火源位置对浮法玻璃热破裂行为规律影响研究*

为了研究火源位置对浮法玻璃热破裂行为规律的影响,选用尺寸为600 mm×600 mm×6 mm（长×宽×厚）的浮法玻璃为研究对象,研究在点支撑和框支撑安装方式下,在玻璃厚度方向上不同火源位置的浮法玻璃热破裂情况,分析其首次破裂时间、破裂时表面温度以及裂纹起裂方式等热破裂行为参数,加深对浮法玻璃热破裂行为机理的研究。结果表明:在火源位置实验中进行中心热辐射时,点支撑安装方式下的浮法玻璃防火性能优于框支撑安装方式下的浮法玻璃;其次,玻璃表面会形成大量孤岛裂纹和交叉裂纹,裂纹最终形态受火源位置影响,火源位置与裂纹数量、裂纹分布复杂性呈负相关。     

热荷载与风荷载作用下点式支承玻璃的破裂行为规律

在高层建筑火灾中,玻璃幕墙的破裂受到环境风和室内火灾的共同影响。研究了600 mm×600 mm×6mm的浮法玻璃幕墙在点支承安装方式下受到热辐射荷载和风荷载情况下的响应规律。分析了不同工况下玻璃表面的温度变化、风荷载的大小与玻璃破裂时间的关系、玻璃破裂与温差之间的关系、玻璃裂纹扩展及其与风速之间的关系。结果表明在玻璃两侧分别受到热辐射和风荷载共同作用时,风荷载的增加会加速玻璃的破裂。研究结果可为玻璃幕墙的工程应用提供技术支撑。     

中空玻璃受热破裂行为规律研究

研究了单层玻璃厚度为6mm,两块玻璃间距为6mm的中空玻璃的受热响应规律,分析了向火面和背火面玻璃板的表面温度、玻璃板向火面中心点处的热通量、两块玻璃的破裂时间、裂纹形态以及玻璃脱落情况等。定义玻璃边长区域范围为[-0.5L,0.5L],则玻璃首次起裂点均位于被遮蔽边上,且在[-0.25L,0.25L]的范围内。进一步研究了遮蔽方式对中空玻璃破裂行为的影响,在本实验条件下,四边遮蔽的向火面玻璃最易破裂,且左右垂直遮蔽比上下水平遮蔽情况下脱落程度严重。     

输油管道泄漏失效分析

某公司一段在用的输油管道发生泄漏.采用宏观检查、化学成分分析、拉伸试验、显微组织分析及断口分析等方法,对油管进行分析.结果 表明:在弯管内壁焊缝根部处有一长度为103 mm的未焊透焊接缺陷,该区域最小有效壁厚为2.4 mm.裂纹起裂于未焊透应力集中处,在内、外载荷长期作用下,沿熔合线在焊缝内形成由内向外的韧性开裂,导致...     

火灾下沉管隧道热力耦合分析及防火实验研究

为研究具有排烟结构的大跨沉管隧道火灾下力学行为,综合采用火灾动力学模拟软件FDS和结构分析软件ANSYS,对无防火措施下的温度场及结构响应规律进行分析,并通过防火材料的实验炉高温试验研究防火效果与防火方案。结果表明火灾位置的不同对结构影响区别较大,结构应力重分布显著,部分位置有开裂、压溃可能,产生最大变形3.6mm,防火宜采用双层搭接防火板。     

超高强度钻杆低温断裂性能及裂纹扩展特征研究

超高强度钻杆在冬季低温环境下容易发生脆性断裂事故,为了从断裂力学角度揭示其冷脆现象的本质,采用ZBC2302-D型示波冲击试验机,获得了不同温度下超高强度钢在冲击断裂过程中的力-位移曲线,并对比分析了冲击功、起裂功和裂纹扩展功之间的变化关系。采用国家标准GB 4161—2007中的计算公式,计算了冲击试样的裂纹扩展量Δa和阻抗应力强度因子K_R;同时,引入K_R阻力曲线,得到超高强度钻杆在不同温度下的剩余强度图。结果表明,当冲击试样开始出现裂纹时,随温度降低,钻杆的初始起裂应力有所增加,出现硬化现象。当钻杆出现一定长度的裂纹时,随温度降低,阻抗应力强度因子越来越小,而且降低速度越来越快,剩余强度也表现出相同的变化趋势。随温度降低,材料抵抗裂纹扩展的能力逐渐下降,表明钻杆在低温下更容易断裂。     

