员组成,这样的人员组成对项目的质量控制及试验资料的及时性有利,检测人员常规检测分头进行,有利于提高工作效率,专职的资料员对软件的熟练及原始记录的填写容易掌握。
二、试验室的基本职责:
三、人员思想和部门协作方面:
1、.热爱本职工作,遵守项目部的管理规定,服从领导工作安排。
2、.认真学习专业技术,工作态度端正,认真负责。
3、室内试验人员充分了解工程所用材料技术性能,严格按操作规程对工程材料进行?手副晔匝榧定,抓好了施工配比,矿料级配,控制好了水泥剂量、含水量,在保证质量的前提下,为项目节约成本作出了应有的贡献。
4、现场检测人员在现场发现问题不但能及时汇报,并及时在现场予以了必要的纠正,对于现场施工质量控制,保证把问题处理在萌芽状态,防止质量问题进一步扩大起到了一定的促进作用。
5、试验室内业资料人员不但认真的填写各种试验报告,并能帮助工程部查漏补缺,保证了合约部计量的及时性;并且出色的完成了原始记录的收集、整理,分层建立资料档案。
四、完成工作情况:
试验室的工作是繁杂和琐碎的,但是正是这些繁杂琐碎的工作,才保障了工程质量的可控性,并为项目节约成本作出了一定的贡献。
试验室工作的开展:工程施工点多面广、工期紧、任务重,项目部一直保持大干的局面,在这种情况下,试验室的压力非常大,所有的工作必须跟上项目部整体计划及时去完成,这样才能满足工程施工的要求,试验工作必须做在一切工序的前面,保证工程进度和质量有序可控。试验工作比较繁琐,工作项目多,内业资料多,台账多,面临的检查多,所有的试验数据必须真实、有效,是作为指导施工、竣工验收的重要资料,试验室针对不同的工作分工到人、责任到人,各自完成自己的工作后。付出得到了回报,从原材料试验、半成品试验到外委试验,从拌合站施工盯控到桩基检测,从每月每季度检测到三阶段验收,试验室为项目部的工程进度和质量做出了自己的贡献,在试验工作上交上一份满意的答卷。在这一年来试验室严格对进场原材料进行取样、送检,并监督其使用情况。试验室对进场的原材料,包括钢筋、水泥、河砂、碎石等普通材料和防水卷材、止水带、镀锌钢板止水带、减水剂、速凝剂、水泥基、粉煤灰、钢管、等特种材料,按照“先检测,合格后使用”的工作思路,认真进行手续检查、质量指标检测的检查验收工作。
20xx年中我试验室共检测了钢筋436批次,钢筋焊接65次,钢筋机械连接72次,水泥抽检152次,河砂抽检28次,碎石32次,特殊材料检测共送样82次,混凝土1100余组。
试验研究工作计划篇四
;摘要:立柱强度试验是液压支架型式试验的重要环节。本文利用有限元分析平台ansys workbench,以双伸缩式立柱为研究对象,按照立柱型式试验规范的相关要求,对其虚拟强度试验方法进行了研究。针对不同零件间的配合信息,确定了具体的连接关系,进而对立柱中心过载及偏心加载两种状态的下的应力情况进行了分析。
中图分类号:td355
0引言
立柱是液压支架的主要承载部件,其强度大小直接决定液压支架的安全性和可靠性。立柱的室内型式试验是在综合了矿压、立柱实际使用条件、支护系统特征等因素对立柱承载能力进行的试验。本文利用虚拟试验方法,模拟立柱的型式试验,对试验方法进行了研究,为立柱的室内型式试验提供数据参考。
1立柱结构介绍及分析模型的建立
本文研究对象是zy6800/19/40a型掩护式支架采用的双伸缩式立柱,主要由外缸体、中缸体、活柱组件和缸口导向组件四部分组成,如图1所示。外缸体1、中缸体2、活柱3组成立柱的双伸缩结构,导向套4、5分别装配在中缸体及活柱外圆面,支撑和保证立柱动作过程中外缸体、中缸体、活柱三者之间的同轴度。
