钻孔剪切力学参数表征修正方法及其实验研究

钻孔剪切法是现场快速实测岩石抗剪强度的重要方法,但因测量误差较大导致其应用受限。通过对钻孔剪切原理及研究成果分析,发现了不完全剪切是岩石钻孔剪切试验误差大的原因,提出了基于压、剪不等面积的钻孔剪切法修正方法。设计实验装置开展钻孔剪切模拟试验,研究了不同剪切板参数下砂岩剪切力学参数表征规律,证明了所提方法的有效性和修正效果,最后通过文献数据验证了该方法的适用性。具体结果如下:①岩石钻孔剪切试验误差大的根本原因是受压面积和剪切面积选取失真且不相等,实际剪切破坏面积小于剪切齿齿间面积,且不同剪切齿长度情况下修正受压面积和剪切面积均随法向力的增大线性增大。基于剪切齿参数、受压面积和剪切面积的关系式,提出了钻孔剪切法修正方法。②岩石钻孔剪切的剪应力−剪切位移曲线可分为压密阶段、似弹性变形阶段、塑性变形阶段和峰后阶段。随法向力增大,不同剪切板参数下正应力、剪应力和剪切刚度均增大,达到剪应力峰值时的位移减小。钻孔剪切参数与剪切力学参数表征值之间存在明显规律。随剪切齿齿长的增加,黏聚力线性增大,内摩擦角呈二次函数增大。随剪切板面积的增加,黏聚力线性增大,内摩擦角呈二次函数减小。③剪切齿齿长和剪切板面积增大可在一定程度上减少测量偏差。剪切齿齿长从1.0 mm增大到2.5 mm,黏聚力和内摩擦角测量值的总偏差从62.96%降低到19.91%,总修正提升值从30.8%提高到74.1%;剪切板面积从400 mm^(2)增大到520 mm^(2),黏聚力和内摩擦角测量值的总偏差从64.07%降低到37.69%,总修正提升值从39.56%提高到56.05%。实验和文献数据验证均表明,本修正方法可以使钻孔剪切法测得的黏聚力和内摩擦角准确度分别提升约50%和6%。

长线列CMOS图像传感器的性能优化设计

设计了一种基于电容反馈跨阻放大器(CTIA)的长线列CMOS图像传感器。为减小器件功耗和面积,采用基于单端四管共源共栅运算放大器。为提高信号读出速率,采用没有体效应的PMOS源跟随器,同时减小PMOS管的宽长比,有效减小了输出总线寄生电容的影响。在版图设计上,采用顶层金属走线,降低寄生电阻和电容,提高了长线列CMOS图像传感器的读出速率和输出线性范围。采用0.35μm 3.3V标准CMOS工艺对传感器进行流片,得到器件像元阵列为5×1 030,像元尺寸为20μm×20μm。测试结果表明:该传感器在积分时间为1ms、读出速率为4MHz的情况下工作稳定,其线性度达到98%,线性动态范围为76dB。

不同高径比煤岩力学性能及破坏特征实验研究

为解决复采过程中不同尺寸遗留煤柱失稳致灾难以判定的问题,对不同高径比煤岩试件进行单轴加载实验,研究不同高径比对煤岩试件破坏形式、应力应变曲线形式、峰值强度、峰值应力、弹性模量的影响规律。结果表明:随着高径比的减小,试件由剪切破坏为主破坏形式过渡为复杂破坏形式;峰值应力σmax和峰值应变εP随高径比的减小呈幂函数增大,两者间随高径比增加呈一次函数关系:εP=0.218σmax-2.465;弹性模量及割线模量随着高径比的减小而减小,其变化趋势服从二次函数;0.8和1.5是引起煤岩试件力学参数变化速率改变的关键高径比,高径比小于0.8时,力学参数变化明显,而大于1.5后变化趋缓。上述结果可应用于不同宽高煤柱稳定性的判定,提高了复采安全。

压制压强对WC-8%Ni硬质合金性能的影响

采用不同的压制压强160MPa、240MPa、320MPa、400MPa压制WC-8%Ni硬质合金B型试样,在真空烧结炉中进行1480℃×60min烧结。通过排水法实验、硬度实验、弯曲试验、金相显微镜等分析方法,研究了压制压强对WC-8%Ni硬质合金的相对密度、孔隙度、线收缩系数、硬度和抗弯强度的影响。结果表明,随着压制压强的增加,相对密度逐渐增加,线收缩系数逐步减小,硬度和抗弯强度先增加而后减少。在压制压强320MPa时,WC-8%Ni硬质合金的性能达到最佳值。

深部巷道钻孔卸压围岩力学性能研究

为探究孔径对钻孔卸压围岩整体力学性能的影响规律,对含不同钻孔标准试样进行数值模拟试验研究。研究表明:随孔径增加,围岩的破裂面与主应力方向夹角增大,内摩擦角减小,峰值应变减小,峰值强度降低,弹性模量几乎不变,围岩承载力弱化。提出孔径-试样宽度比(D/W),得到D/W合理范围为0.038~0.113。随孔径增加,D/W>0.03,围岩整体强度稳定;0.019<D/W<0.113,围岩整体内摩擦角不变;0.038<D/W<0.175,围岩整体峰值应变降低减缓。卸压孔径-试样宽度比对整体强度的弱化存在定量关系,得到孔径-试样宽度比与强度计算公式。上述结果为深部巷道钻孔卸压围岩卸压孔孔径、钻孔间距的确定提供参考依据,提升了深部巷道钻孔卸压围岩的安全性。