动载下高密度全尾砂胶结充填体稳定性试验研究

为研究动载下高密度全尾砂胶结充填体(HTB)的稳定性,制备直径为50 mm×25 mm的HTB试件,进行静态单轴压缩试验。首次采用分离式霍普金森杆(SHPB)装置研究HTB的动态力学性质,通过观察冲击试验后试件的破坏程度,来评判高应变率下试件的稳定性。结果表明:HTB试件波阻抗较小,对弹性应力波传播有较强的阻尼作用;在冲击载荷下,试件最大应变率可达305 s-1,动态抗压强度随着应变率的增加而增大,最大动态抗压强度为17 MPa;HTB试件的稳定性与应变率密切相关,当应变率低于10 s-1时,试件稳定性较好;当应变率为10~39 s-1时,试件产生一定的损伤裂纹,但尚有一定的残余强度;当应变率大于39 s-1时,试件完全失稳。     

不同外热部位下18650型锂离子电池热失控研究

为探究不同外热部位对18650型锂离子电池热失控特性的影响,通过自主设计的试验平台对电荷量为100%的18650型锂离子电池开展不同外热部位下热失控试验,探讨不同部位外热源对电池热失控行为过程、热失控响应时间、温度特性、电池破裂部位的影响。结果表明:在相同热源功率条件下,外热源位置对电池热失控过程中初爆与二次燃爆间的时间间隔存在影响,顶部加热时安全阀打开瞬间便发生二次燃爆,底部和中部加热工况下,时间间隔分别延迟至18 s和40 s;中部加热时池体温升速率最慢,为0.873℃/s,分别为顶部和底部加热时的77.5%和77.8%;中部加热时热失控响应时间最长达290 s,顶部和底部加热时分别缩短12.4%和30.0%;顶部和底部加热时,热失控破裂部位集中于顶部"褶皱处"和底部防爆阀,但在中部加热工况下,电池发生破裂部位的随机性增加,其外壳破坏程度也有增加。     

室内窗帘竖直火蔓延特性全尺寸实验研究

窗帘的安装方式对其燃烧特性有重要影响.基于9705全尺寸热释放速率实验平台,针对三种不同材质的典型窗帘试样,进行了全尺寸火灾实验.测量了试样在不同褶皱程度下的火蔓延速率、热释放速率、产生烟气的比消光系数等火灾参数,分析比较其相互关系,实验结果可为室内火灾动力学发展的数值模拟和火灾安全设计提供支撑与指导.     

港珠澳大桥沉管隧道接头耐火性能试验研究

为研究港珠澳大桥沉管隧道管节接头的耐火性能,在1∶5缩尺寸模型内进行了4次单孔接头整体在不同特性防火板保护下的火灾试验。试验主要量测了火灾全过程中防火板背火面、混凝土、钢筋、防火隔断、止水带等位置温度随时间的变化情况。结果表明:1)1 200℃火灾持续2 h,接头在25 mm～30 mm厚单层防火板保护下,混凝土外表面温度不超过380℃、止水带温度不超过70℃;2)防火板背火面温度场主要受炉内温度分布的影响;3)火灾下防火板受火面裂纹的产生与板材支承条件相关,裂纹的形态与板材性质相关;4)考虑板材厚度影响,港珠澳大桥沉管隧道所使用的防火板综合耐火性能最优。     

