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中南大学学报（英文版）
中南大学学报（英文版）

黄伯云

月刊

2095-2899

zngdxb@mail.csu.edu.cn

0731-88879765

410083

湖南省长沙市中南大学内

中南大学学报（英文版）/Journal Journal of Central South UniversityCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>《Journal Central South University of Technology》（即《中南大学学报（英文版）》ISSN 1005-9784,CN43-1231/TD）是国家教育部主管、中南大学主办的以材料、选矿、冶金、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期,1994年创刊,双月刊。自2007年第1期起与世界著名德国科技出版集团施普林格(Springer-Verlag)联合出版。本刊已被《科学引文索引》（SCI-E）；《EI Compendex》(即EI核心版)；《化学文摘》；《金属文摘》；《铝工业文摘》等知名检索刊物收录：
正式出版
收录年代

    熔融和辐射对垂直多孔嵌入微通道MHD混合对流换热的影响

    A T AKINSHILOA O ILEGBUSIH M ALIM SANUSI...
    3670-3681页
    查看更多>>摘要：研究了导电和非导电两种壁型多孔微通道的熔融和滑移效应对混合对流换热的影响.采用高阶常微分非线性耦合模型,研究了横向磁场作用下流体在微通道内注入和喷出的流动力学.这些都是在通过相似变换完成的.采用解析解的同伦摄动方法对控制热流体输运的力学模型进行了分析,并利用已有文献在简单条件下进行了验证并得到满意的结果.研究了流体输送过程中传热流变参数的影响,以提高系统运行效率,降低能耗,从而最大限度地降低成本.结果表明,熔体和辐射对热边界层的共同作用使热边界层的厚度逐渐减小.当辐射参数(R)在1<R<5范围内增加时,微通道中板处的热廓线从-0.4804减小到-1.3081.该研究为磁流体动力学熔融金属和熔盐泵以及其他实应用提供参考.

    强化传热熔融微通道辐射优化多孔介质

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    等通道转角挤压与后续冷镦成形过程中7050铝合金紧固件的微观组织演变规律

    贾东昇何涛宋淼霍元明...
    3682-3695页
    查看更多>>摘要：等通道转角挤压(ECAP)与冷镦(CU)新型复合成形工艺对获得超细晶高强紧固件具有重要意义.但是目前其复合成形过程中的微观组织演变规律及其与力学性能的关系尚不明确.本文通过透射电子显微技术、电子背散射衍射以及力学性能测试等方法,发现随着位错的不断积累,材料的强度与复合成形工序呈正相关.同时,在大量位错的作用下,变形后的晶粒尤其是在 ECAP-CU 复合成形后的晶粒内部产生了超细晶粒.经过复合成形后的超细晶紧固件头部存在较多的高密度位错墙、位错胞以及剪切带,并且在剪切带中形成了层状结构.在复合成形过程中剪切力和塑性应变累积的共同作用下,这些细晶和层状结构发生重新排列,使材料内部产生强的(011)<211>(黄铜)织构.该研究为高强铝合金紧固件的成形制造提供了理论参考,有助于复合成形加工工艺的选择和改进.

    复合成形7050铝合金等通道转角挤压冷镦组织演变

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    镍铝化物增强摩擦堆焊Al-Cu-Mg合金基复合涂层的非等温时效行为

    Ramezanali FARAJOLLAHIHamed JAMSHIDI AVALRoohollah JAMAATIMousa JAVIDANI...
    3696-3708页
    查看更多>>摘要：本文研究了镍铝化物对Al-Cu-Mg合金非等温时效行为的影响.对经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的组织、力学性能和耐蚀性进行了评价.结果表明,在Al-Cu-Mg基体中加入1.5 wt%Ni后,Al-Cu-Mg基体中镍铝化物的存在使析出物由S-Al2CuMg转变为θ-Al2Cu.在非等温时效过程中,达到最大力学性能的非等温时效处理温度由250℃转变为300℃.与170℃等温人工时效处理相比,经非等温时效处理的含镍铝化物Al-Cu-Mg合金的最大硬度和力学性能均提高了9%.含镍铝化物试样在300℃时达到最大硬度和抗剪强度,分别为HV0.1(143.4±6.4)和(298.6±9.6)MPa.非等温时效处理后,与AA2024铝合金基体和不含镍铝化物涂层相比,含镍涂层的腐蚀电流强度分别降低了约58%和49%.与传统的人工时效处理相比,经非等温时效处理的含镍铝涂层的腐蚀电流降低了16.7%.