叶施有机硒对银杏叶总黄酮含量的影响

为探究有机硒叶施处理对银杏叶总黄酮含量的影响,以4年生大田银杏幼苗为试材,设置CK、T1—T6共7个叶施处理,分别为无肥、有机硒(0.835 g/L)、低浓度矮壮素(1 g/L)、高浓度矮壮素(2 g/L)、低浓度矮壮素(1 g/L)+有机硒(0.835 g/L)、高浓度矮壮素(2 g/L)+有机硒(0.835 g/L)、磷酸二氢钾(3.335 g/L)+有机硒(0.835 g/L),进行叶施1次和2次处理,测定银杏叶黄酮含量的变化,并分析黄酮合成相关基因的表达水平变化。结果表明,T1处理对银杏叶总黄酮含量的提升效果最优;有机硒叶施1次处理下6月30日、8月1日、8月15日、8月31日和9月15日采样的银杏叶总黄酮含量较CK分别提高36.71%、4.93%、19.28%、21.91%和17.68%;有机硒叶施2次处理下8月1日、8月15日、8月31日和9月15日采样的银杏叶总黄酮含量较CK分别提高了44.02%、39.86%、6.29%和27.35%。黄酮合成相关基因的转录组数据分析结果显示,喷施有机硒(T1)后银杏叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、异黄酮合成酶(IFS)、黄酮合成酶(FS)、黄烷酮3-羟化酶(F3H)、黄酮醇合成酶(FLS)、柚皮素2-氧戊二酸3-双加氧酶(FL3H)、槲皮素O-甲基转移酶(OMT)、类黄酮3′,5′羟化酶(F3′5′H)等基因的表达量明显提升,其中PAL、C 4 H、OMT和CHI等基因的表达高峰提前到达,4 CL、CHS和FLS等基因则一直保持较高表达水平。有机硒与矮壮素联合喷施能有效促进银杏叶黄酮合成关键基因的提前表达,并维持较高水平,进而促进银杏叶总黄酮含量的提升。

Effects of Doping Trace Sm^(3+) and Gd^(3+) on Luminescent Character of Y_2O_2S∶Eu^(3+)

After trace Sm^3＋ ions and Gd^3＋ ions doping, the emission intensity of red phosphors Y2O2S： Eu^3 ＋ was enhanced and the voltage character （relation between emission intensity and excitation voltage） was improved while the other properties of physics and chemistry were not changed. The origins of enhancement and improvement are discussed. Probably the distortion and the defect of crystals are decreased by the substitution of Gd^3＋ for Y^3＋ instead of Eu^3＋ for Y^3＋ , and thus the Eu^3＋ crystal field is improved, and radiationless process and energy loss resulted from crystal defect are weakened, which leads to increased luminescence intensity and voltage character improvement. The overlapping fluorescent spectra of Y2O2S： Sm^3＋ emission and Y2O2S：Eu^3＋ excitation as well as Eu^3 ＋ excitation spectra transitions spectra lead to energy transfer from Sm^3 ＋ sensitization of Sm^3＋ ions fectively. containing Sm^3＋ excitation the possibility of resonance ions to Eu^3＋ ions, and the to Eu^3＋ ions is achieved effectively.

可转位圆柱螺旋面成型铣刀的计算机辅助设计

通过建立数学模型,结合计算机辅助设计解决可转位圆柱螺旋面成型铣刀传统设计方法的计算误差和局限性,以适用现代高速刀具的设计与生产;解决在某些情况下被加工螺旋面的部分区域可能会产生畸变并造成切削过程中产生过切的现象,使被加工件尺寸达到设计要求;利用计算机辅助设计,实现批量化、参数化设计,以提高设计效率。

生物多样性保护跨区域合作的制度逻辑、困境及其协调——以滇桂黔石漠化片区为例

滇桂黔石漠化片区由于特殊的自然环境,各级政府面临着生态系统脆弱与生物多样性减少的共性公共资源问题,现有的科层制生物多样性治理模式存在不足,需要接边地区各级政府横向合作并协调行动才能提高保护绩效。片区政府间生物多样性保护跨域合作主要作用于自然保护区,非保护存在跨域合作不足、互动规则尚未建立的制度困境,并由此带来各主体短期行为、搭便车现象以及离散式治理等集体行动困境。为此,需要构建包括协商机制、执行机制、监督与惩罚机制在内的机制体系。

银杏AP2/ERF转录因子鉴定及其ERF家族在逆境胁迫下的表达分析

AP2/ERF转录因子广泛参与银杏的生物学过程,其ERF基因家族存在着通过调控次生代谢来应对环境压力的可能。为探究ERF基因家族在这一过程中的应答机制,本研究分别构建了紫外和干旱处理下银杏叶转录组数据库,利用在线生物信息学工具对银杏AP2/ERF转录因子的保守结构域、理化性质及基因家族同源性进行分析,同时利用转录组测序技术检测了ERF基因家族在这两种逆境胁迫下的表达情况,筛选其中5个与类黄酮等代谢相关的ERF基因进行荧光定量PCR验证分析。结果表明,在银杏中共鉴定到61个AP2/ERF转录因子,根据其保守结构域特点分为4类,即ERF亚家族28个、DREB亚家族23个、AP2和RAV亚家族分别为5个。不同成员之间的氨基酸数目、等电点(pI)等理化性质有较大差别。从与拟南芥、大豆的序列同源性分析结果来看,同一个亚家族的成员之间亲缘关系较近。GbERF亚家族和GbDREB亚家族同属于银杏ERF基因家族,成员数最多。转录组预测分析结果显示,大部分ERF基因家族成员在紫外和干旱胁迫诱导下的基因表达量会增加。经验证,5个基因表达量的变化情况总体与预测结果一致。本实验结果为后期开展银杏ERF基因家族的功能研究提供科学依据。