在建立立柱的分析模型之前,对立柱模型进行简化,原则如下:(1)由于焊缝强度一般不低于母材强度,因此在强度分析时忽略焊缝的影响;(2)简化零件的加工工艺结构,忽略对立柱受力影响不大的零件,如吊环、管夹、密封圈、防尘圈等;(3)为了使虚拟强度试验中边界和外载荷条件与立柱型式试验的要求保持一致,对双伸缩立柱结构进行分割和粘结处理,以便于试验时约束的加载。建立完成的立柱试验模型如图2所示。
1-外缸体 2-中缸体 3-活柱 4-大导向套 5-小导向套
图1立柱结构图
图2立柱的试验模型
2虚拟强度试验的前处理
立柱的虚拟强度试验过程主要包括材料属性的定义及分配、装配关系的处理、网格的划分、载荷的施加及边界条件的定义。本文研究的双伸缩立柱主要由合金结构钢27simn的无缝钢管加工而成,在有限元分析平台ansys workbench中定义27simn的材料属性,并将其分配给立柱模型。
2.1立柱装配关系的处理
(1)外缸筒和缸底的连接
外缸筒和缸底的连接形式为焊接连接式,在焊缝质量得到保证的前提下,焊缝强度不低于母材,因此在焊接位置均使用粘结接触。
(2)缸体与导向套的连接
导向套在立柱升降时起导向作用,与各接触表面既要紧密接触又要动作灵活,同时要承受一定的横向载荷,因此将导向套外圆面与各缸体内圆面间的接触设置成有摩擦的接触,摩擦系数设置为0.2。
(3)导向套与缸口的连接
导向套与缸口连接方式为卡环连接,卡环嵌套在缸筒上,在立柱完全伸展时,承受着液压支架工作阻力与外载荷之间的差值。进行虚拟强度试验时,立柱完全伸展,且卡环处于静止状态,因此设置卡环与各接触零件之间为不分离接触 。
由于立柱模型相对简单,本文采用自动划分法进行网格划分,以减少网格数量,快速完成对模型的高质量网格划分。
2.2定义载荷和边界条件
本文对两种工作状态下的立柱进行分析,(1)立柱全行程伸出,用内加载的方法加1.5倍的中心载荷;(2)立柱全行程伸出,用内加载的方法加额定压力偏心载荷。
(1)立柱中心过载性能试验
根据gb 25974.1-2010《煤矿用液压支架通用技术条件》标准第二部分立柱和千斤顶技术条件规定,在进行立柱的中心过载性能试验时,需将两端固定,因此虚拟强度试验中设置立柱两端约束为固定约束,同时设置加载压力为1.5倍的中心载荷。立柱设计工作阻力为42.3/81.9mpa,1.5倍的额定载荷为63.45/122.85mpa。本文采用内加载的方式将压力施加到相应的载荷面上,以模拟乳化液在立柱全行程伸出时对立柱内表面的液力作用。
(2)立柱偏心加载性能试验
在立柱的偏心加载性能试验中,按照图3所示的偏心量,加载额定载荷。为了便于约束的施加,建立仿真模型时,在距离活柱中心线0.3r位置处建立一截面。进行偏心加载试验时,加载压力为额定压力。额定载荷为1.1倍的工作阻力,即46.53/90.9mpa。根据试验要求,本文在活柱柱头以及缸底分别建立并添加了垫块,对垫块施加固定约束,然后以内加载的方式将载荷施加到垫块端面上,加载情况如图3所示。
图3立柱偏心加载示意图
3 分析结果
图4立柱中心过载试验应力云图
图4所示为立柱中心过载的情况下应力云图,中缸体内表面应力较大,应力水平在550mpa—600mpa,外缸体内表面应力水平在380mpa—410mpa,活柱应力水平在75mpa—100mpa,均低于材料屈服极限,说明立柱中心过载性能良好。
图5立柱偏心加载试验应力云图
图5所示为立柱偏心加载情况下的应力云图,中缸体内表面应力较大,应力水平在350mpa—400mpa,外缸内表面应力水平在250mpa—280mpa,活柱应力水平在45mpa—65mpa,均低于材料屈服极限,说明立柱偏心加载性能良好。
参考文献
作者简介:周丽丽,女,1987年6月出生,现任安徽淮北煤电技师学院专业课教师,二级实习指导教师职称。主要研究方向为数控技术应用及教学研究。
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