窗口火作用下建筑幕墙外保温系统防火性能的试验

建筑幕墙外保温系统火灾事故发生频率高,火灾危险性大,其防火安全性能已成为社会关注的焦点。采用大尺度实体火试验方法,选取具有代表性的金属幕墙保温系统和保温装饰板外保温系统作为试验对象,对防火隔离带和防火封堵位于墙体不同位置的4种工况,开展了一系列窗口火试验。通过采集试验表观现象、火焰蔓延特性、温度分布特性、系统损坏特征等耐火性能试验数据,综合比较分析了不同工况下不同燃烧性能等级的建筑幕墙外保温系统的耐火性能。结果表明,建筑幕墙上下贯通的空腔结构加剧了火蔓延的烟囱效应,存在较大的安全隐患。防火封堵可以阻断空腔中的热对流,防火隔离带可以阻隔材料之间的热传导,二者均可以有效抑制火焰在垂直和水平方向上的蔓延,大幅提高建筑幕墙外保温系统的防火性能。在建筑外墙窗口上方、水平线1及水平线2下方20 mm处分别设置宽度为100 mm的防火封堵和宽度为300 mm的防火隔离带时,系统具有较好的防火性能,综合考虑实际工程的应用性和经济性,可将其设为防火构造设计的基准参数。     

基于数字图像处理的含孔洞裂纹花岗岩破裂过程数值模拟

在细观尺度上,采用数字图像处理技术表征花岗岩中由石英、长石和云母等材料的形状、大小及分布对花岗岩材料造成的非均匀性,结合RFPA-DIP程序建立了能准确反映材料真实细观结构的含缺陷花岗岩数值模型,并进行了常规单轴压缩模拟试验,再现了外载荷作用下含缺陷花岗岩的真实破裂过程。试验结果表明:花岗岩的预制孔洞裂纹对其最终破坏产生了重要影响;在单轴压缩试验中,由于花岗岩中各矿物颗粒不同的力学特性影响,试件中出现应力集中现象并萌生局部裂纹,且细观结构直接决定着裂纹的扩展路径,各局部裂纹的贯通导致试件最终产生拉伸破坏。     

细水雾幕衰减热辐射的数值模拟研究

针对现有防火分隔技术的不足,以细水雾幕作为新的防火分隔技术,开展了不同细水雾幕雾特性对衰减热辐射影响的数值模拟研究。通过建立长通道模型,在火源和被保护物体中间设置细水雾幕系统,测量有无细水雾幕及不同细水雾特性条件下被保护侧温度及热辐射强度值,来定性定量研究细水雾幕衰减热辐射的效率。模拟结果表明:细水雾幕可以很好的降低被保护侧空间的温度和热辐射强度;衰减热辐射效率随雾滴粒径的减小,喷雾流量的增大,喷头排数增加而增大;另外,其衰减热辐射效率与喷头布置方式有关,上喷方式明显优于下喷方式。研究结果将对现有防火分隔技术的改善提供帮助和技术支持。     

加氢反应器裙座热箱的辐射传热分析与安全性评定

加氢反应器裙座热箱结构对底封头与裙座连接处的应力影响较大,需采用有限元法进行详细的温度场与应力场分析。本文采用APDL语言建立了裙座热箱结构的有限元模型,分别对其在机械载荷、机械载荷与热载荷耦合作用下进行了应力分析,并按照JB 4732标准对关键位置进行了应力强度评定。计算结果表明温度场的施加对结构等效应力影响较大;直接施加地震、风以及偏心载荷产生的弯矩与施加弯矩产生的等效应力得出的结构总应力和应力线性化结果基本一致。计算的方法与结果为该类反应器裙座的设计提供了一定参考依据。     

攀钢耐火厂部分皮带机安装了安全绳

攀钢耐火厂在学习兄弟单位的皮带机使用安全绳经验的基础上,经过改进,先后在八条皮带机上安装了安全绳,运行效果较好,岗位工人满意.皮带安全绳(见附图)由两个行程开关、四根角钢立柱、两个滑轮和一根尼龙绳组成。行程开关选用非自动复位的 JLXK-211型;作立柱的角钢长400mm 左右,其规格小于50×50mm;尼龙绳长约10m。所需费用30元左右。     

