卸荷条件下花岗岩破裂面粗糙度特征及成因分析试验研究

【目的】为探究工程岩体在高应力下加卸载过程中的断裂形貌变化及成因,【方法】以粗糙度作为描述形貌几何特征的重要参数,定量表征形貌变化,以拉剪比作为描述断裂特征的重要参数,定量表征断裂模式变化,选取两类花岗岩,开展加卸载力学试验,通过数字图像技术对破裂面粗糙度及成因进行分析。【结果】结果显示:在高应力卸荷条件下,初始围压、卸围压速率及矿物粒径均对花岗岩破裂面粗糙程度起负相关影响;超景深显微观察发现,粗糙程度越低的花岗岩,其断口出现剪切断裂占比越高;在围压卸荷破坏过程中,30 MPa围压卸荷,岩石破裂面以沿晶拉伸断裂为主,40 MPa围压卸荷,以沿晶和穿晶拉剪复合型断裂为主,50 MPa围压卸荷,以穿晶剪切断裂为主;随着矿物粒径和卸围压速率的增大,破裂面均呈现剪切断裂占比增加的趋势。【结论】结果表明,高围压卸荷下岩石破裂时张拉断裂占比越高,其破裂面越粗糙,相反剪切占比高,其破裂面粗糙度越低。

高应力卸荷条件下硬岩能量演化研究

为探究引水隧洞在开挖过程中岩石破坏过程的能量演化规律,选取磁铁矿石开展了常规三轴及三轴峰前恒轴压卸围压试验。结果表明,在常规三轴试验中,岩石在峰值应力前以弹性应变能存储和耗散应变能消耗为主,在峰值应力后以弹性应变能释放和耗散应变能消耗为主;随着围压的增加,峰前剪切断裂能高于峰后;在卸围压试验中,耗散应变能均以指数函数趋势增加,卸荷速率越快,卸荷段经历时间较短,卸荷点与跌落点之间的耗散能在单位时间内能量增量变化速率越高;基于岩爆动力学M-C准则及卸荷路径下岩石内聚力丧失与岩石耗散应变能,新定义了岩石卸荷过程中的损伤变量,从能量角度揭示了岩石变形破坏的损伤程度。

基于CEEMDAN和SVM的混凝土破坏状态声发射信号识别

针对混凝土破坏状态复杂多变、声发射(AE)信号难以从背景噪声中分离的问题,将自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法与支持向量机(SVM)方法耦合,对混凝土破坏状态声发射信号进行识别与预测。利用CEEMDAN方法对采集的声发射信号进行分解,获取一定数量的自适应特征模态(IMF)分量,并计算各分量与原声发射信号之间的相关系数,优选出包含原声发射信号主要频域信息的IMF分量。计算各分量的特征参数能量系数和波形系数,并将其分别输入SVM中对混凝土不同破坏状态进行分类识别,结果表明能量系数作为特征参数的预测率为92.39%,波形系数作为特征参数的预测率为91.30%。

纵向单裂隙分布位置对洞室围岩失稳特征影响试验研究

为研究纵向裂隙分布位置对洞室围岩失稳特征的影响规律,通过无预制裂隙洞室模型及含不同位置预制裂隙洞室模型双轴加载试验,结合数字图像技术(DIC)对比分析了洞室模型宏观力学参数及破坏模式。试验结果表明,随侧压力系数(λ)增大,洞室模型峰值强度和峰值应变呈先增大后减小趋势,在λ=1时达到最大值,弹性模量与之相反,呈先减小后增大趋势;从破坏模式来看,λ<1时,洞室破坏模式主要由张拉破坏逐渐转为拉剪复合破坏,裂隙位于拱顶,底板破坏明显,而裂隙位于直墙和底脚处,拱顶及底脚均破坏严重,随λ增大,λ≥1时,模型破坏以张拉裂纹为主,相比其他两个位置的裂隙,裂隙位于直墙,洞室稳定性最差;在相同λ下,高应变集中区会随裂隙位置改变而发生转移,但高应变区主要集中在预制裂隙端及洞室两底脚处。

