1 太原科技大学材料科学与工程学院, 太原 030024
2 阳泉市长青石油压裂支撑剂有限公司, 阳泉 045200
3 中国石油华北油田公司工程技术研究院, 任丘 062550
4 山西科技学院, 晋城 048000
可燃性气体的开发以及固体废弃物的再利用是响应国家低碳清洁发展、能源战略转型的重要举措。本文采用煅烧处理的煤矸石作为添加剂制备陶瓷颗粒支撑剂, 通过调控支撑剂的原料配比, 获得力学性能较好的材料, 提升材料支撑岩层裂隙的结构强度, 实现煤层气的高效开采。结果表明, 煅烧煤矸石组分的适量添加可有效提高陶粒支撑剂抗破碎强度, 其中42 MPa闭合压力下破碎率最低为3.66%, 52 MPa闭合压力下破碎率最低为7.97%。通过观察界面腐蚀后的陶粒支撑剂微观形貌以及分析结构中的元素成分比例, 发现材料中α-Fe2O3的均匀分布促进支撑剂中玻璃相的产生, 提升了陶粒基体的结构致密性; 同时α-Fe2O3晶粒在形核长大的过程中, 由于间隙填补作用产生的微观应力对材料结构起到再次强化的效果, 显著提升陶粒支撑剂的力学性能以及抗破碎能力。
煅烧煤矸石 陶粒支撑剂 力学性能 结构强度 破碎率 calcined coal gangue ceramic proppant α-Fe2O3 α-Fe2O3 machanical property structural strength breakage rate
1 深圳大学,工程技术学院,广东,深圳,518060
2 中国科学院,西安光学精密机械研究所,西安,710068
给出了3维弹性力学空间问题基本方程和有限元结构强度分析原理,分析了三面体铝合金转镜空间结构强度的力学特征,建立了有限元模型,分析了其在轴孔与轴的3种配合关系下的应力分布.结果表明轴孔严重削弱了镜体强度,而配合方式对转镜强度基本无影响.提出了减小转镜内部应力的无轴孔三面体铝合金转镜结构,在该结构下转镜强度提高了1.9倍,极限转速为原结构的1.7倍,适合于分幅式摄影系统.
超高速摄影 铝合金转镜 结构强度 弹性力学空间问题 有限元方法 数值分析