裂纹宽度对分步压装装药撞击安全性的影响

针对装药裂纹与装药密度不均匀两个因素耦合作用下分步压装装药撞击安全性缺乏系统研究的问题,利用大型落锤加载装置对具有不同裂纹宽度的分步压装药柱进行了撞击加载试验,并分析了试验前、后药柱内部应力和密度分布状态的变化规律,讨论了裂纹宽度对分步压装装药撞击安全性的影响机制。结果表明:当裂纹宽度小于1.0 mm时,带裂纹分步压装药柱的撞击安全性均优于无裂纹药柱;但当裂纹宽度达到1.5 mm时,其撞击安全性明显降低。这主要是因为在撞击加载条件下,当裂纹未扩展时,裂纹区域的闭合过程能够吸收部分落锤撞击能量,减弱炸药颗粒径向流动趋势,进而降低"热点"形成的几率;而当裂纹发生扩展时,在裂纹扩展区域极易引发"热点"形成,使分步压装药柱的撞击安全性降低。可见,随裂纹宽增大,分步压装装药中裂纹所起的主要作用发生变化,从而导致装药的响应结果不同。     

基于扫视特征的车载信息系统与驾驶安全关系研究

为研究车载信息系统(IVIS)对驾驶人心理及安全行为的影响,在试验车内安装眼动仪、车载导航系统等设备,选择4条试验路线完成实车试验。比较使用与未使用IVIS情况下、车载设备设置在不同位置时以及不同信息发布方式条件下驾驶人扫视行为的差异性。利用眼动仪采集驾驶人扫视数据,运用统计分析方法比较扫视行为差异,分析IVIS对驾驶安全的影响。结果表明,使用IVIS占用了较多的认知资源,导致心理负荷增加、驾驶安全性降低。当车载导航安装在置物台上方并提供语音播报信息时,能够使心理负荷相对减少。优化IVIS位置与信息发布方式,可在一定程度上缓解车载信息对安全驾驶的负面影响。     

采用火焰传感器的高速抑爆响应系统测试研究

为实现主动抑制瓦斯爆炸,研制了高速抑爆响应系统。选用尺寸为150mm×150mm×1 600mm的有机玻璃管道,在CH4体积分数为9.5%的条件下进行响应系统测试实验。系统采用火焰传感器进行爆炸火焰探测,通过所设计的程序自主判定瓦斯爆炸的发生并输出控制电信号,以继电器或MOS管为电路控制开关,通过电磁阀控制抑爆剂的喷出。实验结果表明,火焰传感器探测、信号采集、爆炸判断、输出电信号的总平均耗时为22ms,抑爆剂开始释放的平均时刻为59.8ms,抑爆剂释放到管道顶端的平均时刻为79.8ms。而爆炸火焰传播到达喷头所在1.0m处平均时刻为176.2ms。实验表明该系统具有高速主动抑爆响应功能和良好的稳定性、可靠性。     

Y7520W螺纹磨床油雾处理装置

为了解决螺纹磨床产生的油雾污染问题,我们根据油雾控制、排泄及回收的三个环节,充分考虑到保证恒温标准及操作简便,经过系统计算,设计制造了全封闭蝶阀联锁旋风网状过滤油雾处理装置(见图)。 1.全封闭罩壳:罩壳选用铝质材料制成。整体罩壳分上下后三个部分。下罩壳为主体部分,安装在磨头及工作台的上方,底部用钩形爪与机床边缘相联。正面(操作面)设有 450× 700毫米可移动有机玻璃门,上下的铝制槽形导轨与壳体铆接。导轨内装有滚珠,下方导轨正巧落在机床凸缘上。下罩壳左侧装有有机玻璃铰链摇门440× 600毫米,可供配置车头交换齿轮用。下罩…     

起重机金属结构损伤声发射检测案例

起重机械主要由金属构件通过焊接或螺栓等方式联接而成,其金属构件在交变载荷作用下会发生变形、裂纹扩展甚至疲劳断裂,进而引发严重的安全事故。声发射技术凭借其对活性缺陷敏感、检测覆盖范围广等优势可以很好地弥补常规方法的诸多不足。本文将利用前期研究成果,分别在实验室和现场对起重机金属结构损伤进行在线声发射检测。