摩擦分析范文

摩擦分析范文（精选11篇）

摩擦分析 第1篇

Victor Zayas等人利用钟摆的原理, 于1985年在美国加州大学伯克利分校研发了摩擦摆隔震装置[1,2]。摩擦摆支座的中部滑块是由高强抗压材料组成的, 滑动面由聚四氟乙烯和不锈钢组成, 如图1所示, 当结构在地震下产生位移时, 摩擦摆支座能起到隔离地震的作用, 从而减小传递到上部结构中的侧向力和水平振动, 同时根据钟摆的原理, 支座总能产生向心的回复力。

摩擦系数对摩擦摆支座的阻尼性能具有重要的影响, 为此很多文献都展开了对摩擦摆支座摩擦副特性的研究, 探讨温度、压力、滑移速度等因素对FPB摩擦系数的影响。文献[3]通过现场试验, 根据试验结果回归给出了动摩擦系数的计算公式, 并初步验证了摩擦系数与正压力以及润滑剂使用之间的关系;文献[4]采用平板摩擦试验研究了正压力和滑动速度对热镀纯锌、电镀纯锌、预磷化电镀纯锌和热镀锌铁合金摩擦系数的影响;文献[5]在自制的试验台上考察了相对湿度对金属-金属摩擦副、金属-石墨摩擦副、金属-Ti涂层摩擦副及金属-WC涂层摩擦副的静摩擦系数的影响;文献[6]通过实验, 研究了3种PTFE自润滑材料的摩擦系数随滑动速度和正压力的变化趋势;文献[7]得出了高接触压力下金属摩阻材料间的摩擦系数随滑动速度增大而减小, 随接触压力增大而变小的结论。以上文献仅从材料层面考虑了摩擦系数的影响因素, 而未对摩擦系数对摩擦摆支座的性能影响进行分析。鉴于摩擦系数对摩擦摆支座性能具有重要的影响, 对其影响因素研究是有必要的。

本文先对摩擦摆隔震支座进行理论分析, 再通过实验得出, 摩擦系数在不同压力和不同滑移速度下的变化规律且拟合出关系式, 再将关系式反代入支座理论公式, 从而推导出不同压力和不同滑移速度下支座性能的变化规律。

2 摩擦摆隔震支座理论分析

摩擦摆支座可简化成一个沿圆弧面滑道滑动的滑块, 如图2。滑动面和转动面具有相同的曲率半径, 半径均为R, 上部重量为W。其力-位移关系曲线见图3, 即可用双线性来表示。

摩擦摆隔震支座中, 几个关键参数为:动摩擦系数u、半径R及摆动刚度Kfps=W/R。可用等效线性化的方法得到支座的等效线性刚度和等效黏滞阻尼比, 其表达式为:

FPB支座由于弧形的滑动面, 具有一定的自回复能力, 但是在遭遇地震后并没有完全复位的能力, 通过推导, 可得其最大残余位移为:

3 聚四氟乙烯-不锈钢摩擦副试验

由上述理论公式可知:当FPB支座尺寸确定情况下, 影响支座性能参数Keff、ξeff、D余的主要因素是摩擦系数。因此, 对摩擦系数的影响因素开展研究是相当必要的, 而支座压应力、摩擦滑移速度、环境温度及润滑剂的使用都会对PTFE-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。本文通过聚四氟乙烯-不锈钢摩擦副试验, 主要考虑支座在不同压应力、不同滑移速度下, 摩擦系数的变化规律, 从而进一步分析摩擦系数的变化对摩擦摆支座隔震性能的影响。

试验摩擦副材料采用聚四氟乙烯和不锈钢板, 试验仪器采用广州大学抗震研究中心1000t压剪试验机和100t高速压剪试验机。分别采用编号为SFP-1、SFP-2、SFP-3、SFP-4的四组摩擦副材料, 试件尺寸为:聚四氟乙烯板直径100mm, 厚度7mm;不锈钢板210×360mm, 厚度2mm。SFP-1、SFP-2两组摩擦副开展在不同压力下的摩擦系数变化规律试验, 试验控制条件为:试件表面温度和速度分别为17℃和0.4mm/s, 实验结果见图4;SFP-3、SFP-4两组摩擦副开展在不同速度下的摩擦系数变化试验, 试验控制条件为:试件表面温度、面压和滑移距离分别为22℃、45MPa和40mm, 实验结果见图5。

根据图4拟合出摩擦系数在不同面压下的公式为:

根据图5拟合出摩擦系数在不同滑移速度下的公式为:

将摩擦系数在不同压力、不同速度下拟合出的公式, 代入摩擦摆支座理论公式, 可以推出摩擦摆隔震支座性能变化规律。即将公式 (5) 代入公式 (2) 、 (3) 、 (4) 可知, 当支座面压逐渐增大, 摩擦系数逐渐减小, 从而支座等效线性刚度Keff、等效粘滞阻尼比ξeff、支座残余位移D余均逐渐减小;将公式 (6) 代入公式 (2) 、 (3) 、 (4) 可知, 当支座滑移速度逐渐增大, 摩擦系数逐渐增大, 进而得Keff、ξeff、D余也逐渐增大。因此, 通过对摩擦副材料的摩擦系数在不同滑移速度、不同面压下变化规律的研究, 即可知不同滑移速度、不同面压对摩擦摆隔震支座性能参数的影响。

4 结论与展望

⑴面压与摩擦系数成反比关系, 滑移速度与摩擦系数成正比关系。

⑵在支座面压逐渐增大的过程中, 支座摩擦系数逐渐减小, Keff、ξeff、D余均逐渐减小;在支座滑移速度逐渐增大过程中, 支座摩擦系数逐渐增大, Keff、ξeff、D余也逐渐增大。通过对支座性能参数的变化规律研究, 进一步可得出其对摩擦摆支座隔震性能的影响。

⑶环境温度及摩擦面润滑剂的使用等因素对摩擦系数的影响, 也可进行相关的试验, 得出其对支座性能的影响规律。

摘要：摩擦摆式隔震支座 (Friction Pendulum Bearing, 简称FPB支座) 利用其特有的圆弧面延长结构的振动周期, 通过不锈钢板和聚四氟烯板之间摩擦耗散能量, 因此摩擦系数对FPB支座性能的正常发挥有重要影响, 而支座压应力、摩擦滑移速度、环境温度及摩擦面润滑剂的使用等都对聚四氟乙烯板-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。本文对FPB支座摩擦副进行试验, 主要考虑多组摩擦副的摩擦系数在不同压应力、不同滑移速度下, 摩擦系数的变化规律, 进一步通过理论分析推出支座摩擦系数的变化对摩擦摆支座隔震性能的影响。

参考文献

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矿山机械中摩擦磨损分析 第2篇

矿山机械中摩擦磨损分析

【摘要】对矿山机械的摩擦磨损进行了分析。矿山机械工作环境恶劣，液压泵的磨损主要是由于油液污染造成的，内燃机的磨损主要是由于加工工艺和润滑油造成。 【关键词】矿山机械;液压泵;内燃机;摩擦磨损 Analysis on wear of the ore machine YAN Sheng (College of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining & TechnologyXuzhou221116China) 【Abstract】This paper analyses wear of the ore machine.Due to working in the harsh environment,oil pollution causes the wear of the hydraulic pumps, woring technique and oil pollution causes the wear of the internal-combustion engine. 【Key words】Ore machine;Hydraulic pumps;Internal-combustion engine;Wear by friction0.前言 机械设备3种主要失效形式是磨蚀、磨损和断裂，其中磨损造成的经济损失时巨大的。据有关数据统计，全球约有1/3~1/2的能源被消耗在摩擦上，转化为热能，由于摩擦导致的磨损失效占设备损坏的70%~80%，每年损失都在上千亿美元。在工况复杂且苛刻的条件下，特别是在高速、高温、高压等条件下工作的零件，往往会因其表面磨损而造成零件报废，导致设备停用，影响人类的生产活动。因此进行材料摩擦磨损的研究意义十分重大。 矿山机械中的提升机、破碎机、穿孔机、洗选和矿山专用起重设备及其一些辅助装置，应用液压传动的较多，且多在井下作业，周围环境恶劣，设备收冲击和振动大，液压元件磨损较为严重。内燃机也是矿山机械中常用的一种动力机构，它可以在高温、高压和受力比较复杂、还受各种振动的条件下工作。数据显示，内燃机摩擦有50%~60%消耗在缸套-活塞的摩擦副中。改善摩擦磨损，有利于提高系统的使用寿命，本文对矿山机械液压泵和内燃机的摩擦磨损进行了分析和探讨。 1.液压泵的摩擦磨损分析 1.1磨粒磨损 液压元件两相互摩擦表面中，微小硬质点不断滑磨较软材料表面，划出沟纹，使得液压泵泄露增大，减小液压泵的容积效率，造成流量及压力减小。 在污染的油液中，金属颗粒约占75%，尘埃约占15%，其他杂质约占10%。可见，固体颗粒危害最大。颗粒污染物的硬度、破碎强度、形状、尺寸大小及分布等特性对元件的污染磨损有直接的影响，实验结果表明[3]，泵的磨损与颗粒污染物的磨损性有很大关系，在试验污染物中煤粉的磨损性最小，淬火钢粉的磨损性最大。这与摩擦磨损理论是相符合的，材料抵抗磨损主要取决于磨粒硬度和材料表面硬度和耐磨性。 1.2粘着磨损 根据鲍顿和泰伯提出的粘着-犁沟摩擦理论，在液压泵的两表面接触时，在载荷作用下，某些接触点的单位压力很大，发生塑性变形，这些点将牢固的粘着，使两表面形成一体，称为粘着或冷焊。当一表面相对另一表面硬一些，则硬表面的粗糙微凹体顶端将会在较软表面上产生犁沟。 矿山机械液压泵往往工作于压力高、流量大、温度高，表面形成的润滑油膜，特别是物理吸附膜和化学反应膜，会在高温下解附。并且在重载下，将润滑油膜挤破，使得摩擦表面直接接触即干摩擦。由表面膜效应知，表面膜的剪切强度小于金属剪切强度，当表面膜消失时，摩擦系数迅速增大，使液压元件表面温度进一步升高，当温度很高使材料软化，导致粘着磨损的发生。例如，柱塞泵体中的柱塞与缸孔正常工作处于液体润滑状态，当存在制造误差与安装误差时，造成摩擦表面直接接触，导致粘着磨损的发生。 1.3气穴气屑 油液中的空气也会引起液压元件的.侵蚀磨损。气体在油液中的存在形式有两种：一、气体溶解在油液中，气体的溶解度也油液的压力有关，气体随着油压增大，溶解增强。二、气体混杂在液体中。在液压泵工作过程中，油液压力发生不断地波动，当压力降低到一定程度，油液中溶解的气体将会释放，并在元件壁上形成气泡，而当压力增大到大于气泡内的压力时，气泡爆破，产生瞬间压力冲击，冲击压力可以达到几百兆帕，使液压元件产生金属疲劳，金属表面剥落或出现孔洞。从金属表面掉下的金属磨粒进入油液中，造成进一步的磨损。 2.内燃机的摩擦磨损分析 2.1磨粒磨损 内燃机在井下作业，由于工况复杂，条件苛刻，加工工艺较差，表面粗糙度较大，在元件回转过程中产生大量的磨粒和磨屑，加之，井下灰尘浓度高，进入气缸内，从而加剧内燃机的磨损;燃烧后的残渣和积碳，对缸套内壁和活塞环表面，产生的微切削、刮伤、压伤和疲劳破坏，都是材料磨损的主要形式。 工作时，随着颗粒速度和浓度增加，当缸体内压力增加时，材料表面接触应力增加，磨粒在两表面之间来回摩擦，导致磨损增加。磨粒的形态有球形状、层状等，污染颗粒有尘埃、金属粉、煤屑、石棉纤维、滤器材料、密封材料等。磨粒的形状、大小和磨屑的成分及含量可用铁谱法和光谱法进行测量，但使用铁谱法主要依赖于个人经验和抽取合适的油样。 2.2粘着磨损 粘着磨损主要发生于机器的跑和阶段，由于表面粗糙度大，实际接触面积仅有名义接触面积的0.01%~0.1%，微凸体在强大的压力下，产生塑性变形并接着产生粘着磨损，磨损率是正常工作的50~100倍，磨去最大峰高度的65%~75%。因此，内燃机在跑和阶段若磨合不当就会造成严重的粘着、胶合并发生拉缸，使内燃机报废。 为防止擦伤和疲劳磨损，可以对缸体表面进行各种处理，如渗碳、渗碳、PCD、CVD等，增加表面硬度，增强表面耐磨性;为减少磨粒在材料表面磨出沟槽，降低内燃机的密合性，可减小发动机的耗油量。 3.结束语 矿山机械在实际工作过程中，上述摩擦磨损往往同时发生，或交替产生，不同机械元件磨损机理不同，需要对各元件做具体的综合分析。分析机械中的摩擦磨损现象，并有效避免，对于提高机械使用寿命有着重要的意义。■【参考文献】 [1]夏志新.液压系统污染控制[M].北京：机械工业出版社，1992. [2]陈家靖，李文袭.典型机械零部件润滑理论与实践[M].北京：中国石化出版社，1994. [3]徐粲铭.油膜理论与液压泵和马达的摩擦副设计[M].北京：机械工业出版社，1984:1-4. [4]贾锡印.内燃机的润滑与磨损[M].北京：国防工业出版社，1988. [5]孟凡明，张优云.运动颗粒对活塞环润滑的影响[J].内燃机学报，，(3)：169-175.

