考虑软化和扩容的圆形巷道围岩Z-P准则弹塑性解

巷道围岩受应力作用表现出的软化、扩容行为对巷道的变形和破环有重大影响。为了研究软化、扩容特性对巷道围岩稳定性的影响,根据岩体的软化特性,建立理想的弹性软化模型,将围岩分为弹性区、塑性软化区和破裂区;基于Zienkiewicz-Pande准则和非关联流动法则,考虑围岩的软化、扩容特性,推导出含中间主应力的圆形巷道弹塑性解析解;将Z-P准则与M-C、D-P等准则进行比较,分析了软化模量、扩容等因素对巷道围岩的影响。结果表明:Z-P准则可良好地适用于发生软化、扩容的巷道;中间主应力系数为0.4时,围岩塑性区范围最小,围岩位移最小,塑性区内应力最大;软化模量越大,围岩破裂区半径越大;剪胀角越大,塑性区位移越大,破裂区半径越大;支护阻力越大,巷道塑性区范围越小,且提高支护阻力能有效控制巷道围岩的变形。

新工科背景下高校拔尖人才创新实践能力培养模式研究

在全球科技创新的浪潮中,新工科构想的提出标志着高等教育迈向更加灵活、前瞻的人才培养新纪元。通过对新工科背景下的高校拔尖人才创新实践能力构成进行解析,明确高校拔尖人才创新实践能力培养的重点和方向。针对当前高校人才培养模式存在的不足,高校应采取整合前沿技术,持续更新课程内容;建立多元化的教育体系,激发学生多学科多领域探索;深化与工业界的合作,提升学生创新实践能力;建立开放型创客实验室和创新平台,促进学生实践技能的提升等对策,形成具有地方特色的拔尖型人才培养模式。

拉伸圆孔板孔边裂纹应力强度因子解析解

裂纹尖端应力强度因子是判断裂纹扩展和结构失效的重要标准,探究拉伸荷载下圆孔与裂纹相互作用的裂纹尖端应力强度因子对材料断裂准则和残余强度分析具有重要意义。基于叠加原理和弹性力学初始解,采用Westergaard应力函数求得单轴拉伸圆孔板孔边裂纹应力强度因子的积分方程,使用切比雪夫多项式得到积分方程的近似解,运用Exponential函数对近似解修正得到裂纹尖端应力强度因子修正解;运用Abaqus对同一问题进行模拟分析并与修正解结果进行对比;分析了裂纹尺寸、圆孔半径、裂纹位置角以及裂纹倾角对裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明:修正解与Abaqus模拟解基本吻合;应力强度因子随裂纹尺寸和圆孔半径增大而增大,随裂纹位置角和裂纹倾角增大而减小。

基于DP准则的巷道围岩塑性区影响因素分析

围岩塑性区的扩展是巷道事故频发的根本原因,确定塑性区影响因素及其发展规律对煤矿的安全生产至关重要。基于DP准则推导出非均匀场下的围岩塑性区边界方程,对非圆形截面巷道进行当量半径折算,分析不同侧压系数下塑性区形态,采用单因素法分析不同DP准则的塑性区影响因素。研究结果表明:当侧压系数在0.6~1.5范围时,塑性区呈椭圆形分布;当侧压系数小于0.6或大于1.5时,塑性区呈蝶形分布。巷道地压和围岩岩性显著影响了塑性区的形态及范围,根据工程实际合理选取巷道位置,能够有效降低巷道支护的难度及成本。中间主应力对巷道围岩塑性区范围的影响有着强烈的区间性。巷道支护可以通过注浆来改善岩体的黏聚力、内摩擦角,进而减小塑性区范围,但这一作用效果有限。塑性区半径随着支护阻力的增大而线性减小。根据不同DP准则计算出的塑性区半径有所差异,合理运用DP屈服准则既能够保证煤炭生产的安全性,又能够降低工程造价。