    非等温时效镍添加剂摩擦堆焊微观结构腐蚀行为

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    Ti-Nb合金中β/α″相界面的研究

    孙锦辉
    3709-3720页
    查看更多>>摘要：本文用高分辨透射电子显微镜研究了β 型Ti-Nb基合金中变形带内部的β/α″相界面,还用马氏体相变拓扑模型(TM)估算了α″相惯习面附近的弹性应力场.结果表明,α″相惯习面附近的弹性应力太小,以至于不会引起应力诱发β→ω相变.此外,{332}<113>β孪晶是在应力诱发的α″相内部产生的,并且孪晶和{110}β/{00-2}α″相界面有关.

    Ti-Nb基合金β→α″相变β→ω相变α″相惯习面附近的弹性应力β/α″相界面

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    基于Cattaneo-Christov热通量模型的倾斜磁驱动Casson纳米流体在径向拉伸板上的流动

    Areej FATIMAMuhammad SAGHEERShafqat HUSSAIN
    3721-3736页
    查看更多>>摘要：本文以二维倾斜磁驱动Casson纳米流体为对象,研究了其在驻点附近流过径向拉伸板时的传导、热辐射和放热/吸热现象.为了研究传热特性,采用了Cattaneo-Christov热通量模型.利用Buongiorno模型描述纳米流体流动问题方程,以探讨布朗运动、热泳、热滑移和质量滑移条件的影响.采用一组相似变换将研究模型的高阶非线性偏微分方程转化为常微分方程组.利用射击法的效率优势,对所提出的流动问题方程进行了数值管理.通过图表讨论了流动参数对流体速度、浓度和温度的影响.随着Casson参数的增大,流体速度加快,表面摩擦因数也增大;随着磁参数增大,流体的速度减慢.

    Casson纳米流体径向拉伸板驻点磁流体动力学放热/吸热滑动条件

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    岩石超声特性与加载应力关系及在深部开采中面临的挑战

    王培涛马驰蔡美峰
    3737-3762页
    查看更多>>摘要：地应力测量是矿山进入深部采矿后需要开展的一项重要工作,高效的地应力测量方法对于确定围岩的稳定性具有重要意义.岩石的超声特性是其物理力学性质、宏细观结构及受力状态等因素的综合体现,以波速为关键参数的声学信息与围岩的应力状态、变形、细观结构、实验条件等因素具有显著的关联性.以众多专家学者研究成果为基础,从波速-应力-应变关联性,考虑岩性、孔隙结构等内在因素影响,以及围压、温度等外界因素影响,波速数学模型四方面介绍了岩石声学特性的研究现状,提出了应力作用下考虑温度因素影响的应力-温度耦合波速关系方程,最后结合深部开采发展需求提出了关于岩石声学-应力研究发展的建议方向.

    岩石力学声学特性波速地应力测量深部采矿

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    中国冲击地压灾害防治体系的现状及发展

    吴少康张俊文宋治祥范文兵...
    3763-3789页
    查看更多>>摘要：深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向.随着煤矿开采深度的增加,冲击地压灾害频发,严重威胁矿井的安全、高效开采.因此,对冲击地压发生机理、监测预警及卸压减冲技术的研究尤为重要.本文首先以时间为顺序综述了煤矿冲击地压的发生机理,明确了理论之间的联系.基于此,从试验角度对冲击地压机理进行总结,细化了冲击地压发生机理及类型,提出煤岩体材料效应和结构效应是冲击地压发生的关键影响因素.随后,针对几种类型的发生机理,利用综合微震、应力监测、电磁辐射和地音监测等手段和方法,比较分析了现有冲击地压监测预警系统存在的局限性.基于此,提出了将前兆信息在时间和空间上进行融合,并以特征向量作为权重,建立冲击地压前兆识别大数据分析及综合监测预警系统.最后,针对我国在冲击地压防治工作中面临的监测精度不足、复杂环境难以控制、卸压减冲方案优化不足、支护方法不理想等问题,提出了未来防治冲击地压的建议,为防治冲击地压发生提供参考.