中国国际贸易摩擦问题分析 第3篇

关键词 中国 国际贸易 贸易摩擦 问题

一、我国国际贸易摩擦的现状

我国自加入世纪贸易组织以来，一直与国际市场进行着深入的合作，在国内市场中，对外经济贸易所发挥的作用也在日益增强，我国在世界范围中的国际竞争力逐渐显示出了它的发展动力，不断提高着我国的经济收入与整体经济发展实力。虽然我国经济发展持续向好，但是国际各国对中国经济发展与贸易的不同认识造成了对中国经济发展的不公平待遇，许多国家以各种形式阻碍我国贸易正常化发展，各种形式的贸易摩擦开始持续增加，一些国家不断采用反倾销、反补贴、特殊保障措施以及质量、技术、卫生、环保等标准对中国出口设限，引起社会广泛关注。

近些年来，中外贸易摩擦不断产生，造成了很多贸易稳定发展的问题，我国面临着国际贸易摩擦与正常化发展的严重问题，当前我国贸易摩擦的主要表现为：

第一，我国贸易摩擦的事件不断增加，导致了全球贸易发展的不均衡性表现，物价飞涨，制造成本增加，影响了很多国家的经济发展正常水平，相关数据显示，从 1995 年至2002 年 6 月，全球发起反倾销调查 1，979 起，反补贴调查147 起，保障措施案件（截至 2001年底）114 起。1995～2003 年，世贸组织争端解决机构共立案 275 起。我国在对外贸易中从最初的与美国开展的锦纶六切片和针对肉鸡的双反调查一直到现阶段的汽车贸易摩擦战与欧美的香蕉贸易摩擦大战，一直都是采用强硬态度对待国际贸易对我国的制裁与摩擦对峙，这种背景下中国企业积极采用法律渠道解决问题，纷纷上诉国际法庭与我国法院，其中很多案件赔款额度之高达到了25亿美金。

第二，贸易摩擦的对象呈扩大趋势，以前的中外贸易摩擦一般都发生在我国与发达国家之间，可近年来却有逐步扩大的趋势，与一些发展中国家之间发生的摩擦也在增加。主要与发达国家发生摩擦的具体表现为我国每次与外国发达国家之间所发生贸易摩擦时所涉及的金额比较多，而且次数也很多，因为很多情况下经济摩擦的发生都是由外国发达国家所造成的或者是与发达国家相关联的。出现这种状况的原因，主要石油我国的国情以及经济政策决定的，因为我国在过去的对外经济交往中的主要对象就是发达国家，可是岁着我国对外开放的不断深入，与其他发展中国家的经济合作也在不断地增加，所以经济摩擦也就出现不断增加的状况。仍以反倾销为例，根据 WTO 统计，1995～2003 年发展中国家对中国的反倾销立案数量为 226起，占中国所遭受反倾销立案总量的 63.5%，而同期发达国家对中国的反倾销立案数量为130 起。这说明，使中国出口屡屡受挫的反倾销壁垒主要不仅来自发达国家，更多来自发展中国家。

二、我国遭遇贸易摩擦的原因

在2010年时我国加入世界贸易组织的9年多时间里，一直保持着稳定发展和和谐共进的原则，但是国际社会担心中国威胁论的理论演变为真实现象，纷纷采取手段制裁中国出口贸易，让中国贸易发展由绝对出超变成了平稳出超，让外贸大量额度的外汇收入变成了平稳外汇收入，降低了我国的生产能力，带来了大量的中小企业的倒闭与员工的失业。WTO总干事拉米曾经在一次谈话中判断，国际社会对中国的贸易摩擦与本国贸易保护的意识至少还要持续2-3年才会结束，这就证明我国在未来的发展中国际贸易遇到发展障碍已经是无法躲避的问题。正因为如此，我国国际贸易对外政策将面临更为坚决的选择，必须要认清当前的发展环境，才能够选择好未来的发展路径，作者认为当前国际贸易不断产生摩擦的原因主要为：

1.贸易保护主义横行

贸易保护主义是19世纪政府强行干预经济发展，保护本国经济稚嫩企业发展，强行干预国际企业对其的伤害，这种贸易保护可以防止本国企业的崩溃与瓦解，帮助本国企业实现经济收益与持续稳定的发展动力。贸易保护的目标就是使自己国家的利益最大化，而我国现阶段在国际各国的出口数量巨大，对其他国家的产业发展造成了巨大的影响，很多小家电和生活用品都由我国制造和出口，出口的数量惊人，抢占了其他国家的市场，相反考虑，每一个国家都希望拥有自我独特的对外贸易出口产业，而不是让中国抢夺自我的市场份额，在自我产业处于劣势的状态下，该国家宁愿选择贸易保护方式故意制造摩擦，防止外国产品进入本国市场，一般会采取安全标准、质量标准、环境标准等技术贸易壁垒以及卫生、防疫、市场秩序等其他非关税壁垒措施进行贸易保护。自由贸易政策与贸易保护政策肯定会产生激烈的对撞，产生矛盾，发达国家与发展中国家也肯定会产生很多关于国际贸易的矛盾问题，一些国家限制中国这类发展中国家的出口，采取新借口来制造摩擦，减少出口量，限制中国出口，比如设置技术性贸易壁垒、滥用反倾销、反补贴、特殊保障等措施。这些贸易保护政策必然会引发相应的国际贸易摩擦。

2.外贸依存度过大

我国改革开放以来，对外贸易有了很大的发展。在吸引外商直接投资（简记为 FDI）方面，中国取得了举世瞩目的成绩。2002 年流入中国的 FDI 达到了527.43亿美元大关，成为全世界吸引FDI最多的国家。其中，2004 年是这几年外商直接投资额迅速增长的一年。1～10月的海外直接投资已达538亿美元，同比上升了23.5%，超过了上年全年535亿美元的水平。1979～2004年中国累计吸收FDI 达 5，014.74 亿美元。

三、中国国际贸易摩擦的对应解决措施

1.积极参与到国际组织中，开展区域合作经济发展

积极参与到国际组织和贸易组织中，寻求一定的国际贸易保护，在贸易保护主义抬头横行的现阶段，必须要拥有更多的贸易伙伴与贸易保护主义的国家进行周旋，以便于争取时间，也可以在区域经济中寻求到新的发展机会，从而更好的将本国出口商品进行销售和出口，获得外汇收入，提高本国经济发展能力。通过加入世界贸易的一些区域经济合作组织也可以达成一些多边谈判的共识，帮助我国提高在国际友人心目中的地位，获得稳定的收益，而且在国际经济摩擦发展的过程中中国需要完善自由贸易制度中可以限制本国经济肆意发展的措施，提高物品质量和商品的附加价值是十分重要的发展渠道，而起还要不断提高品牌化价值，改善国际贸易经济发展模式的质量。

2.完善对外经济政策

我国在不断促进经济增长、发展对外经济的过程中，应该将国际因素与我国的实际发展情况向结合，来制定相关的政策，不断的扩大进口，保持国际收支平衡，坚持加强提高“引进来”与“走出去”的双向战略目标，为促进全球经济的持续、稳定发展做出自己的贡献。具体做法为：稳步扩大对外直接投资、对外承包工程、对外劳务合作、进行境外资源合作开发等，加强互利合作，建立利益共享机制，缓解贸易摩擦。抓住新一轮国际产业转移的有利时机，充分利用外商的技术、专利、销售网络和品牌，在利益共享的基础上以返销的形式进入其国内市场，使我国企业的出口行为转变为外商所在国具有国际合作性质的国内行为，避免贸易摩擦。

3.我国要调整对外经济战略决策

调整我国国际经济对外经济的发展战略主要目的是为了可以再长期发展过程中不断提高我国可持续发展动力，改善我国经济发展的不足，我国传统的经济发展理念是“出口扩大，扩大出口”的思想，对外贸易依存度较强，喜欢用廉价的劳动力换取外汇收入，更喜欢大力发展劳动力密集型产业，而国际市场需求刚好是低廉劳动力成本，数量为主的一些小型商品，这就造成了我国经济的快速发展，其他国家的经济体受到了我国的外贸冲击，从而引起了摩擦。我国制药转变陈旧思想，将“独赢”思想转变为“共赢”思想，就可以在国际贸易中取得胜利，淡化出口发展，适当选择进口，提升国际市场需求，扩大国际贸易各国合作的范围。

参考文献：

[1]李海霞.我国国际贸易摩擦现状及对策.合作科技与经济.2010.9：70-72.