基于声发射的混凝土热力耦合损伤特性研究

为研究在100℃内热力耦合因素对水利工程混凝土材料损伤特性的影响规律,采用自主设计的温度控制装置对混凝土试件施加并稳定目标温度,利用无损监测声发射技术(AE)监测不同温度环境下混凝土单轴压缩试验全程。探究了5种不同温度下混凝土破坏过程中AE振铃计数及幅值变化情况,并根据振铃计数与应力的变化关系建立了热力耦合下混凝土损伤本构模型。结果表明,累计振铃计数在100℃较20℃下提高了5.25倍,幅值在加载后期较前期提高20~40 dB,累计振铃计数和幅值分别从损伤事件数量和损伤剧烈程度表现出温度越高,损伤事件数量越多,损伤程度越剧烈。所建损伤本构模型证明了温度的提高会增加混凝土的损伤程度,为理解热力耦合对混凝土材料损伤影响规律提供了理论参考。

回采空间变化对无底柱分段崩落法进路地压的影响

以北洺河铁矿为工程背景,采用现场监测的方法,探究无底柱分段崩落法下进路地压随回采空间的变化规律。监测断面处的进路顶板、拱脚、及两帮处的径向受力随回采工作面的推进大致分为3个阶段：稳定阶段、承压阶段、卸压阶段。当监测断面与回采工作面的距离大于15排炮排间距时,进路围岩处于稳定状态,不受回采空间变化的影响。当监测断面与回采工作面的距离在5~15排炮排间距时,进路围岩处于承压阶段,且当回采工作面推进到5~10排炮排间距范围内,开始出现应力拐点,即岩体变形加剧,应力上升加快。当回采工作面推进到1~5排炮排间距范围内,径向受力处于来压峰值阶段,或处于来压峰值与卸压2个阶段。现场的钻孔取样结果表明,在距爆破工作面5 m以内,顶板深度2 m以内,岩体的损伤程度较高,完整性较差,这主要是爆破应力波与回采所引起的来压作用共同造成。研究结果为进路围岩的合理支护以及安全回采提供理论依据。

动物学定量与定性资料分析中的常见错误

合理选择正确的统计方法是提高科研工作质量和可信度的关键。然而有些科研工作所采用的统计方法往往不合理,甚至是错误的。例如,常常忽视定量资料中t-检验和方差分析的前提条件——正态性、方差齐性。对单因素多水平的定量资料直接使用组间两两比较的t-检验;对定性资料中列联表的分析一律通用Pearson χ2检验,包括对Pearson χ2检验结果的理解出现偏差,从而做出错误的推论。本文对国内一些动物学研究论文中所采用的具体统计方法提出辨析。

一起由肺炎克雷伯菌引起院内感染的现场流行病学调查

目的了解本次院内感染的发病特点和流行特征,为确诊和控制疫情提供参考。方法采用现场流行病学调查方法,掌握现场情况,发病特点,分析流行特征。结果2007年5月26日至6月11日,信阳市某中心医院新生儿重症监护病房(NICU)共收治患者69例,发生院内感染18例,罹患率为26.09%,男女发病差别无统计学意义,症状以腹泻为主,排黄色或黄绿色粘液便。从6份样品中5份检测出肺炎克雷伯菌。传染源为环境贮源,传播途径为接触传播,潜伏期3～5 d,三代头孢霉素治疗有效。结论本次疫情是由肺炎克雷伯菌引起围产期儿童感染性腹泻的院内感染爆发。

一起柯萨奇病毒B5型暴发的流行病学调查

目的查清柯萨奇病毒B5型暴发的原因和流行状况,并采取针对性的控制措施。方法采用现场流行病学调查方法开展调查,并依据血清学、病原学以及分子生物学进行实验结果确认。结果从2005年5月19日开始出现以发热、头痛、头昏、咽痛、恶心、呕吐等为主要症状的病例,病程一般10d左右,疫情历时34d,共发病49例,14岁以下儿童罹患率为13.57%;有15例病人住院治疗,其中10例临床诊断“病毒性脑炎”;病例全部为1岁～12岁儿童,无死亡和后遗症病例出现。应用逆转录PCR方法从病人的2份血清和2份脑脊液标本中扩增出肠道病毒特异性基因片段,并从8份粪便中培养出柯萨奇病毒,血清分型为B5型。结论本次暴发为柯萨奇B5病毒引起病毒性脑炎暴发。

