融知识图谱和课程思政的材料专业教育云平台的实践路径探究

发展智慧教育对推动高校人才培育极为重要,本文以课程思政“价值引领”目标为核心,充分结合材料专业学科特色,探索适合用于工科的材料专业课程思政创新模式。基于材料科学与工程专业“基础理论与工程实践应用贯通”的学科特色,构建“知识点-专业课程-学科”由点及面的层进式专业知识网络图谱,结合共享课程思政教育资源数据库将思政元素有机融入教学的各个环节,打造材料专业“数字化教育云平台”新样态,数字化赋能建设学生成效数据库与课程思政教育评价体系。

降雨诱发滑坡的NPR锚索控制机理及临滑预警

为研究降雨滑坡的控制及临滑预警技术,以熊家山滑坡为原型,通过分析边坡变形的时空特征,设计了相似模型试验.以普通预应力锚索(简称PR锚索)和NPR锚索为加固材料,运用高速摄像机、孔压、土压和锚索力传感器,分析了降雨诱发的滑坡规律和锚索控制机理,并结合现场试验探究了滑坡牛顿力变化规律.结果表明:孔隙水压力突降与边坡局部滑塌近似同步;NPR锚索力突降,边坡内部产生局部变形;PR锚索因无法承受大变形被拉断失效,而NPR锚索凭借恒阻大变形特性产生高应力吸能控制功能,促使边坡达到二次平衡状态;NPR锚索在滑坡前表现出明显的“先突增,后突降”的变形-临滑动力学规律;现场试验揭示了滑坡全过程牛顿力演变规律,提前7.5 h发出临滑预警.

1986—2022年河南省夏棉品种遗传改良成效

本研究目的是为河南省夏棉遗传改良提供理论依据。以1986—2022年河南省审定的43个夏棉品种为试验材料,对其早熟性、产量、品质、抗病性等方面的遗传改良成效进行分析。结果表明:河南省夏棉品种的早熟性、产量、纤维品质遗传改良成效显著。其中,子棉、皮棉、霜前皮棉产量每个时期分别以142.110、70.119和70.121 kg/hm^(2)的速度递增,同时生育期缩短4~15 d,现有品种产量的增长主要是通过提高单株铃数和衣分来实现的;纤维长度和断裂比强度每个时期分别以0.083 mm和0.407 cN/tex的平均速度递增,遗传改良效果显著;但马克隆值逐渐变大,纤维变粗趋势明显。枯萎病、黄萎病指数每个时期分别以1.015和2.233的平均速度递增,需进一步加强枯、黄萎病的抗性育种。

DEIPA和C-S-H-PCEs复掺对水泥-粉煤灰体系早期性能的影响

为提高水泥-粉煤灰体系的早期性能,将二乙醇-单异丙醇胺(DEIPA)和水化硅酸钙晶核(C-S-H-PCEs)这2种早强剂进行复掺,研究其对水泥-粉煤灰体系凝结时间、流动度和抗压强度的影响规律,同时结合X射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析和扫描电镜(SEM)探讨其作用机理.结果表明:DEIPA和C-S-H-PCEs复掺可缩短水泥-粉煤灰净浆的凝结时间,增加其流动度,提高砂浆抗压强度;0.03%DEIPA和2.00%C-S-H-PCEs复掺效果最优,净浆流动度增加217.5 mm,初凝和终凝时间分别缩短120、127 min,砂浆1、3 d抗压强度分别提高6.6、6.1 MPa.

水玻璃种类对聚合物改性碱激发矿渣性能的影响

从水化过程、力学性能、收缩性能等方面系统研究了2种水玻璃对苯丙乳液(SA乳液)改性碱激发矿渣(AAS)性能的影响及其作用机理,以期指导SA乳液在AAS中的应用.结果表明:钾水玻璃(PWG)加速矿渣水化进程的能力强于钠水玻璃(SWG);SA乳液不影响AAS的水化进程,不会阻碍水化硅酸钙/水化硅铝酸钙的生成,但会抑制水滑石的生成;SA乳液显著降低了AAS的抗压强度,并且对PWG激发AAS的影响强于SWG激发AAS;AAS的抗折强度随着SA乳液掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在SWG与PWG激发AAS中,SA乳液的最佳掺量分别为2.5%与5.0%;PWG激发AAS在14d内的总变形量高于SWG激发AAS,SA乳液可显著降低硬化浆体的总收缩量.