岩石摩擦滑动特性分析 第4篇

一、岩石摩擦滑动的宏观特性

1)岩石的摩擦滑动方向。笔者通过长期的研究与实践,岩石的摩擦滑动方向大致可分为两种,第一种为稳滑;第二种为黏滑。如果摩擦面上的滑动是连续的不间断的发生,那么我们就将这种滑动称之为稳滑。与之相对应的是滑动过程中出现间断,产生急跳式的滑动,那么我们就称这种滑动为黏滑。[2]除此之外,岩石在摩擦滑动时也会产生两种摩擦系数,它们分别为静摩擦系数和动摩擦系数。根据大量的实践表明,稳滑大多是在低正压力这一条件下进行,而如果这一条件发生改变,那么稳滑也会向黏化的方向发展。岩石滑动的方向直接影响着我们研究岩石的参数,因此在研究岩石的时候,一定要充分考虑岩石滑动方向这一重要因素。

2)岩石摩擦滑动的稳定性。这里所说的稳定性主要是指包括饮食在内的多个物体组成的力学系统的稳定性。岩石摩擦滑动的稳定性也是我们研究岩石摩擦必须要考虑的问题。具体来说,岩石摩擦滑动的稳定性包含以下三个方面:首先本构关系。本构关系为我们呈现了岩石在摩擦后受力的变形特征。如果岩石在经过摩擦后呈现微小变形的情况,那么其力学系统的本构关系则是非线性的。其次,失稳准则。随着时间在不断变化,岩石的变形过程也会发生变化。通常情况下,这种变化过程是个准静态过程。最后,相互作用关系。笔者通过长期的研究与实践认为,岩石系统内部的各个部分之间并不是完全割裂开的,它们是相互影响相互作用的。[3]

二、岩石滑动摩擦的研究尺度

我们队也是滑动摩擦研究,要研究到哪一个层次,也就到哪一深度呢?目前咋岩石学科中,对岩石滑动摩擦主要研究,三个层面的岩石滑动学科。根据岩石的物理特征把岩石分为微观尺度、中等尺度以及较大尺度三个方面,对于微观尺度来说,主要是在微观层面对岩石进行研究,具体来说,研究也使内部的裂纹,以及裂纹对摩擦力的影响,产生裂纹的原因等等;对于中等尺寸人们把岩石作为一种宏观的材料,对其进行研究,研究岩石产生摩擦的机理以及摩擦力的大小,另外还研究,发生在单个岩石颗粒与岩石块体之间的相互摩擦作用机理。具体应用到现实实际的生产中,目的就是为了增大有益摩擦,消除不利的摩擦;而对于较大尺度来说,主要是站在地理的角度,通过研究岩石的特性,来判断地质构造的稳定性,探究发生在大尺度的地理断层,大陆板块的运动摩擦,和节理之间的相互作用力。具体在现实生活中的应用就是推断地质构造,地震,山体滑坡,推断地貌变化的年限等。[4]

三、岩石摩擦滑动的研究现状

研究岩石的摩擦滑动,首先要理解岩石的摩擦原理,通过有效的实验,以及观察岩石的微观机理来进行深入研究。

1、岩石的摩擦滑动理论

对于岩石的摩擦滑动理论的研究,在人类的历史上经历了一个较长的过程,其中有很多科学家为之做出自己的贡献。目前我们关于摩擦最熟悉的就是摩擦定律,他是法国科学家AMONTONS发明并建立的,具体来说,摩擦定律是指两个相互接触的岩石平面,二者不是绝对光滑平整的,接触面表面有微小的凹凸,因此两个面接触时只是部分接触摩擦滑动,是发生在两个接触面上的微小凸起部分上的,当两个接触面发生滑动时,在重力的作用下,二者在凹凸不平的接触面上发生相对运动,阻止二者相对运动的力,就叫摩擦力。产生摩擦力有两个必要因素:第一次接触面部光滑;第二,发生相对运动。我们也就摩擦力,对于物体表面材质一般分为两种情况:第一种情况是,说研究的问题是刚性体,接触表面的凸起是刚性凸起,二者表面接触并相对运动,就会产生摩擦力;第二种情况是,我们所研究的物体是完全弹性物体,二者接触并发生相对运动时,接触面的微小突起发生弹性形变,也会产生摩擦力。经过大量的实验,科学家,Martin从微观角度,研究了摩擦运动中的静摩擦,经过总结得出了是个经典摩擦定律,摩擦第一定律:

式中T------摩擦力

μ-----摩擦系数

N------接触面的垂直正压力

在该定律中,我们可以看出摩擦力主要是由摩擦系数和正压力决定,摩擦系数主要是根据岩石的矿物成分、滑动面的粗糙程度和,岩石断层存在的泥土有关;,正压力主要是由岩石的密度等因素决定。

摩擦第二定律,是在以上公式两端,同时除以表观面积A得到的。

从上式中:τ=T/A;σ=N/A.从这两个式子我们可以得出,滑动摩擦系数μ只与材料本身有关,与发生滑动到接触面大小无关.同时滑动摩擦力,与滑动的速度无关,但是对于弹性比较明显的岩石材料来说,接触面滑动的速度影响滑动摩擦系数的大小。

2、岩石滑动摩擦到微观机理

岩石本身就是特殊的矿物材质,内部构造复杂,一般是由多种矿物组成,并且各种矿物之间由各自成分的构成的界面相分隔,岩石内部存在各种空隙、裂纹以及变形不规则结构体,岩石的力学性质是由这些因素共同决定的,下面是对岩石影响摩擦的具体因素进行详细的分析:

1)岩石的矿物成分对摩擦力的影响

不同地区的岩石矿物成分有所不同,但是一般岩石的矿物成分大体一致,主要成分是二氧化硅。其中主要是因微量元素不同,而导致岩石的种类不同。[5]对于摩擦力的影响,一般由多种矿物成分组成的岩石比由单一矿物组成的岩石的摩擦系数要大。也就是说摩擦系数和矿物组成种类的多少有关;同一种岩石在饱水状态和干燥状态下,摩擦力也不相同,有的岩石在饱水状态下摩擦力反倒增大,而有的反倒变小;对于块状晶体结构的矿物其摩擦系数在自然状态下小于饱水状态下。例如长石、方解石和石英等;对于层状晶体结构的岩石矿物在自然状态下大于此种岩石矿物在饱水状态下的摩擦系数。

2)岩石的孔隙率

一般岩石的孔隙率是决定岩石本身性质的重要因素。孔隙率越大的岩石,越容易发生稳定的滑动,孔隙率较小的岩石,反而更容易发生粘滑。同时,空隙率较大的岩石,其含水率密度都都会随之发生改变,从而进一步影响岩石的滑动摩擦系数。[6]

总之,影响岩石摩擦滑动性质的因素比较多,我们在研究岩石的摩擦滑动性质时,要考虑多方面的因素,尽量在实验的环境下还原自然条件下岩石滑动的实际受力状态,从而能更准确的研究岩石的摩擦滑动特性。

摘要：众所周知,岩石在破坏一般包括两种情况,这两种情况分别是破裂和摩擦滑动。近些年来,我国对于岩石破裂的研究已经相对比较完善,而对于岩石摩擦滑动的研究则相对较少,这将不利于开展对岩石强度和对将来要发生等自然灾害领域研究的进程。本文系统地阐述了岩石摩擦滑动的相关特性,旨在为相关领域的研究奠定基础。

关键词：岩石,摩擦滑动,地质灾害

参考文献

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[5]蒲成志.岩体断裂与蠕变损伤破坏机理研究[D].中南大学,2014.

我国遭遇贸易摩擦的典型与案例分析 第5篇

我国钢铁行业已经成为国际贸易摩擦的“重”灾区，而纵观国外对华钢铁行业的贸易救济调查，钢管类产品又是“重”中之“重”。我国钢管行业的贸易摩擦现状以及行业受影响情况值得关注。

一、我国钢管行业贸易摩擦现状

据“中国贸易救济信息网”统计，截至2010年5 月底，国外共对华钢铁产品发起贸易救济调查86 起，其中涉及钢管类产品44 起，占比51.2%。我国钢管行业的贸易摩擦案件主要呈现如下特点：

1.增长突然且爆发态势明显。1985～2006 年，国外对华钢管产品的贸易救济调查比较平稳，除2001 年的3 起、2005 年的2 起以及2006年的3 起外，其他年份均为1 起，但2007年突然增至7 起，2008 年和2009 年分别达9 起，且分别占当年国外对华钢铁产品贸易救济调查总数的70%、50%和60% 2009 年10 月，欧盟委员会发布公告，裁定中国输欧无缝钢管对欧盟产业构成损害威胁，决定征收17.7%～39.2%的最终反倾销税。随后，美国对华钢管产品征收最高91.93%的反倾销税，墨西哥、印度分别对华钢管产品进行反倾销调查。

2.形式趋于多样化，“双反”案增多。在2007 年之前，国外对华钢管产品的贸易救济调查全部为单一的反倾销；从2007 年开始，贸易救济形式趋于多样化，出现反补贴调查和特别保障措施调查。其中，反补贴调查10 起，且全部为反倾销和反补贴合并调查；特别保障措施调查1起。

3.无缝钢管是国外对华钢管产品贸易救济调查的最主要产品类型。国外对华钢管产品的贸易救济调查，涉案产品的海关编码主要为7303～7307。其中，7304 无缝钢管和7306 其他钢铁管涉案居多，分别为18 起和17 起，分别占比40.9%和38.6%。另外，7303 铸铁管、7305 其他圆形截面钢铁管以及7307 钢铁管子附件分别为4 起、1 起和4 起。而从国外对华无缝钢管启动调查的国家看，美国、欧盟、印度、墨西哥、阿根廷、加拿大、哥伦比亚以及印尼均列其中。

4.启动调查的国家不断增多，美国居首。截至2010年5月底，在国外对华钢管产品启动的44起贸易救济调查中，美国发起20起，占比45.5%；其次为加拿大，6 起，占比13.6%；阿根廷3 起，占比6.8%，位居第三位。此外对华钢管产品启动贸易救济调查的国别（地区）还包括：欧盟、印度、澳大利亚、墨西哥、南非、巴西、哥伦比亚、印尼和俄罗斯。

5.措施出台越来越密集且以肯定性裁决为主。据“中国贸易救济信息网”统计，1985～2006年，国外共对华钢管产品采取贸易救济措施7项，平均每3 年出台1 项；而2007～2009 年，针对我国钢管产品的贸易救济措施总计达19 项，平均每年达6项之多；2010年1～5月，国外针对我国钢管产品的贸易救济措施已经有4项。由此可见，国外对华钢管产品的贸易救济措施出台越来越密集。同时，在国外对华钢管产品已作出终裁的36起贸易救济调查中，肯定性裁决29 起，占比80.6%；否定性裁决仅7起。