新疆艾比湖湿地自然保护区鸟类清单及秋季迁徙数量统计

新疆物种多样性项目组在近10年中多次考察丁艾比湖区（44°50＇N,82°50＇E,海拔189 m）.特别是2007～2009年逐月环湖考察,包括阿拉山口、奎屯河、精河、博尔塔拉河、科克巴斯陶、桑德库木、甘家湖、古尔图等,东西长118 km,南北宽56 km,覆盖6608 km2.采用样线法和点计数法对艾比湖区不同区域鸟的种类和数量进行统计和分析.记录到233种鸟类,是全疆种数的55%,分别隶属于17目53科128属.秋季一次统计到103 875只鸟类.首次发现了卷羽鹈鹕Pelecanus crispus、白头硬尾鸭Oxyura leucocephala、遗鸥Larus relictus和细嘴鸥Larus genei等的聚集地.另有夜鹭、小白额雁、斑背潜鸭、长尾鸭、剑鹆、小滨鹬、细嘴鸥、黄腹鹨等8种为新疆新纪录种.区系以占北种（183种,78.5%）和广布种（49种,21.0%）为主,极少东洋种.艾比湖为中哑鸟类迁徙的重要驿站.

颗粒离散元岩石模型的颗粒尺寸效应研究

颗粒尺寸是影响颗粒离散元模型宏观力学性质与计算效率的一个重要因素。为充分考虑由模型随机性导致的模拟结果的不确定性,利用统计学方法对模型的颗粒尺寸效应进行研究。整体检验结果表明:特征长度比L/R的改变对模型力学参数(峰值强度、弹性模量、泊松比及峰值应变)与破坏特征参数(黏结破裂率)的总体分布位置均有显著性影响,且各参数的变异系数会随着L/R的减小而增大。进一步的多重比较结果表明:当L/R≥125时,L/R对峰值强度、弹性模量、泊松比及峰值应变的总体分布位置均无显著影响;当L/R≥79时,相邻3个粒径水平的黏结破坏率总体分布位置无显著性差异;随着L/R的减小,模型损伤程度增加,破坏模式由整体剪切破坏转向局部损伤引起的失稳破坏,最终失去模拟岩石材料的效力。最后,综合各项力学参数的统计学检验结果、模型破坏模式及计算效率,岩石模型颗粒的特征长度比取L/R=200较为合适。

Mirau相移干涉法测量微透镜阵列面形

基于Mirau相移干涉法,在实验室环境下对微透镜阵列的微表面形貌进行了轮廓测量.实验使用He-Ne激光器作为光源,干涉成像系统由Mirau干涉物镜和其他光学元件组成.在实验中使用压电陶瓷执行器作为相移器,通过5步相移法计算待测表面形貌.实验结果表明,基于Mirau相移干涉法对微透镜阵列面形的测量,水平分辨率达到1.1μm,垂直测量准确度达到6.33nm,垂直测量范围为5μm.对于微透镜阵列的面形测量,通过将微透镜阵列划分为若干微小区域以保证局部面形最大高度小于5μm,然后辅以精密平移机构进行若干次5步相移法测量局部面形,再利用相位重建所得的数据进行拼接和3D轮廓重建,最终得到整个微透镜阵列的精确微表面形貌.

中国西部电网电击猛禽致死事故调查

2004~2008年调查了西部电网电击猛禽情况。调查区域包括新疆、青海、四川、甘肃、西藏等省区。共统计10 kV和35 kV输电线路长度178 km、杆塔数1 800余根;收集线路附近鸟的尸体、羽毛、残骸等110件,用于鉴定鸟种。调查结果,被电死猛禽计79只（10 kV）,平均每千米输电线路1.36只,11.31%的杆塔对鸟类构成威胁;35 kV输电线路上鸟巢数44个,平均每千米输电线路0.37个,至少6.06%杆塔被猛禽利用。已知24%~40%的跳闸停电事故是由于鸟类引发的。症结分析,西部电网结构设计不合理,线路裸露,缺乏防鸟措施。在西部约20%左右的猛禽（11种）受到电击的威胁,同时严重影响着输电线路安全运行。本文提出了合理化建议。