楔刀不同加载速率条件下细砂岩裂纹扩展研究

为提高西部竖井钻井法楔齿滚刀钻进细砂岩的破岩效率,开展西部弱胶结砂岩XRD与SEM试验,微观结构验证PFC2D模拟试验细观参数标定结果,探讨不同加载速度工况下弱胶结砂岩拉、剪裂纹形成,破岩阻力变化及破岩机理、破岩效率。研究结果表明:胶结物是加卸载段生成的微宏观裂纹萌生、扩展的通道,贯入速率超过0.01 m/min以上,将导致更大的动力效应、更大的应力集中(楔刀贯入)和应力波(密实核应力膨胀)传播,岩石内部的应力集中区域扩展,产生部分无效裂纹。贯入速率0.02 m/min平均贯入力是贯入速率0.01 m/min平均贯入力的1.64倍;贯入速率为0.01 m/min时取得最小胶结破坏比能耗,与可可盖矿中央回风立井施工现场钻进速率非常吻合。研究结果可为西部弱胶结砂岩楔齿滚刀破岩提供参考。

考虑渗流和剪胀特性的Z-P准则及巷道稳定性分析

在地下工程结构中,渗流和剪胀特性严重影响了巷道的稳定性。为了研究渗流和剪胀特性下巷道围岩的稳定性,基于Zienkiewicz-Pande准则和弹塑性理论,分析了受渗透水压力作用下的巷道围岩弹塑性解;推导了渗透水压力作用下的巷道围岩塑性区半径、位移和应力分布的解析解;分析了中间主应力和剪胀角对巷道围岩塑性区的影响规律。结果表明:基于Z-P准则的塑性区半径、位移和围岩应力公式能够很好地反应规律;随着中间主应力的增大,塑性区半径、位移和弹性区应力先减小后增大,塑性区应力先增大后减小;渗流作用下的塑性区半径和位移显著增加;围岩的剪胀特性对巷道应力分布和塑性区半径影响较小,但对位移分布有显著影响,随着剪胀角的增加,塑性区位移逐渐提高。

含摩擦作用叠梁应力势函数对煤层顶板的破坏研究

为了研究煤矿巷道顶板的破坏形式与机理,采用叠梁模型并引入应力势函数分析了叠梁模型中的应力分布状态;同时采用遍布水平节理与垂直节理对模型进行简化,结合摩尔-库伦强度准则分析了煤层顶板的破坏范围。结果表明:煤层顶板破坏的主要因素是由水平节理造成的离层以及由垂直节理造成的断裂;离层破坏域呈上陡下平的“类双曲线型”分布,断裂破坏域呈“拱形”分布;随着层间摩擦系数的增大,顶板离层破坏域高度和宽度显著降低,而弹性模量的增加对顶板破坏范围作用较小;随着间接顶的增大,顶板断裂高度逐渐降低、离层宽度逐渐提升。

中间岩层和节理弱面厚度对上行开采的影响

为了探究中间岩层厚度和节理弱面厚度对上行开采的影响,以甘肃平凉某矿为背景,利用块状离散元软件3DEC对中间岩层厚度比值为5.5、6.5、7.5、8.5、9.5以及节理弱面厚度从0至布满中间岩层的模型进行分析,得到了模型在不同中间岩层厚度比值以及不同节理弱面厚度下的塑性区分布图,同时得到了煤层1在不同工况下的下沉量。结果表明:随着中间岩层厚度比值的增加,煤层1在稳定区的下沉量分别减小了18.11%、24.48%、33.06%、42.09%,这意味着更厚的中间岩层有着更小的上部煤层变形和更大的下部煤层开采长度;同时,随着节理弱面厚度的增加,煤层1下部和上部岩层先后经过煤层1下部岩层未完全屈服;煤层1下部岩层屈服,但煤层1上部岩层尚未屈服;煤层1上、下岩层均屈服且发生离层的3个阶段,使得煤层1的下沉量发生2次突变,并先以较缓的趋势线性增加,随后以较快的趋势线性增加,最终演化为非线性变化趋势。

裂隙倾角及长度对岩石强度和破坏特征影响数值模拟

为探究裂隙倾角及长度对岩石强度和破坏特征影响,应用离散元数值分析软件PFC2D对含不同倾角及长度的单裂隙岩石试件在单轴压缩下的力学特性及裂纹扩展规律进行研究。结果表明:裂隙倾角及长度的不同对岩石力学特性和破坏形态影响较大;线弹性阶段,弹性模量基本一致,线弹性阶段结束后,弹性模量降幅增大,达到峰值强度前,随着岩石试件裂隙长度的增大,应力-应变曲线间距变大,峰值强度后,峰值强度越大的试件其应力降幅越大;裂隙长度相同时,裂隙倾角越大,峰值强度越大;裂隙倾角相同时,裂隙长度越大,岩石试件峰值强度越小,随着裂隙长度的增大,裂隙倾角越小的岩石试件峰值强度降幅越大;起裂裂纹主要从裂隙尖端处起裂并向试件角点和边缘扩展,随着裂隙倾角和长度的增大,破坏形态由剪切型破坏转为剪切张拉复合型破坏。裂隙倾角及长度均会对岩石强度和破坏特征产生影响。