二、我国钢管行业的受影响情况及原因分析

1.影响：出口急剧下降。近年来，我国钢铁行业得到了快速发展，钢管产品的产量和出口量均位居全球首位，但频繁的贸易救济调查和制裁使我国钢管企业备受打击。以我国钢铁产品出口中的主打产品——无缝钢管为例。国外对华无缝钢管的反倾销反补贴调查主要发生于2006 年之后。其中，2009年较为集中，共计9起。而我国无缝钢管的主要出口国——美国、欧盟、印度、加拿大等均对我国无缝钢管启动了反倾销反补贴调查。尤其值得关注的是，欧盟对华无缝钢管征收反倾销税产生了“多米诺效应”，2009年10月中旬和2010年1月下旬，美国分别对华无缝碳钢和合金钢标准管、管线管和压力管以及石油管材启动“双反”调查；2009 年11 月，阿根廷对华钢管启动反倾销调查；2010 年1 月12 日，印度对华无缝钢管启动反倾销调查„„

频繁的贸易救济调查使我国无缝钢管出口急剧下降。据统计，2008年之前，我国无缝钢管出口总体呈增长态势，并于2008 年达到609.5 万吨；2009 年我国无缝钢管出口急剧下降，出口量仅为317.1万吨，同比下降48.0%（见图2）。其中，对美国出口40.6万吨，同比下降82.3%；对欧盟出口12.3万吨，同比下降71.1%。中国无缝钢管出口美欧被逼入绝境。

在2010年5月31日举办的“中国·聊城钢管产业高峰论坛”上，“我的钢铁网”钢管事业部总经理张利民指出，目前，我国对美国、欧盟等国家（地区）的出口已基本停滞。从2010 年的数据来看，无缝钢管行业已经出现了贸易逆差，这说明现在国内无缝钢管出口已经严重下滑，甚至到了出不去的地步。

2.原因：出口依存度高而产业集中度低，以及国际贸易保护主义不断升温。我国钢管产品频遭国外贸易救济调查主要是因为我国钢管出口量连年大幅增长。在2008 年之前的8年中，我国钢管产量以平均24%的速度增长，到2008 年产量达4416.42万吨，占世界钢管产量的1/3 以上。无缝钢管出口是典型的代表，我国已成为无缝钢管生产和出口大国，出口量占生产量的近1/3，出口依存度较高。以顶峰年份的2008 年为例，当年我国无缝钢管产量为2017.66 万吨，同比增长11%；出口为609.5 万吨，同比增长54.06%。再加上产业集中度低、出口企业众多且良莠不齐，引发市场无序竞争，从而招致国外贸易救济调查。

三、应对之策

随着我国钢铁产能的提高，未来一段时间，钢铁产品大量出口的潜力仍较大，国外对华钢铁贸易救济调查可能继续增长，因此，积极应对乃重中之重。

就企业而言，其应保持长远的投资眼光，既要看到某个产业的发展现状，又要了解产品出口目的地相关产业的产销情况，特别是国外对我国实施贸易救济调查的情况，从而做到“知己知彼”；就行业协会而言，其应发挥协调作用，同时强化对国内钢铁产业和国际（特别是主要出口国）钢铁市场的研究工作，防范贸易摩擦的发生；就政府而言，尤其要做好企业的后盾，充分利用对话机制，通过磋商协作处理钢铁贸易摩擦，并且充分利用WTO诉讼等各种机会，从规则角度，积极维护企业利益。

专家观点：

中美贸易摩擦频繁发生责任在美国

美国商务部曾决定对中国大陆产的礼物盒以及包装丝带，征收最高超过231%的反倾销税，值得注意的是这个决定是在中国商务部宣布对美国的肉鸡产品采取临时反倾销措施的第二天发布的，看起来中美双方颇有一些针锋相对的味道。有很多贸易专家就认为，美国这一次这种做法并非是一个孤立的事件，而是更多的贸易摩擦的开始，针对中美之间的贸易摩擦，会不会演变成贸易战的担忧？

“2009年中国是贸易保护主义的最大受害国，中国遭受到各种贸易保护主义案子有116个，涉及金额达到127亿美元，但是目前中国和美国之间出现的贸易摩擦或者是贸易纠纷不会酿成中美之间的贸易大战”，这是中国商务部钟山副部长的一个表态。

其实自从2009年9月11号轮胎特保案以来，中美之间的贸易纠纷可以说是频繁地发生，为什么这段时间中美之间贸易摩擦会进入这么一个高发期呢？

向松祚 中国人民大学国际货币研究所副所长：

我想我们从去年下半年开始，我们看到争端的案例越来越多，而且争端的程度越来越升级，但是我们看到其中有一个现象，其实所有贸易争端主要都是美国挑起来的，中国没有主动挑起一起。所以我们可以看到，其实这个责任主要是在美方，特别是奥巴马政府，我们知道奥巴马其实去年11月份刚刚到中国来访问，而且当时在中国还受到很好地欢迎，大家都认为他对中国是很友好的态度。回去以后马上贸易争端突然一下迅速升级，包括人民币汇率问题，为什么是这样，核心是奥巴马政府，特别是他本人，把贸易问题和人民币汇率问题完全政治化，为什么他要把它政治化，这个主要是取决于他现在在国内面临非常大的危机，失业率严重地居高不下，而且美国马上面临到国会的中期选举，民主党其实这次面临巨大的挑战。所以包括国际上，包括美国本土的很多评论认为，奥巴马这一次把这个政治化，他这个讲话主要是讲给谁听的，主要是讲给美国，他的选民听的，我们知道制造业是美国民主党的“主要票仓”，当然它也给中国造成了很大的困扰，对中国的经济也会造成很大的伤害，但是他主要是为了赢得政治上选举的胜利，所以它是一个政治化的„

我想贸易摩擦、贸易战，实际上是人们的一种说法，它只是有程度上的区别，我们可以讲贸易摩擦，比如说我们最近看到的，主要是集中在什么，比方说两反，所谓两反调查，一个反倾销，一个反补贴的调查，调查如果是成立以后，它会征罚一些惩罚性的关税。同时，他还会有所谓的特保案，它要证明，中国的产品到美国市场去，损害了美国制造业的利益等等。所谓的贸易战，程度或者是级别要更高，比如说美国有可能动用所谓的，因为美国的贸易法案里面有所谓的超级“三例一”，类似这样的条款，甚至会出现部分对贸易实行一些制裁，甚至中断一些对部分产品的贸易。

贸易战对中美双方都极为不利

不过我个人的判断，特别从最近美国政府，包括美国产业界一些重要领导人的表态，中美之间的贸易摩擦从现在这个程度，提升到贸易战的可能性几乎是没有。为什么？很简单，因为现在美国是中国的第一大出口市场，但是反过来，中国是美国的第三大出口市场，而且我们最近看到，奥巴马在他的国情咨文里，他明确讲得很清楚，他说我们对世界的出口，每增长一个百分点，就可能解决十几万，甚至上百万美国人的就业，而且他说了，亚洲，特别是中国，是美国未来产品主要的出口市场，他怎么会冒这个风险，怎么会有这个胆量和中国贸易关系彻底撕破脸皮，从目前的贸易摩擦，完全过渡到一种很严峻的贸易战，我相信这是不可能的。

从中国来讲，我们看到我们商务部副部长也讲了，中国是贸易保护受害者，我们确实不希望看到，我们中国现在的经济发展也确实还需要我们贸易的推动，尽管我们要逐步地从过渡依赖出口转向内需，所以我想双方会有一个克制。当然最近我们看到，实际上双方火药味比较重，但是我相信双方会逐步地找到一个解决的办法，当然双方在这个里面，怎么能够有智慧的办法，通过各种妥善的办法，能够达到一个解决的方式，是未来的一个核心焦点。

略感失望美国要“敲打”中国 地主家也没余粮了

往邻居家扫落叶是理性的但结局是不幸的

去年一年我们知道美国对中国提出了好多要求，但是有些要求我们实在是达不到，美国人是有一点点失落的，借贸易这些问题敲打敲打中国，这个我们可以理解，虽然说法上我们完全不赞同。当然还有一点，我们电影里这句话，“地主家没余粮了”，我们不愿意这么想，因为毕竟才三千多万美元的一个包装袋，美国就真的没余粮也应该不至于在这点小钱上下文章，但我觉得这件事情反映了一个不好的心态，我们去假设一下，我们大家都住在一个院子里边，我们每一个人都很理性，很努力地把自己家的落叶扫到别人的院子里面去，这样我们的院子就干净了。但是每个人都这么理性的结果是，所有人都费了很大的力气，但是院子还是一团糟。

现在我觉得美国的做法就是这样。他实际上在做这些事情的时候，理性地讲他认为对自己很有利，但实际上对他的利益其实没有任何好处。我觉得这倒提醒了我们一件事情，我们不可能总是用我们认为有道理的话去跟美国人讲，这个理在我们，但是你跟他说不通，所以就一定要在说对话的同时，你还得找对人，什么人在唆使着美国政府在对我们搞贸易摩擦，我们真正的谈话对象就应该是他们，而不只是总是说我们要考虑到美国普通消费者的利益，普通消费者在买东西的时候，他是希望中国的产品越便宜越好的，但是他在一旦面对电视政客的时候，他的第一反映是我又被中国人给欺负了，所以我得支持政府，报复他，他的身份总是在转变的。

中国应积极采取法律手段应对贸易摩擦

首先我觉得我们中国必须有一个很平静的心态，什么叫平静的心态，其实美国对中国贸易摩擦，包括反倾销、人民币汇率升值的压力，我相信会长期存在。为什么？因为现在中国的经济规模越来越大，中国现在已经超过德国，成了世界上第一大出口国，所以贸易摩擦不仅来自美国，来自欧洲，来自其他国家，这种贸易摩擦会长期的，而且频度会越来越高，这是

其实新世纪以来，中国和美国，和其他国家贸易的摩擦其实越来越多，但是我们普遍看到，中国的多数企业，当然可能在国际上打交道经验还不是很丰富，而且时间也不是很长，怎么样能够利用这个法律手段。比如说美国说，我们的轮胎出口到美国，损害了美国的轮胎行业，损害了他的工人，其实这个说法你有证据吗？你有数据的证据吗？这个你可能是因为金融危机的影响，不是因为中国，说中国的出口到美国去，增加了美国贸易的逆差，你的证据在哪里，所以要通过这种证据，如果证据不成立，法律上可以不支持他这个判决，世界贸易组织也不会不支持，所以我想中国的企业必须要有这个清晰的认识，我们怎么拿起法律武器，在法律架构之内，而且我们要主动去阐述新的贸易规则。