地铁隧道近距穿越施工对桩基承载力的影响研究

通过三维拉格朗日有限差分法数值模拟分析,从桩侧摩阻力、桩端总抗力和桩底段轴力等方面对广州地铁二号线浅埋暗挖隧道近距穿越建筑桩基础施工引起桩基承载力变化规律进行了深入分析研究。研究结果表明,隧道施工对桩基承载力的影响主要表现为对桩侧摩阻力和桩端总抗力两方面的影响,桩底位于隧道围岩不同部位的桩受隧道施工的影响迥然不同,桩的侧摩阻力与桩端总抗力因地铁隧道开挖扰动而发生复杂变化,最终表现为桩轴力的复杂变化,从而影响到桩基承载力。当桩基受扰较大时,采用地层注浆加固或桩基托换等积极措施来控制桩基承载力和桩体沉降是十分必要的。研究结果为地铁建设中类似地质条件下高层建筑桩基加固或桩基托换工程提供参考。

回风石门软岩巷道变形破坏机理及其支护对策

针对煤矿回风石门出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,且难支护的问题,采用工程地质力学分析、数值模拟和现场试验研究相结合的研究方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。结果表明,巷道的变形破坏受分子吸水膨胀、胶体膨胀、构造应力、重力、工程偏应力、软弱夹层、层理等多种因素影响,其变形力学机制为IABIIABDIIIBC型。针对该种类型的复合型变形力学机制,提出了相应的转化为单一型的技术对策,数值模拟结果表明该技术对策可有效控制巷道的大变形破坏;提出了恒阻大变形锚杆+金属网+底角注浆锚管+钢纤维混凝土耦合支护方案,现场应用效果良好。

亚洲蒲公英多糖的抑菌性和抗氧化性研究

目的研究亚州蒲公英多糖的抑菌性和抗氧化性。方法以当地广泛分布的亚洲蒲公英(Taraxacum asiaticum)花序为试材,以分光光度法和纸片扩散法对其花序内多糖的抗氧化活性和抑菌活性进行了初步研究。结果亚洲蒲公英花多糖对细菌和真菌均有一定的抑制性,且对细菌的抑制作用大于真菌。经分离纯化后的多糖组分DPⅠa'的抑菌活性最好;DPⅠb'抗O2-.和.OH氧化能力最强,其IC50值分别为19.65 mg/ml和1.81 mg/ml。结论多糖的纯化有利于其发挥更大的活性,且随多糖浓度的升高其活性加强。

云冈石窟立柱岩体长期强度研究

基于分级加载单轴抗压蠕变试验,研究世界文化遗产云冈石窟9,10,12窟窟前立柱岩体的长期强度,并对其长期承载力学性能进行评价。研究结果表明:(1)云冈石窟9,10,12窟窟前立柱岩体的岩性主要为砂岩,岩性单一,结构面不发育,属整体块状岩体结构类型,工程地质条件良好。(2)立柱岩体中粗粒砂岩的长期强度低于中粒、中细粒砂岩的长期强度。其根本原因在于,中粗粒砂岩的胶结物类型是泥质胶结;其中含有微量的蒙脱石,在长期的风化过程中,与水作用后,易发生淋滤作用和溶蚀作用,次生裂隙相对较发育。(3)高含水量状态下,中粗粒砂岩的长期强度为20.22MPa,比其在低含水量状态下的长期强度降低44.31%。按云冈石窟立柱应力最大值出现在10窟西柱的上部(1.31MPa)计,中粗粒砂岩立柱岩体的安全系数为15.4。因此,9,10,12窟窟前立柱岩体的长期承载力学性能良好。建议尽快修复和搭建窟檐,避免雨水对石窟的冲刷,同时还能调节窟内温度与湿度,减轻风化剥蚀。计算9,10,12窟窟前立柱最大可以承载的窟檐质量,供有关建筑设计和文物保护部门参考。这些研究结果和建议对于云冈石窟的保护具有一定的指导意义。