新疆北部白冠攀雀的巢与巢址选择

2008年4—7月,在新疆北部对白冠攀雀巢址选择进行了研究。白冠攀雀的营巢习性特殊,巢呈囊袋状,结构甚为精致。对于白冠攀雀巢的研究,采用总面积调查法,进行地毯式的搜寻,并结合标图法对其进行标记,绘制分布图。研究结果共发现巢125个,营巢位于于临近湖泊、河流等水域附近的柳树、杨树、桦树等阔叶树上。营巢树种以柳树为主,占68.80%。巢的高度平均为(5.3±2.5)m,营巢于乔木的中下部(约1/3处),约70%的巢离河边不足30m。对于巢址选择的研究,将原始记录中与巢址选择有关的特征变量进行主成分分析,分析表明,影响白冠攀雀巢址选择的主要因素有4种,依次为:郁闭度因素(包括营巢树胸径、巢上郁闭度)、营巢树种因素(包括营巢树种、树高、巢位高度和乔木种类)、方位因素(包括距河边距离和巢向)、食物与巢材因素。

用按需滴定技术制备聚合物微透镜阵列

采用高分子聚合物单体混合溶液按需滴定原位热聚合的新方法制作折射微透镜及其阵列.制备透镜的主要材料是甲基丙烯酸甲酯及其聚合物.制备的微透镜直径在1mm～3mm范围内,矢高为100μm～400μm,透镜焦距在1mm～4mm之间.所得微透镜在波长λ=1.55μm处有很好的光学透过率(90%),适于作光通信耦合器件.用AFMⅡ型原子力显微镜测得微透镜阵列的表面粗糙度Ra约等于0.9nm,并通过液体的表面张力理论分析了微透镜的形成机理.

基于荧光强度比值法可用于现场测量的低成本聚合物光纤温度传感器(英文)

基于荧光强度比值法,设计了一种使用两种荧光染料的光纤温度传感器.实验中,罗丹明B和罗丹明110分别为对温度敏感和对温度不敏感的荧光传感物质,利用聚合物光纤来传导激发光及接收荧光.由于两种染料的荧光谱峰相距60nm,因此容易将二者对应的荧光谱分开.通过确定能代表两种染料的最优荧光光谱范围,获得具有良好线性度的温度-荧光强度标定曲线.实验研究了不同浓度的荧光染料对标定曲线的影响,当染料浓度为0.3g/L时,可获得0.28℃的最小均方误差及0.0128/℃的灵敏度.此外,该传感器还具备一定的抗光源扰动和抗荧光染料漂白的能力.

国产KL全色全息干板感光特性研究

为了用国产KL型全色全息干板制作真彩色反射全息图 ,对KL全息干板的感光特性进行了实验研究 .介绍了实验的光路 ,化学处理方法 ,三基色的选择 .测试了底片单波长记录的感光特性和波长灵敏度 ,对三基色波长记录的特性进行了实验和分析 ,结果表明KL全息干板可用于记录真彩色反射全息图 .

基于PSD的高精度激光校准仪的设计

针对国内对轴系的校准技术普遍采用传统的手工方法,提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)的高精度激光校准的解决方法。在PSD信号处理上,使用高精度的A/D转换单片机运用软件算法的方式代替传统的运算电路方法计算PSD位置值,有效地提高了系统的精度和稳定性。回转式校准仪的偏移测量范围为±4mm,分辨力为1.5μm、精度为5.5μm。可以广泛用于精确轴系校准和定位。

新疆欧夜鹰繁殖生态初报

欧夜鹰（Caprimulgus europaeus）属夜行性鸟类。广泛分布于新疆荒漠地区，如乌鲁木齐、阿勒泰、克拉玛依、昌吉州、吐鲁番、哈密、阿克苏、库尔勒、喀什等地区（Ma，2001）。因其繁殖行为极其诡秘，国内仅见较少研究资料（Tan et al，2003）。

中国鸟类新记录——斑[姬]鹟

2008年10-11月在昆仑山考察期间，在野外拍摄到20余张斑[姬】鹟[Ficedula hypoleuca （Pallas，1764）1的生态照片（其一请见本期封面照片），经过专家比对和文献查证，确定为中国鸟类一新记录种。该鸟的发现地点在新疆南部和田地区于田县阿羌乡普鲁村（36°11′15．6″N，81°28′56．9″E），海拔2601m。属于昆仑山南麓与塔克拉玛干沙漠之间的一个峡谷绿洲，