我的观点：

首先，贸易摩擦的形式从反倾销向多种贸易保护手段扩展，包括反补贴，特保条例，337知识产权调查，技术性贸易壁垒手段等。其次，随着反补贴贸易摩擦形式的增加，贸易摩擦已从针对某一个或某一些产品为对象的微观层面延伸至宏观经济政策、体制和制度层面，贸易摩擦涉案对象开始由中国企业延伸至中国政府。再次，贸易摩擦涉及的产品和领域逐渐扩大。从货物贸易向服务贸易、知识产权、技术标准、环境保护等方向发展。从传统产业向新兴优势行业扩展，如钢铁、汽车、通信设备、化工企业产品成为我国与发达国家贸易摩擦中的新热点。另外，我国和发展中国家之间的贸易摩擦加剧。印度、巴西、阿根廷、俄罗斯等经济体对我国的贸易壁垒也越来越高，涉及产品越来越多，涉案金额也越来越高。

从深层分析，导致目前贸易摩擦升温的主要因素有贸易保护主义、国际产业结构的重构和趋同、出口市场的集中及多边贸易体制的缺陷。贸易保护主义出现的根本原因是金融危机的背景下全球经济增长放缓，各国政府面临更多的经济、政治方面的压力，因而采取贸易措施以缓解国内的矛盾和压力。然而，贸易壁垒的高筑只能加剧各国间的紧张关系，不但不能缓解金融危机对经济贸易带来的负面影响，反而会加深全球性的经济贸易萧条。

中美贸易摩擦的原因及对策分析 第6篇

【关键词】 中美贸易贸易摩擦原因对策

中美两国之间的贸易关系自建交以来获得了迅速而全面的发展，贸易的飞速发展给两国人民带来了实惠，为两国关系的发展提供了动力，但贸易摩擦也在不断增加。自中国加入WTO后，中美贸易摩擦进入了新阶段，中国市场地位的确立、反倾销、知识产权保护、人民币汇率、对华出口管制以及贸易发展不平衡等问题，构成了中美经贸中摩擦加剧的焦点问题，引起了中美两国政界与经济界的不安。从中美贸易发展的过程看，两国的贸易摩擦主要是由多种原因综合导致的。

1. 中美贸易摩擦的原因

1.1美国的角度分析

1.1.1美国国内贸易保护主义蔓延。在有竞争力的产业里，美国极力倡导自由贸易，但对于一些“夕阳产业”，则实行贸易保护主义。这些“夕阳行业”在世界市场上缺乏竞争力。按照古典贸易理论，美国应从有比较优势的国家例如中国进口，以节约资源，提高福利水平。但美国一些制造商认为中国廉价产品的大量涌入对美国劳动密集型产业以及就业带来巨大冲击，于是纷纷转向政府寻求保护，促使贸易保护主义蔓延，从而导致中美贸易摩擦增加。

1.1.2美国对中国采取歧视性贸易政策。根据中美达成的协议，中国入世15年内美国仍可以把中国视为非市场经济国家，而根据世界贸易组织的反倾销协议，对于从非市场经济国家进口的产品实施反倾销调查时，可用替代国类似产品的国内价格来比较，这就导致美国对世贸组织反倾销条款的滥用。这种非市场经济待遇对中国出口企业的定价策略及有效应诉形成了很大障碍，这也使得中美贸易摩擦加剧。

1.2从中国的角度分析

1.2.1中国出口的产品结构低下、出口市场过于集中。一方面，中国出口的产品主要是劳动密集型或技术含量低的产品，这些产品差异化水平较低，具有较强的可替代性，在国际市场上不仅与发展中国家存在出口竞争关系 ，与发达国家也存在越来越多的竞争。而美国的该类产业处于比较劣势，在就业、结构调整、产业联系效应等压力作用下，美国并不情愿让出既得利益。因此，频繁对中国的出口产品发动反倾销。另一方面，我国的出口贸易地理方向主要集中在美、日、欧盟三大地区，而这三大地区既是全球经济衰退的主流，也是非关税壁垒的发源地，无形中增加了贸易摩擦。

1.2.2我国企业缺乏行业自律性、出口秩序混乱。中国企业素有“薄利多销”的传统，有时为了在国际市场上占领份额，无利也要大量销售。而我国政府有关部门和行业协会又缺乏有效的协调机制，最终不是被进口国反倾销，就是被当地消费者放弃购买。这种低价出口和出口的无序增长，不仅使我们丧失了应得的利润，更加大了我国遭遇贸易摩擦的可能性。

总之，中美贸易的不平衡是中美贸易摩擦的根本原因。造成贸易不平衡的主要原因是我国劳动力资源丰富、劳动力成本低，所以出口的劳动密集型产品价格较低，同时美国消费者也需要购买价格低廉的中国产品。而美国却对其技术密集型产品设置了很多出口限制，使中国不能从美国买到技术密集性的产品，从而发生贸易不平衡，进而引发贸易纠纷。

2. 解决中美贸易摩擦的对策

2.1美国应采取的对策

2.1.1美国应该首先肯定中国的出口贸易对其产生的积极影响。中国积极参与经济全球化，对外贸易迅猛发展，给人们带来了很大的利益，也给世界其他国家特别是美国提供了发展的机遇。中国质优价廉的产品进入美国市场，使美国消费者节省了大量的钱。

2.1.2美国应该改变贸易政策。自从1989年以来，美国政府和国会一直对我国实施高科技出口限制，也因此近年来美国高新技术产业丧失了很多良机。这种政策不仅妨碍了两国的贸易平衡，还损害了美国的利益。所以，美国需要调整现行的贸易政策，不要一直强调限制中国的进口，而应注重扩大对中国的出口，这才是缓解中美贸易关系的关键。

2.2中国应采取的对策

2.2.1继续深化经济体制改革

体制的摩擦是引发贸易摩擦的重要原因，比如对中国贸易摩擦影响最大的特保条款，就是把中国视为非市场经济国家。因此，中国应继续深化经济体制改革，使中国成为一个真正的市场经济国家， 缩小与西方市场经济国家的体制差异，使美国缩小对中国出口技术产品的控制范围，从而使中国得到需要的资本和技术密集型产品 ，最终使中美贸易实现平衡、朝着健康的方向发展。

2.2.2调整出口产业结构

我国出口的产品大多是科技含量较低的劳动密集型产品，很容易被替代。如果不及时把劳动密集型产品向技术密集型调整，我们的出口贸易在国际市场上将很难发展。而优化出口产业结构的关键是提高产品的技术含量，根本上是要依靠科技创新，为科技创新和应用提供良好的制度环境，这样才能不断提高企业进行科技创新的积极性。而且当前经济全球化时代，一国产业结构的调整要融入到世界产业结构调整的框架内，才能做到有效地缓解贸易摩擦。

2.2.3实施出口市场多元化战略

目前中国的出口市场过于集中在欧美等发达国家，这也是造成中国与美国出现贸易争端的一个主要原因。因此，我们要进一步调整出口的地区结构，实施国际市场多元化战略。除了继续巩固传统的北美市场外，我们还要尽力向一些经济水平较好的新兴工业国家和地区扩展，如中东地区的发展中国家，在开拓了新市场的同时又减少了对美国市场的依赖，以达到对外贸易在地理分布上的平衡，从而减少摩擦。

2.2.4引导企业提高产品质量、规范出口秩序

企业在不断降低产品成本的同时要创立具有自主知识产权的产品，实现出口贸易的可持续发展。相反，如果仅仅片面追求"薄利多销"，不仅使产品利润很低，而且会给进口国家带来反倾销借口。另外，企业要规范出口秩序，坚决打击和抵制任何扰乱进出口经营秩序的行为。

2.2.5充分利用WTO争端解决机制

WTO争端解决机制，为发展中国家提供了有效解决纠纷与争端的办法。作为WTO的成员，我们要按照WTO规则来健全贸易救济措施和安全保障体系。在中国与美国的贸易摩擦中，只要中国严格遵守了WTO规则，就应该积极寻求世界贸易组织的裁决和保护，将两国的贸易争端置于统一公平的规则下进行解决，从而消除中国出口面临的不合理限制。若美方出现违背世贸组织原则、滥用贸易救济措施等错误做法，我们应立即通过世贸组织启动贸易争端解决程序，以维护我国的合法权益。

结束语

目前我国已经成为推动世界经济发展的动力，从历史上看，任何一个国家在崛起的过程中都伴随着各种贸易摩擦，而中美之间的贸易摩擦也将是长期存在的。因此，我国应在充分把握和理解WTO 规则的基础上，以科学的手段维护自身的经贸权益，妥善处理好中美贸易间的矛盾，弱化中美贸易摩擦对我国经济带来的消极影响。只要双方有诚意解决问题，加强沟通与协调，采取切实可行的措施，中美一定能迈向真正“战略合作伙伴”的互利关系。

参考文献：

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[4] 高永富.中美贸易不平衡问题及其解决途径研究[J].国际贸易，2009.

[5] 陶文钊.中国入世以来的中美经贸关系简析[J].外贸经济，2005.

作者简介：冯玉杰，女，汉族，江苏人，西南大学经济管理学院。主要研究方向：国际经济与贸易。

摩擦滑移隔震结构的能量分析 第7篇

地震对结构的作用是一种能量的传递、转化与耗散[1,2,3,4]。摩擦滑移隔震结构通过基底摩擦耗能减轻上部结构震害,文献[1]将整条地震波输入到隔震结构,研究了激励能量向上部结构传递的规律及摩擦系数等参数的变化对能量传递的影响,但无法分辨出地震波的某一频段信号对结构能量反应的作用;在此基础上文献[2]用合成的正弦波信号研究了不同频率组合对隔震结构能量传递的影响,但这些合成信号与地震波信号有很大的差别,不能完全反映实际地震的真实情况。本文采用时频分析的方法,用小波包变换将地震波进行分解,通过重构得到各频段分量信号,将各频段重构信号施加于隔震结构,研究其在不同频率地震作用下的能量反应规律。

1 结构的运动微分方程和能量平衡方程

取隔震结构上部质点的质量、水平刚度和阻尼分别为m,k和c,用mb和kb分别表示隔震层的质量和限位弹簧的刚度;μ为摩擦系数;y为上部结构质量m相对于地面的位移;yb为隔震层相对于地面的位移;¨ug表示水平方向地震作用。当隔震层相对于地面滑动时,上部结构和滑块振动方程分别为:

上部质点m:

隔震层mb:

将式(1),式(2)的两边分别乘相对位移增量dy=﹒ydt和d﹒yb=﹒ybdt,并在时间区间[t1,t]上积分(其中t1为起滑时刻[7]),得上部结构和隔震层结构的相对能量方程;合并两方程并引入参数:非隔震结构的自振圆频率,上部结构阻尼比ζ=c/2 mω,隔震结构质量比α=mb/m,刚度比β=kb/k,可得:

其中:上部结构动能最大值为:

上部结构阻尼耗能为:

隔震层摩擦耗能为:

隔震结构的总输入能为:

2 隔震结构能量分析

2.1激励的选取及其小波包变换

Ⅰ类场地选用Fsd-SANTA波,Ⅱ类场地选用El-centro波,Ⅲ类,Ⅳ类场地分别选用EMC-FAIRVIEW波和tri-TREASURE IS-LAND波进行分析,地震波的采样频率为50 Hz,将地震波加速度峰值调整为8度区罕遇地震的情况[8,9]:A=0.4g(g为重力加速度,m/s2)。取非隔震时上部结构无阻尼自振周期T=0.3 s,阻尼比ζ=0.05;隔震结构的刚度比β=0.1,质量比α=0.2,计算得隔震结构第一隔震频率为0.68 Hz,第二隔震频率为4.77 Hz。采用db3小波将地震波信号分解到第三层,对第三层各频段进行重构,则隔震结构的第一隔震频率0.68 Hz落于第一重构信号频率范围内,第二隔震频率4.77 Hz落于第二重构信号的频率范围内。

2.2能量分析

经分析发现,Ⅰ类场地地震波的第一、二、四频段重构信号和Ⅱ类～Ⅳ类场地地震波的第一、二频段重构信号作用下结构能量反应较大,其他频段重构信号能量反应很小。能量反应见表1,表中f1,f2,f4分别为第一、二、四频段重构信号。

由表1可见,隔震结构能量反应以低频信号为主。Ⅰ类场地的Ekr和Ed随μ的增大而增大,Ef随之减小,第一频段EI能减小,第二、四频段均增大。这说明当μ增大时,隔震结构趋向于传统结构变化,上部结构响应增大,结构的总输入能加大。所以,为了达到良好的隔震效果,Ⅰ类场地应取较小的摩擦系数。

Ⅱ类,Ⅲ类场地能量反应类似,μ较大时,Ekr,Ef减小,而Ed增大,说明上部结构吸收了较多的能量,不利于结构的抗震;所以Ⅱ类,Ⅲ类场地情况下摩擦系数宜取中间值。Ⅳ类场地Ekr,Ed,Ef随μ的增大而减小,结构总输入能中,第一频段信号随μ减小,第二频段随之增大,但能量主要集中在第一频段。说明隔震结构的摩擦系数取较大值时将得到较好的隔震效果。

3 结语

采用小波包分解的方法,对比分析了摩擦滑移隔震结构在不同场地类别地震波重构信号作用下的能量反应,得到如下主要结论:1)地震波的低频重构信号对结构能量反应起主要作用;结构总输入能中,低频重构信号作用下随摩擦系数的增大而减小,高频重构信号作用下随之增大。2)在Ⅰ类场地地震波重构信号作用下,摩擦系数的增大导致上部结构动能、阻尼耗能增大,摩擦耗能减小,所以此时宜取较小的摩擦系数以保护上部结构。3)在Ⅱ类,Ⅲ类场地地震波重构信号作用下结构能量反应相似,摩擦系数增大时,上部结构动能、摩擦耗能均减小,而上部结构的阻尼耗能增大,建议摩擦系数取中间值为宜。4)Ⅳ类场地地震波重构信号作用下,随摩擦系数的增大,上部结构动能、阻尼耗能、隔震层摩擦耗能均减小,所以Ⅳ类场地时,隔震结构摩擦系数取较大值将对隔震效果有利

摘要：采用小波包变换的方法,分析了摩擦滑移隔震结构在不同场地类别地震波重构信号作用下能量传递规律。结果表明,地震波的低频信号对结构能量反应起主要作用,对于不同的场地类别,摩擦系数对隔震结构能量传递的影响不同。

关键词：滑移隔震结构,小波包变换,摩擦系数

参考文献

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摩擦力教学中难点分析 第8篇

摩擦力是高中物理中非常重要的一种力,也是学生普遍觉得不好掌握的一种力。通常固体间的摩擦力分为三种:滑动摩擦力,静摩擦力和滚动摩擦力。在高中物理中,通常分析前面两种。在具体计算中,只要给定动摩擦因数,滑动摩擦与滚动摩擦的分析计算法是一样的。笔者多年的教学研究表明,总体来看摩擦力教学中的难点有:摩擦力产生的条件;静摩擦力的取值范围及其最大值;相对运动的方向与趋势。为了让学生更好地理解把握教学难点,在分析讲解后,还应当结合例题作必要的分析说明,再让学生课后做些练习。

一、摩擦力教学中的难点与突破策略

(一)产生摩擦力的条件

1.产生摩擦力的条件的理解把握

两物体间产生摩擦力的条件是:(1)两个物体间的接触面粗糙;(2)接触面间有弹力;(3)两物体有相对运动或相对运动趋势。以上三个条件必须同时满足,缺一不可。教学中发现,不少学生在分析两个物体间是否有摩擦力时,常常是凭直觉判断的,因而导致这样或那样的错误。。

为了便于学生理解把握摩擦力产生的三个条件,在教学中应当注意创设一些必要情景,如用实验软件DISLab6.8A设计如图1-3所示的教学情境,并通过多媒体展示在大屏幕或电子白板上。

如图1所示,一物体静止放在粗糙的水平面上,且压紧水平面。此时,被研究的两物体———地面和静止物体间的接触面粗糙,满足条件(1);静止的物体对地面有压力,地面对物体有支持力,接触面间有弹力,满足条件(2)。但是力传感器上是观察不到示数的,表明静止放在粗糙水平面上的物体并没有受摩擦力作用,原因是静止的物体与地面间没有相对运动趋势。也就是说:仅满足条件(1)、(2),不满足条件(3),不足以产生摩擦力。

如图2所示,一物体贴着竖直的粗糙墙面自由下落。此时,被研究的两个物体———墙面和下落的物体,由于墙面粗糙,所以满足条件(1);物体沿着墙面自由下落,即物体与墙面间没有力的作用,不满足条件(2);物体沿墙面下落,有相对运动,满足条件(3)。但是力传感器没有示数,表明沿墙面自由下落的物体没有受摩擦力作用,原因是下落的物体与墙面间没有弹力。表明下落的物体与墙面,仅满足条件(1)、(3),不满足条件(2),不能产生摩擦力。

如图3所示,一物体受水平方向上受外力F作用,紧贴着竖直墙面下滑。此时,被研究的对象是下滑的物体与墙面,由于墙面粗糙,满足条件(1);物体在水平外力F作用下,紧贴着墙,接触面间有弹力,满足条件(2);物体沿墙下滑,有相对运动,满足条件(3)。此时力传感器上是可以观察到示数的,表明两个相互接触的物体间,只有同时满足上述三个条件才可以产生摩擦力。

2.教学突破

分梯度设计问题情境,降低难度,利用软件辅助和多媒体进行教学,让学生的观察变得形象直观,进而提高教学质量。

(二)静摩擦力的取值范围及其最大值

1.静摩擦力的取值范围及最大值的确定

如图4所示,物体放在粗糙的水平面上,压紧水平面。逐渐增大拉水平放置的力传感器的作用力,观察大屏幕上的力传感器的示数,当然还可以观察计算机即时画出的图像。在物体没有运动之前,发现力传感器的示数是随着水平拉力的增加而变大的,表明静摩擦力有一定的范围;从物体没有运动到即将运动的前后,观察力传感器示数的最大值或图像的最大值,这个最大值就是静摩擦力的最大值,当物体没有运动趋势时,物体所受的静摩擦力为零,所以物体的静摩擦力的取值范围是0~最大值,即0<f≤fｍ。

2.教学突破

利用力传感器把微小的不可见的突变过程,通过数字量化出来,便于说明问题,让学生信服。

(三)正确理解相对运动,并把握好相对运动的方向和趋势

1.相对运动方向和趋势

相对运动,对初学者而言,不容易把握,更别说相对运动的方向和趋势了。在新课教学中,可以创设如下教学情景,并设计一些适当的问题引导点拨学生。

实物展示,如图5所示,一把毛刷与静止的桌面接触,且有运动;如图6所示,两把毛刷互相咬合,且有相对运动趋势,刷毛的形变把相对运动趋势和阻止相对运动趋势的作用夸大地显示出来。在实际教学中,还可以利用计算机软件,用三维动画将这个细微的变化过程模拟出来,帮助学生准确理解相对运动及相对运动的方向和趋势。总之,就是把学生看不清、道不明的过程,通过多种手段、从多个角度直观地呈现在学生面前,达到准确理解灵活运用的目的。

为了更好地让学生认识相对运动方向(或相对运动趋势的方向),还可以作如下分析。

如图7所示,B物体平放在A物体上,A、B两物体都静止不动。若选择A为参照物,B物体相对A的速度等于零,则A、B两物体无相对运动或相对运动趋势;同理,选B为参照物,结果也一样。

如图8所示,B物体还是水平放在A物体上,且都分别以各自的速度向右运动。

若vＡ=vＢ,二者相对静止,选择A为参照物,B相对A的速度等于零,无相对运动或相对运动趋势;同理,选择B为参照物也一样。

若vA<vB,选择A为参照物,B相对A的速度向右,有向右的运动;若选择B为参照物,A相对B的速度向左,有向左的相对运动;

若vA>vB,选择A为参照物,B相对A的速度向左,有向左的相对运动方向;若选择B为参照物,A相对B的速度向右,有向右的相对运动。

两个静止的物体,如果叠放在斜面上,可先假设接触面是光滑的,通过两者的相对运动方向就可以知道相对运动趋势的方向了。

如图9所示,某物体放在水平盘上,随盘一起做匀速圆周运动,假设从位置A运动到了位置B,如图10所示。若以盘的中心O点为参考点,那么物体相对于盘的相对运动方向为CO方向(O为盘的中心点);作为拓展和提高部分内容,师生可以共同探讨,若盘做变速圆周运动的话,不仅存在法向摩擦力,同时还存在切向的摩擦力,相对运动趋势方向要用平行四边形法则来确定。

由于是新课教学,在此,不作进一步的探讨。

2.教学突破

利用自制教具,模拟动画,放大微小变化过程,设计适当的问题情境,渗透思维方法,帮助学生认识问题的本质。

(四)滑动摩擦力的计算

分析计算摩擦力是运用牛顿定律处理许多动力学问题的前提,在具体问题的处理中,应注意以下几点:(1)公式F=μN中的N是两接触面间的正压力,并不总等于物体的重力,不能把公式写成F=μmg;(2)滑动摩擦力f,与物体相对速度大小及接触面积无关;(3)μ是动摩擦因数,无单位,与接触面情况和物体材料有关;(4)滑动摩擦力方向始终与接触面相切,并与相对运动方向相反。

【例题】 如图11所示,一个重为100N的物体,放在水平面上,物体与平面的动摩擦因数μ=0.2,试计算该物体在下列几种情况下的摩擦力。

(1)物体静止时,用F=5N的水平向右的力拉物体;

(2)物体静止时,用F=30N的水平向右的力拉物体;