    冲击地压结构效应灾害防治监测预警前兆识别多源信息融合

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    海洋动力环境下深海采矿水力输送管道的空间构型及其变化规律

    徐海良陈卫李立杨放琼...
    3790-3807页
    查看更多>>摘要：本文以矿浆泵水力提升系统的关键部件——水力提升管道为研究对象,建立了水力提升管道的几何非线性有限元模型,对水力提升管道在稳态下的静态特性进行了数值模拟.基于水力输送管道的静态特性,研究了软管的三维空间构型和海洋动力环境下管道内流场的流动特性.建立了基于欧拉模型的矿浆泵固-液两相流控制方程,并对软管中的固-液两相流进行了数值模拟.研究结果表明,集矿机位置变化对硬管的横向位移和弯曲应力影响较小,但对管道内流场的压力分布、固相速度分布和压力损失影响较大;洋流流速的变化对软管的空间构型和硬管的横向位移影响较小,但对管道内流场的压力损失影响较大;风浪等级对软管的空间构型和硬管的横向位移有较大影响,可以通过改变集矿机的位置来减少因洋流和风浪等级变化而引起的压力损失.

    深海采矿海洋动力环境管道构型流场分布压力损失

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    变权重连接P波和S波到时数据的微震震源Bayes定位方法及应用

    罗忠浩尚雪义王易李夕兵...
    3808-3820页
    查看更多>>摘要：微震震源定位是微震监测领域的一项关键性技术,传统的矿山微震定位方法采用基于P波或S波的走时射线追踪定位算法.然而,可用于微震事件定位的到时数据少,致使定位结果误差偏大.联合P波和S波到时的目标函数可取得更好的定位结果.已有研究面临着以下几个挑战:1)联合权重应该是一个由P波和S波到时数据质量决定的自由参数;2)对同一微震事件定位时,使用的全部到时数据中含有不良数据.为此,本文提出了一种变权重连接P波和S波到时数据的贝叶斯定位方法用于微震震源定位.为减少异常到时数据的影响,每次迭代随机选择80%的到时数据.本文使用2个理论事件和8个矿山爆破事件对所提出方法进行了测试.模拟结果表明,当分别在P波和S波的走时数据中添加2 ms和4 ms的高斯噪声时,采用本文方法的平均定位误差仅为9.96 m.应用结果表明,与单P波贝叶斯定位方法和单S波贝叶斯定位方法相比,采用本文方法的平均定位误差为31.97 m,定位精度分别提高了25.40%和60.78%.

    微震监测震源定位贝叶斯方法联合反演

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    基于三维晶质模型-离散元法的数值模拟研究:动态弯曲拉伸强度试验中的多级力链网络分析

    范豆豆张涛蔚立元胡李华...
    3821-3839页
    查看更多>>摘要：力链网络是岩石材料加载下的关键信息,类似岩石的微观裂纹和宏观力学行为.本文提出了一种基于离散元法(GBM3D-DEM)的三维晶质模型,采用耦合的(有限差分法(FDM)-离散元(DEM))霍普金森压杆系统模拟了动态弯曲拉伸强度试验.结果表明,加载过程中试样内部所有一般力链(GF)的值和数量分别表明了样品的应力水平和裂纹活动.强力链(HF),作为那些在峰值荷载下大于所有一般力链(GF)平均值的力链,其数量可以更深入地表征施加在试样两端的应力水平.同时,强力链的主要倾向分布方向与加载方向一致,并垂直于裂纹的加载方向.本文将力链网络进行了多级分类,并对花岗岩的裂纹活动和力学行为进行了研究,并从多级力链网络的角度分析了加载率效应.

    岩石力学三维晶质模型耦合霍普金森压杆系统多级力链网络加载率效应

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