含裂隙类岩石单轴压缩的数值模拟研究

为研究不同裂隙厚度和裂隙倾角的类岩石试件的力学特性,利用颗粒流离散元程序软件(PFC)对单轴压缩过程进行数值模拟并分析。结果表明裂隙倾角和厚度对类岩石试件的扩展规律和力学特性有较大影响。随着裂隙厚度和倾角的增大,裂纹主要从试件内部起裂,破坏由剪切破坏转变为剪切张拉复合型破坏。类岩石试件的弹性模量在线弹性阶段随着应力的持续施加,其增大的趋势逐渐减缓。线弹性阶段结束后,应力-应变曲线在到达峰值应力前的间距都是随着轴向荷载的持续施加而扩大,并且曲线斜率随着裂隙倾角的变大和厚度的减小而增大;当裂隙厚度相同时,峰值应力随着裂隙角度的增大而增大。数值模型工况不同,岩石试件抵抗外荷的能力也不同。在相同倾角条件下,试件的残余强度随着裂隙厚度的减少而增大,当厚度为0.3 mm、倾角为90°情况下,试件的残余强度最大。

睡眠剥夺条件下非侵入性脑刺激技术提高军人认知能力研究

军人的核心军事能力是决定现代战争胜负的关键要素。然而,睡眠剥夺会损害认知功能,严重影响战斗力生成。战场环境下,军人睡眠剥夺(SD)问题普遍存在且不可避免。针对睡眠剥夺,基于脑科学技术的认知增强技术正在快速发展。本文回顾了非侵入性脑刺激(NiBS)技术的研究进展,探讨了非侵入性脑刺激技术支持认知增强的优势和挑战,以展望该领域未来研究的方向及前景。

含裂隙类岩石力学特性研究现状与展望

针对裂隙对类岩石力学性质的影响,阐述了近年来关于含裂隙类岩石力学性质方面的研究进展,主要包括不同裂隙数目、裂隙倾角和裂隙形状下裂隙类岩石的力学特性。通过对预制裂隙类岩石试件的深入探究,系统分析了在单轴压缩试验、双轴压缩试验、三轴压缩试验以及数值模拟中含裂隙类岩石试件的力学特性。此外,介绍了含裂隙类岩石研究时所用试验设备,结合现有研究成果,提出了关于含裂隙类岩石力学试验研究的发展趋势。结果表明:裂隙的数目、倾角及形状均会对含裂隙类岩石试件的力学性质产生显著影响。

船舶操控台显示-控制界面工效学设计研究

船舶操控台是复杂的、庞大的、典型的人-机交互系统。本文概述了国内外船舶操控台人机界面工效学设计研究现状,介绍了研究船舶操控台显示-控制系统的工作环境、任务特性、功能特点、使用工况,以及操纵员的生理、心理和行为特征等内容。建议在进行理论分析、模拟实验及虚拟仿真研究的基础上,提出船舶操控台显示-控制界面工效学设计的关键技术及研究路径,为船舶操控台显示-控制界面的工效学设计提供参考依据。

巷道围岩塑性软化区岩石内摩擦角与黏聚力变化规律

为研究巷道(隧道)塑性软化区岩石的内摩擦角与黏聚力的变化规律,基于18项公开发表的试验研究成果,结合摩尔-库伦准则对岩石全应力-应变曲线峰后阶段内摩擦角和黏聚力的变化性质进行了分析。结果表明,岩石峰后阶段内摩擦角变化很小,可近似认为不变。针对广泛应用的4阶段和3阶段应变软化模型,研究获得了围岩黏聚力与环向应变之间的线性关系及黏聚力软化模量的常量性质。研究结果揭示了围岩塑性软化区岩石内摩擦角和黏聚力的计算方法,黏聚力及黏聚力软化模量的变化规律,可为煤矿软岩巷道变形分区的研究提供参考。