(3)物体以v=15m/s的初速向左运动,用F=15N的水平向右的力拉物体。

分析与解:由于物体初始刻时静止,当给物体水平向右的拉力,而物体将动不动时,由于物体与水平面间的正压力N=mg,在此正压力下,物体有最大静摩擦力。

一般情况下可以认为最大静摩擦力等于在同样正压力条件下的滑动摩擦力,本题中,由题意可知。

(1)中,F=5N,由于拉力等于静摩擦力,所示f=5N,方向向左。

(2)中,由于F=30N>fm,∴物体不可能再静止,此时,f=fm=20N,方向水平向左。

(3)中,开始时,物体已滑动,虽然加了外力F,但是由滑动摩擦力产生的条件仍然可知,方向水平向右。

二、摩擦力教学中应注意的几点

第一,课堂教学应从学生已有的知识入手,结合日常生活的经验体会,设计适当的教学情境,运用多媒体等教学手段,使教学形象化、直观化,有效转化教学难点,提高教学实效。

第二,创设物理情境,设计分层递进问题,引导学生思考,培养学生的学习兴趣和能力。物理教师的重要工作之一,是让学生对物理产生好奇心和求知欲,进而积极努力学习物理。教育学研究表明:任何创新都来源于问题,让学生带着问题学习,强化学生的问题意识,是实施创新教育的重要手段,有效合理的问题设计有利于学生把握重点,突破难点。实践证明,在恰当的物理问题情境中,设计分层递进的问题,让不同层次的学生参与进来,使这些不同层次的学生,通过思考分析,都能基本正确地回答相关问题,让这些学生都能体会成功的喜悦,从而调动学生学习物理的积极性和主动性。

第三,运用“多媒体”突出重点、分化难点。物理学中的许多概念、规律过于抽象,让初次接触这些概念、规律的学生理不清头绪,因而难以理解把握,如各种力、磁感线等。化抽象为形象、直观,变不可见为可见,降低学习难度,是突破重、难点的关键所在。实践证明,运用适当的教学软件设计课件,通过多媒体展示,可收到良好的教学效果。多媒体以其形象直观、声形兼备、表现形式多样等优势,能极大地增强教学的直观性和趣味性,使学生充分理解概念和规律,能有效突出重点、分化难点。

第四,充分挖掘利用传统教具。利用挂图,实验器材(包括实验室和课外购买的),自制教具(教师或学生自制的)等也可以有效地突出重点、分化难点。

摘要：新课教学中,如何突破教学难点具有较强的现实意义,尤其是对年青物理教师而言。本文结合作者多年的教学经验对摩擦力教学中难点突破作较深入的分析。

矿山机械中摩擦磨损分析 第9篇

关键词：矿山机械,摩擦磨损,分析

目前矿山机械的失效主要是由于摩擦磨损造成的, 而矿山机械的摩擦磨损给人们的生命和财产造成巨大的损失, 再者由于矿山机械的工作环境比较差, 工作情况也比较的复杂和苛刻, 在高速高温的条件下进行工作, 有大量的热量的由于摩擦而散失, 就造成了大量的能源浪费, 最终导致矿山机械的摩擦磨损失效, 造成数亿元的损失。现在矿山机械设备主要有4种失效形式, 包括磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损、腐蚀或侵蚀磨损, 这些磨损因为长期不断地摩擦, 就会对矿山机械的零件的表面机械模式, 最终使得矿山机械零件的报废, 停止正常的运行工作, 影响矿山机械以及人们的活动, 因此对矿山机械进行摩擦磨损进行分析和研究, 是十分有必要的, 也具有十分重要的意义。

1 矿山机械中摩擦磨损形式及机理

1.1 磨粒磨损

磨粒磨损是由于进行零件表面的粗糙度和硬度都不同, 在相互摩擦过程中就会使得一些游离的颗粒在其中间滑动, 从而引起进行零件之间的磨损。矿山机械零件表面的硬度强弱区别, 使得零件材料较软的就会被划出沟槽, 就会造成矿山机械设备降低工作效率。磨粒磨损对矿山机械的磨损程度在很大程度上, 取决于磨粒的硬度、形状、大小和分布等等因素, 和相互摩擦零件材料的硬度的相对值, 磨粒的硬度值越高就会对进行零件摩擦的越严重, 对整个矿山工作造成的影响也会越大。

1.2 疲劳磨损

矿山机械在不断地使用过程中, 时时刻刻都在对矿山机械设备进行磨损, 机械零件在长期反复的切应力作用下, 达到材料的疲劳极限, 就会使得矿山机械零件因为疲劳而磨损。疲劳磨损度矿山机械设备的切应力磨损时时刻刻都都存在, 但由于这些磨粒在对进行零件切削的过程中, 但是应力是比较小的, 只有在长期反复作用的条件下, 才能够对矿山机械造成比较明显的磨损, 由于零件材料强度的不同, 使得进行零件材料比较弱的材料就会折断, 并留下一些麻点, 就会出现裂纹。

1.3 粘着磨损

粘着磨损是在矿山机械设备的使用过程中, 机械零件在载荷作用的情况下, 一些接触点的应力比较的大, 就会发生塑性变形, 使得两个相互接触的表面发生粘连, 从而连接在一起, 对矿山机械造成磨损。在机械运转过程中, 部分承受的压力比较大, 摩擦时温度也比较高, 就会使接触的表面因为没有润滑, 就会直接接触甚至会变得干燥, 缺乏润滑就使得机械零件之间的摩擦加大, 导致金属表面发生软化, 产生粘着磨损。

1.4 腐蚀与侵蚀磨损

腐蚀磨损是腐蚀和磨损共同作用的结果, 在润滑剂使用过程中, 其中的某些化学物质与金属发生化学反应, 产生一些酸性物质, 进而腐蚀金属材料。矿山机械零件因为腐蚀而形成部分金属腐蚀物, 这些物质粘连在机械零件上, 在摩擦磨损过程中这些物质粘连不牢固, 就会连带金属物质一起被剥落下来, 金属表面的氧化膜被剥落, 使得金属表面不断的裸露在空气中, 这样就会造成新的表面被腐蚀和磨损, 导致金属表面的磨损加剧。矿山机械零件的在汽压的工作条件下, 不断地金属进行液流冲击, 如此反复的打压就使得在金属表面产生侵蚀磨损。

2 矿山机械摩擦磨损研究的现状与展望

2.1 对设备进行磨损失效分析

造成矿山机械设备摩擦磨损的外在因素复杂多变, 对机械设备的摩擦磨损的形式也是各种各样的, 同样的矿山机械的失效形式也是比较复杂的。因此, 在矿山机械摩擦磨损的过程和机制都比较的复杂, 由于不同的矿山机械设备在不同的环境下工作, 对矿山机械设备的摩擦磨损失效分析就显得十分有重要了。对矿山机械的摩擦磨损失效进行分析, 就必须对机械设备的工作环境进行深入的调查和分析, 并对机械磨屑的产生原因进行研究, 最终得到矿山机械设备摩擦磨损失效的主要原因, 在依据分析和研究的结果, 提出有效的改进矿山机械耐磨性的措施。

2.2 抗磨材料的研发

为了能够有效地降低矿山机械零件的摩擦磨损, 就应该对机械耐磨材料进行研究, 不断地提高矿山机械材料的耐磨性。目前我国矿山机械主要使用的是低碳锰钢, 用这种低碳耐磨钢来制造耐磨件, 这种钢的耐磨性比一般的材料都要强。但是随着矿山机械工作环境变得越来越复杂化, 工作条件变得更加恶劣, 对矿山机械材料的耐磨性提出了更高的要求, 满足矿山机械材料性能日益增加的需要, 能力提高材料的综合性能。

2.3 设备的正确使用与维护

由于矿山机械工作环境恶劣, 而且工况条件苛刻, 矿山机械在使用过程中的得不到良好的润滑, 就会加剧矿山机械零件的摩擦磨损。因此在分析和研究矿山机械摩擦磨损原理, 以及机械失效的同时, 还应该加强对矿山机械设备的正确使用和维护。只有严格遵守机械操作的相关规定, 熟悉了解工艺规程, 尽量的减少因为人为因素造成不必要的摩擦磨损。

3 总结

矿山机械在实际工作过程中, 摩擦磨损无处不在, 而且不同形式的磨损往往是共同作用的或者是相互交替发生的。在了解矿山机械摩擦磨损的原理后就应该对零件材料进行综合性能分析, 尽可能的降低矿山机械在使用过程中的摩擦磨损, 有效的延长矿山机械的使用寿命。而且矿山机械的工作环境比较恶劣, 就更容易受到摩擦磨损, 使得机械的正常使用, 矿山机械设备因此而磨损失效的矿山机械设备, 给国家和人民都带来很大的经济损失。因此, 应该对矿山机械的摩擦磨损进行深入地分析和研究, 正确的使用和维护矿山机械, 并对降低机械摩擦磨损采取有效地措施, 以减小机械摩擦磨损, 延长使用寿命, 降低经济损失。

参考文献

[1]蒋建忠, 赵永武.摩擦磨损试验机计算机辅助测试系统的设计与实现[J].江南大学学报 (自然科学版) .

[2]杨晓京.固体颗粒杂质影响活塞环—缸套润滑, 磨损的理论及试验装备研究[D].浙江大学, 2008.

[3]杨建乐, 牛如意.采煤机螺旋滚筒端盘齿座磨损原因分析及对策[J].矿山机械, 1997.

[4]丁强.基于模型的机械设备磨损剩余寿命预测方法的研究[D].河北农业大学, 2001.

后注浆摩擦桩优化案例分析 第10篇

关键词：试桩,后注浆,摩擦桩,设计优化

0 引言

在建筑行业努力实现低碳环保和节能减排, 地产行业通过控制成本求得竞争优势的今天, 结构优化是建筑设计领域的新兴热点。从社会上出现的相当数量的设计咨询顾问公司、优化公司可见一斑。其实, 多种方案比选, 追求结构设计的最优最省一直是结构工程师孜孜以求的目标。因地基基础占结构整体造价比重较大, 且基础设计中, 经验取值较多, 一般安全余量较大, 故基础的优化往往比上部结构更见成效。作为量大面广的桩基工程, 桩基的优化在许多已建工程中节省了可观的资金。本文就天津一例后注浆摩擦灌注桩的优化案例进行探讨。

1 试桩的准备

1.1 规范依据

按照《全国民用建筑工程设计技术措施》2009版结构分册 (地基与基础) 6.7.2.1, 注浆对桩承载力的提高视土性、注浆压力、浆液配比、注浆工艺、注浆量的大小和施工队的操作技术水平等因素而变化, 通常幅度在20%~100%之间, 在提高承载力的同时, 增强桩的质量稳定性与减少桩基础沉降。

按照JGJ 94—2008建筑桩基技术规范的5.3.10, 对于泥浆护壁成孔灌注桩, 竖向增强段为桩端以上12 m;当为桩端、桩侧复式注浆时, 竖向增强段为桩端以上12 m及各桩侧注浆断面以上12 m, 重叠部分应扣除。

1.2 项目概况

天津某项目地上为18层~28层高层剪力墙住宅组团, 地下为1层车库, 主楼基础为承台梁下布桩, 车库基础为桩承台加防水板。桩径600 mm, 因地基土弱腐蚀, 桩基混凝土标号采用C35。主楼-1层层高4.7 m, 取地勘报告175号钻孔估算, 桩顶标高-5.5 m相当于自然地面下埋深约4.3 m。岩土工程参数见表1。