大埋深破碎顶板煤层切顶卸压成巷技术研究

为解决预留煤柱造成的资源浪费问题,基于城郊煤矿大埋深破碎顶板特殊条件,对切顶卸压成巷开采技术可行性进行研究。根据城郊煤矿21304综采工作面的地质情况,工作面留巷段采用定向预裂爆破技术辅之以恒阻大变形锚索对留巷段进行加强支护,留巷段沿工作面方向距回采侧煤壁200 mm处预留深8 m、间距600 mm、与垂直方向成15°预裂孔进行定向爆破切缝;在顶板施工两排长10 m,距切缝孔300 mm,间排距400 mm×700 mm,预紧力不小于280 k N的恒阻锚索进行永久支护。留巷试验段减小了大埋深破碎顶板对留巷技术的影响,实现了大埋深条件下沿空留巷无煤柱开采,并为切顶卸压沿空留巷技术在类似条件的矿井应用提供经验。

棉花副产品利用研究进展

棉花是重要的经济作物,除了广泛应用的棉纤维以外,棉籽、棉籽壳、棉籽蛋白、棉叶、棉杆、棉酚等副产品经过再加工在各个产业都有很高的潜在利用价值,介绍了棉花副产品利用的研究进展,为棉花的综合利用提供参考。

切顶卸压自动成巷的离散元数值模拟

切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术是一种经济有效的无煤柱开采新技术,目前,对此技术进行关键参数研究多采用基于连续力学理论的数值模拟方法,难以实现顶板离层与垮落等物理现象的模拟。采用三维离散元软件对浅埋深煤层切顶卸压自动成巷进行研究,较详细分析了不同切缝高度下采空区上覆顶板岩层应力场与变形移动规律。研究结果表明:离散元法可有效地模拟出上覆岩层的应力场演变过程、块体的位移及岩层跨落;不同顶板预裂切顶高度对顶板顺利切顶成巷有较大影响,切缝应有效切断采空区顶板与留巷顶板间的应力传递。研究结果对切顶卸压自动成巷技术应用过程中参数的研究与分析有一定借鉴意义。

地铁隧道明挖法施工基坑支护稳定性研究

地铁明挖法施工有时不可避免的要以较近的距离从高楼大厦的地基临域内穿过,这将增大明挖法设计和施工的难度,因此基坑支护成为地铁隧道建设中的工程难题之一。文章以北京地铁十号线区间明挖法施工段为工程背景,采用FLAC3D数值分析软件模拟地铁隧道基坑开挖的各施工步序,分析了围护结构和基坑周边地表的变形规律以及围护桩参数(桩长、桩径)的变化对基坑稳定性的影响,最后就模拟结果与实测数据进行了对比研究。研究为北京地铁十号线明挖法设计和施工提供了科学依据,对于其他同类工程研究也具有一定的借鉴意义。

桔梗多糖的抑菌性和抗氧化性研究

以桔梗(Platycodon grandiflorum)为试材,用平板培养法和分光光度法对其根内多糖5个组分(PPI、PPII、PPIIa、PPIIb和PPIIc)的抑菌活性和抗氧化活性进行了初步研究。结果显示,桔梗多糖5个组分对细菌无抑制作用;PPI和PPII对3种真菌的抑制效果为青霉>黄曲霉>黑根霉,多糖浓度在200 mg/m L时抑菌圈直径最大,PPI和PPII对3种真菌的抑菌圈直径分别为:8.80、8.60、7.88 mm和9.04、9.02、7.68 mm。5个多糖组分的抗氧化性结果显示:多糖浓度在10 mg/m L时对O2·-的清除力大小依次为:PPI>PPII>PPIIb>PPIIc>PPIIa;多糖浓度在2.5 mg/m L时对·OH的清除力大小依次为:PPI>PPII>PPIIc>PPIIa>PPIIb。多糖各组分清除·OH的能力大于对O2·-的清除能力,且未脱蛋白的多糖PPI对·OH的清除率高于其他各组分(P<0.05)。

桔梗多糖抗疲劳活性研究

利用水提醇沉法提取桔梗多糖,以西洋参为阳性对照,蒸馏水为空白对照,分析了桔梗多糖对小鼠抗疲劳作用效果及有效剂量。三种浓度的桔梗多糖(0.2、0.5、0.8 mg/m L)作用于小鼠,21 d后测定小鼠负重游泳时间、肝糖原含量、血尿素氮和血乳酸含量。结果表明:小鼠负重游泳时间明显延长,血尿素氮显著下降,肝糖原的含量明显升高(P<0.01),血乳酸含量下降。桔梗多糖的高、中、低浓度组能有效提高小鼠的抗疲劳能力,其中多糖0.8 mg/m L浓度组效果最好。

广州地铁双线交汇段放坡支护方案优化研究

运用FLAC3D程序,对广州地铁体育西路站双线交汇处暗挖段放坡支护引起的稳定性问题进行模拟计算,采用多方案对比淘汰逐步优化的方法进行最佳放坡支护方案选择,并对按最佳放坡支护方案施工引起的力学行为特性进行了分析研究.研究表明,土层注浆、管棚超前支护和喷锚对交汇段岩土体和一号线车站结构的稳定性起了十分积极的作用.