套筒致裂法测试地应力的原理与方法

为更加精准地获得煤矿井下地应力的大小和方位,提出了一种测试地应力的新方法。该方法采用具有高频自动存储测试压力并生成压力-时间曲线功能的JHDC-1型地应力测试仪,通过对某个测试孔实施2次加压致裂,能够获得精确的油压值及相应的致裂方程。采用弹性力学中的圆孔应力集中理论,详细地剖析了油压值与致裂压力之间的换算关系,给出了三孔致裂法测试地应力的基本原理。并详细的阐述现场测试方法与步骤。该测试方法适用于各种地质条件和井下环境的测试,尤其适合煤矿井下地应力测试的现场使用。

急诊培训在外科住院医师临床思维能力培养中的应用

临床思维能力是一种临床工作中正确分析患者病情进而对疾病的诊疗做出决策的能力,其通过在临床实践中不断摸索和经验积累而获得。在外科住院医师临床思维能力的培养中仍然存在一些问题,影响培养的效果。由于急诊培训相对临床其他科室病房培训有其自身的特点,因此急诊培训常可以更好地帮助年轻医师培养临床思维能力。

在住院医师规范化培训中开展导师制探析

导师制作为一种重要的教育模式,可以更好地适应当前医学教育中素质教育的要求和人才培养的目标。如果能够在住院医师规范化培训中开展导师制教育,将能更好地促进对青年住院医师的培养,让年轻医师在导师制的教学平台上,全面发展,成为医疗事业所需要的高素质人才。

TaqMan实时荧光定量RT-PCR检测外周血CK19 mRNA

目的:应用TaqM an实时荧光定量RT-PCR技术,建立定量检测CK19 mRNA的方法。方法:采用RT-PCR从胃癌细胞中克隆CK19片段(230 bp),装入pMD 18-T S imp le载体。纯化质粒,制备荧光定量PCR标准品。应用L ightCyc le荧光定量PCR仪检测标准品、30例正常人外周血和5例肿瘤组织CK19 mRNA。结果:PCR扩增及测序均证实CK19 cDNA片段重组到pMD 18-T载体上,建立了稳定的检测CK19 mRNA的标准,即设定CT值在35个循环之内,检测结果低于100个拷贝数量级为阴性标本。结论:采用TaqM an实时荧光定量RT-PCR技术检测外周血CK19 mRNA是一种稳定可靠的方法。

基于岩石蠕变及D-P准则的深部巷道围岩弹塑性分析

为深入分析岩石蠕变及中间主应力对深部高应力软岩巷道围岩稳定性及分区变形特性的影响机理,通过剖析长期荷载作用下深部巷道围岩的变形特征,揭示了基于围岩蠕变特性的深部巷道围岩四分区变形机理,并依据Druck-Prager准则及关联性流动法则考虑了中间主应力、岩体扩容及应变软化的影响,推导出巷道围岩各分区应力、变形和半径解析解.结合工程算例,通过对现场监测数据以及不同力学模型的计算结果进行对比分析,论证了本文理论的科学性,并揭示了不同强度准则和围岩参数对深部巷道围岩各分区形态的影响规律.结果表明,忽视深部巷道围岩的蠕变特性将导致初始黏聚力的取值大于实际值,从而造成围岩的理论承载能力大于实际承载能力;在[0,0.7]区间内提高中间主应力系数可有效控制围岩塑性区及破碎区范围的扩展;当初始黏聚力及内摩擦角减小时,中间主应力系数对围岩塑性区、破碎区范围及巷道变形的影响力显著提高.研究成果可为地下工程支护设计及围岩稳定性评估提供理论参考.

巷道(隧道)围岩稳定蠕变上下阈值及确定方法

基于岩石蠕变特性和稳定蠕变终止轨迹线的形成机理,揭示了岩石稳定蠕变上下阈值的存在并给出了试验确定方法。剖析了围岩径向各点不同的加载路径和不同的载荷终止水平对围岩变形分区形成的影响,并以此为基础揭示了稳定蠕变上下阈值在围岩中的基本属性。利用弹性区环向应力与径向应力之间的关系直线和不同围压下的稳定蠕变上下阈值拟合直线给出了围岩中塑性硬化区内外边界应力的确定方法。研究成果可为围岩应变软化模型的正确建立、围岩变形分区的科学研究及支护参数的量化设计提供参考。