1.3 试桩的载荷试验

本项目试桩检测采用单桩竖向抗压静载荷试验, 试验反力采用压重平台提供反力法, 即由压重平台提供反力通过试桩钢梁及千斤顶对基桩进行加载试验。堆载配重650 t, 基准梁为钢质, 长6 m;沉降测定平面距桩顶0.2 m。加载方法采用慢速维持荷载法。为节省成本, 本项目试桩仍需做工程桩使用, 不压至破坏。

荷载分级:预估极限承载力值的1/10, 第一级可按两倍分级荷载加荷。稳定标准:每级荷载作用下, 1 h的沉降不超过0.1 mm, 认为已达到相对稳定, 可加下一级荷载。终止加荷条件:1) 某级荷载作用下, 桩顶沉降增量超过前一级荷载作用下桩顶沉降增量的5倍时;2) 某级荷载作用下, 桩顶的沉降增量超过前一级荷载作用下沉降增量的2倍, 且在24 h尚未达到相对稳定时;3) 当桩顶总沉降量超过40 mm~60 mm后;4) 已达到预估单桩竖向抗压极限承载力;5) 已达反力装置的最大加载量。出现上述情况之一时即可终止试验。

卸载:每级卸载值为每级加载值的2倍。

1.4 试验曲线分析

举例取ф0.60×31.00 m (设计桩长) 来分析, 该桩每级加载360 k N, 当荷载逐级加压至4 680 k N时, 维持荷载150 min达到相对稳定, 该桩的桩顶累计沉降量为22.59 mm, 满足设计要求, 故终止加荷, 分级卸载至0 k N。该桩最终残余变形量为15.44 mm。故该桩的单桩竖向抗压极限承载力实测值可按不小于4 680 k N考虑。

通过图1 Q—s曲线可见, 加载到4 680 k N时, 本级沉降超过5 mm, 累计沉降超过20 mm, 曲线即将进入陡降段。若发生明显陡降, 其明显陡降起始点对应的荷载即为单桩极限承载力。图2s—lg Q曲线即将出现陡降直线段, 而出现陡降直线段的起始点所对应的荷载即为单桩极限承载力。综上考虑, 从以上曲线可以看出, 非破坏性加载已接近最大值, 距离破坏性试桩, 即单桩极限承载力相差级数应该已不多。从桩基优化幅度与确保项目整体安全性考虑, 决定此时停止加载。

2 一期桩基优化

2.1 注浆方式的选择

首先, 从机理上讲, 桩端受沉渣影响敏感, 经后注浆沉渣得到加固且桩端有扩底效应, 桩端沉渣和土的加固效应强于桩侧泥皮的加固效应, 所以端阻的增幅高于侧阻, 故应优先考虑桩端加固。再者, 从《桩基规范》讲, 单一桩端后注浆时, 竖向增强段为桩端以上12 m。其效果相当于桩端加固, 加上桩端以上12 m桩侧加固, 因深层土侧摩阻一般大于浅层土的, 故效果肯定好于任一位置的单一桩侧以上12 m加固。最后, 假设考虑桩端、桩侧复式注浆, 此项目最高28层剪力墙, 就一般而言, 荷载不算大, 初步可不考虑。若超过100 m高层, 则应考虑。然后根据《规范》, 竖向增强段为桩端以上12 m及各桩侧注浆断面以上12 m, 重叠部分应扣除。假如在距桩端12 m处增加注浆孔, 则按计算值24 m桩承载力已接近4 000 k N。则设计所需要的承载力为3 200 k N, 3 600 k N的桩长均会小于24 m, 重叠部分造成浪费。桩侧土侧阻力浅层小于50, 提高幅度小, 且桩短后, 持力层上提, 浅层持力层的桩端承载力和抵抗沉降均不如深层土。故综上考虑, 不采用复式注浆。最终该项目决定采用单一桩端后注浆。

2.2 桩长优化分析

因本项目先打桩, 后开挖, 所以表2中, 需要用试桩抗压实测值Qui, 减去设计桩长以上部分桩周土极限承载力, 约4 m, 28×4×1.884=211, 近似按200考虑, 得其设计桩长所对应的抗压极限承载力值Quk。表3中, EFG区作为项目一期, 设计院根据地勘报告, 计算出原始, 即优化前设计桩长28 m, 31 m, 34 m, 对应承载力3 200 k N, 3 600 k N, 4 000 k N。

试桩共5根, 根据表2中Quk, 34 m为4 650 k N, 28 m为3 950 k N, 即单纯从表面看, 28 m即可基本取代优化前的34 m桩, 但考虑28 m试桩只有两根, 相对于该区1 000多根桩, 比例很低, 为保险起见, 不能按100%减少桩长, 而取2/3的优化量, 即优化2/3× (34-28) =4 m, 取30 m对应承载力为4 000 k N, 根据表2中已有的一根31 m对应的4 480 k N的试桩来看, 差值480 k N, 按照每米对应200 k N, 30 m取4 000 k N安全余量是足够的。

同理, 按照桩长减4 m的幅度, 原设计31 m-4 m=27 m, 因表2中28 m对应3 950 k N, 故27 m对应3 600 k N, 安全余量足够。原设计28 m-4 m=24 m, 但考虑本次试桩最短28 m, 无24 m桩实测数据。且桩长短, 侧阻力, 端阻力均有减小;24 m桩持力层为9a或9b间杂土层, 本次试验无持力层为该土层的试桩。所以仍考虑将持力层选为11a土层。故桩长减2 m, 定为26 m。

根据地勘报告推荐值, 桩侧后压浆提高系数1.5, 桩端后压浆提高系数2.3。试桩后效果较好, 将桩侧后压浆提高系数提高为1.6。重新计算承载力, 26 m计算承载力3 388 k N, 3 388/3 200=1.06%, 27 m为3 507 k N, 3 507/3 600=97.4%, 30 m为3 857 k N。3 857/4 000=96.4%。基本吻合。一期与二期优化前后桩长对比见表3。

本期EFG区全部桩基检测均通过验收。且各区经过近2年的沉降观测, 最大沉降200多毫米, 符合设计要求。

3 二期桩基优化

ABCD区作为项目二期, 晚于一期施工, 因设计单位更换后, 新的设计单位认为二期距离一期有数百米, 不能直接采用一期的试桩结果。出图后, 发现桩图由不同设计人按照地勘计算, 选取桩长, 居然有11种之多, 最长达到38 m, 40 m。沟通后, 设计方认为是严格按照地勘计算出的桩长, 若归并, 则必会给甲方带来浪费。桩长种类偏多且桩基成本较一期要高不少, 经几方协商后, 在一期的基础上, 有必要重新做试桩。

选5种桩长, 各做2根。本着二期优化幅度不小于一期的原则, 二期的26 m, 27 m, 30 m三种试桩直接按之前优化后的3 400 k N, 3 600 k N, 4 000 k N来试, 26 m根据前次计算值3 388 k N, 与27 m只差1 m, 故可适当提高到3 400 k N。这三种桩试桩均合格。另有两种试桩31 m, 34 m, 参照前次试桩结果, 直接按4 300 k N, 4 600 k N来试桩。本期单位布桩时尽量在剪力墙纵横墙交角处布桩, 故有些轴线桩数较一期减少, 但桩长增加。试桩需多出31 m, 34 m两种, 参照前期试桩结果, 直接按4 300 k N, 4 600 k N来试桩。试桩结果全部达标。

二期试桩单桩竖向抗压极限承载力实测值见表4。

4 结语

两次桩基优化A区~F区共7个分区, 总计节省成本约700万元, 经济效益是显著的。

1) 试桩作为一种有效的优化手段, 对于大体量的建筑, 应尽量优先选用。

2) 对于试桩结果, 应进行仔细的对比分析, 选取有一定安全余量的数值。分期开发的项目, 不同期之间相互验证。

3) 岩土工程参数修正后, 重新计算, 将计算值与试桩实测值对比, 相互验证。

参考文献

[1]JGJ 94—2008, 建筑桩基技术规范[S].

电刷镀镍镀层摩擦磨损性能比较分析 第11篇

参照刷镀基本工艺参数[1]并查阅文献同时结合实践经验现将本文的单因素实验参数分布表列举如表1:

根据表1的工艺参数进行刷镀制备八个镍镀层试样, 从制备好的镍镀层中切出规格如图1的长方体试样, 在金相磨平磨机上磨平, 并用砂纸进行抛光。

2摩擦磨损实验设备

本试验采用MMS-2A屏显式磨损试验机。摩擦副采用环块式滑动摩擦磨损的干摩擦磨损方式, 对磨环与测试试样形成滑动摩擦[2]。其中试验材料形状长方体块状, 对磨材料为环形。本试验选取对磨件材料是Cr12Mo V, 其硬度为HV760, 尺寸为外径为Ø40mm, 长度为10mm, 内径为16mm。试验条件为干摩擦, 对磨件转速为200r/min, 载荷为10kg。

3实验方法

试验前将长方体试样置于超声波清洗机中洗净, 然后用酒精擦拭烘干, 在精度为0.0001g的电子天秤上对块状试样进行称量, 取三次称量的算术平均值作为该试样的质量。磨损后的质量由摩擦试验结束后进行同样的步骤得出, 摩擦试验前后的质量值相减为试样在试验过程中失重的大小。

试验过程中, 对磨材料安装于下试样轴, 长方体试样安装于上试样轴且固定不动。对试样的转速、试验力大小、单个试样的试验时长等参数进行设定, 并开启MMS-2A试验机配套的监测软件来记录试验过程中摩擦系数、摩擦力矩、试验力大小等参量的变化, 生成摩擦系数-时间曲线进行分析[3]。

4实验结果

试验在MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机上进行, 环形试样的转速为200r/min, 摩擦力大小为100N, 每个试样磨损时间为15min。试样在摩擦试验前后的质量如表2所示:

由表2可见试样3在同等条件下的磨损失重最小, 说明试样3的耐磨性有可能是最好的。具体还要参照试样的磨擦系数和时间图来判定。

试样1-8以及基体的摩擦系数-时间图分别如下:

由导出的实验报告表表可可以以总总结结如如表表33所所示示::

因此可见试样3的平均摩擦系数最低, 而且较稳定, 刚开始很低, 慢慢摩擦系数变大是因为基体和刷镀层结合部位性能不够稳定, 磨久了就到了基体, 所以摩擦系数总体成一个上升的趋势。即当刷镀电压为12V、刷镀时间为15min、阳极速率为20 m/min时得到镀层摩擦磨损性能最优。

参考文献

[1]朱文慧.纳米颗粒增强Ni基耐蚀耐磨复合镀渗表面合金层的研究[D].南京:南京航空航天大学, 2008.

[2]李静.电刷镀镍层摩擦磨损及船机部件修复中的应用[D].大连:大连海事大学, 2008.