新型多高层钢结构箱式模块建筑的设计

箱式模块建筑是一种工厂化程度很高的预制装配式建筑体系。它具有施工速度快、生产效率高、建造过程环保等优点,符合目前国家提倡的工业化建造政策导向,具有良好的市场前景。然而传统模块建筑通常采用方钢管柱,存在连接不便的问题,为此,提出一种采用槽形截面钢作为模块梁柱的型钢模块建筑体系,可较方便地用高强度螺栓进行模块间的连接。首先,以一栋普通住宅为例,将其改造为采用槽形截面钢作为主体结构构件的箱式模块化钢结构,提出了模块建筑的结构设计与建模方法,通过调整不同布置方案和楼层数,来考察该种模块建筑及其设计方法的适用性。然后,为验证等效设计方案的适用性,分别对梁柱构件进行受力分析对比。最后,针对梁进行等代设计的不足,对箱体拼接后形成的组合梁的等效刚度进行了理论分析和实例验证。

利用核磁共振研究煅烧高岭土表面改性机理

本文对煅烧高岭土改性前后样品进行了２９Ｓｉ和２７Ａｌ旋转魔角核磁共振（ＭＡＳＮＭＲ）对比研究。实验结果表明，２９Ｓｉ的－１０６×１０－６峰化学位移几乎没有变化，２７Ａｌ化学位移值变化较大。改性前２７Ａｌ化学位移位于５．４４×１０－６和６５．６９×１０－６处，改性后朝低场方向移动，分别移至３．８×１０－６～４．４×１０－６和５４．６×１０－６～５９．９×１０－６范围内。这说明煅烧高岭土的表面化学改性主要是通过与其表面的Ａｌ离子结合完成的。

徐州三河尖矿深井高温热害机制研究

徐州三河尖矿是国内高温热害最严重的矿井之一，-700m水平以下的岩温高达40℃以上，巷道气温达到33℃～34℃，其高地温异常机制已经引起专家学者们的高度关注。目前关于三河尖矿热害机制的研究主要集中在岩浆活动和地质构造2个方面，有关高温地下水对地温场影响的研究至今尚未报道。首先对三河尖矿21102工作面奥陶水突水机制进行分析，对高温奥陶水上涌引起地温场变化的规律进行数值模拟，在此基础上，对三河尖矿地温场进行区划分析，提出相应的降温措施。研究表明：（1）三河尖矿高温奥陶水上涌对地温场产生重要影响，是该矿高温热害的主要原因之一；（2）三河尖矿高温奥陶水的导水通道为孙氏店断层，补给水源来自滕县背斜轴部的奥陶系隐伏露头区域，补给端与涌出端的水头差高达795m，为高温奥陶水的上涌提供了动力；（3）当高温奥陶水沿破碎带上涌的过程中，引起地层温度不同程度升高，地层埋深越浅，地温升高程度越大，即升温指数与地层埋深呈负相关；（4）将奥陶水上涌后的地温场划分为Ⅱa（37℃～45℃），Ⅱh（45℃～50℃），Ⅱc（50℃～55℃）三类热害区。研究结果对于三河尖矿高温热害控制具有重要的理论意义和实用价值。

软岩巷道大变形机理及支护研究

为解决柳海矿第三系软岩巷道大变形、底鼓严重和难支护等难题,综合运用现场工程地质调查、物化分析、理论分析、数值模拟和工程经验分析等方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。研究结果表明,该区域第三系复合型软岩的变形力学机制为分子吸水、裂隙膨胀型+构造应力、重力、工程偏应力扩容型+随机节理型,即:ⅠACⅡABDⅢE型。针对该类型的复合型变形力学机制,提出采用"锚网索+底脚锚杆+柔层桁架"支护措施,将其复合型变形力学机制转化为单一型变形力学机制,并采用数值模拟方法探究了该方案的原理与可行性;工程应用表明,上述支护措施解决了柳海矿软岩巷道大变形工程难题,对类似地质条件的工程具有借鉴意义和推广价值。