层面位置对煤岩组合体动态破坏特性影响规律研究

【目的】层面位置对煤岩组合体动态破坏过程及力学特性具有重要影响作用,但影响规律尚不清晰。【方法】通过对含有3种层面位置的煤岩组合体(层面分别位于岩石部分上位、中位和下位)开展霍普金森冲击(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验,分析了冲击载荷条件下煤岩组合体动态应力-应变、破坏过程、能量结构、碎块特征的演变规律。【结果和结论】结果表明:(1)煤岩组合体动态应力-应变过程可以分为近似线性阶段、非线性的动态应力-应变阶段、弹性模量降低阶段、宏观破裂阶段、应力波卸载阶段5个阶段。(2)随着层面由上向下布置,岩石部分的破坏程度逐渐增强,破坏过程逐渐剧烈,破坏后的碎块的均匀程度降低,而煤体部分的破坏程度则逐步降低,破碎后的块度逐渐增加。(3)层面的存在会降低煤岩组合体动态抗压强度,与无层面煤岩组合体(平均强度为79.487 MPa)相比,当层面位于上方时,组合体动态抗压强度(平均强度为73.724 MPa)降低7.25%;当层面位于中位时,组合体动态抗压强度(平均强度为61.798 MPa)降低22.26%;当层面位于下位时,组合体的动态抗压强度(平均强度为64.991 MPa)降低18.24%。(4)随着层面位置由上向下布置,能量结构发生变化,反射能占比降低,吸收能占比增加,透射能占比减小。本研究可以为超长孔水力压裂技术或地面压裂技术在大范围处理坚硬顶板工程开展过程中压裂位置的选择提供一定指导。

基于定位法线的工件自由度分析几何定理及应用

工件在异面组合定位时,各定位点常分布在非正交的异面上,用传统的定位原理时常会误判工件在夹具中的自由度而导致夹具设计失败。针对这一问题,将工件在夹具定位点处的法线命名为定位法线,根据定位法线的数量及其几何关系推导出一组判断工件自由度的几何定理,并对工件过定位时所对应的法线分布情况给出判断准则,使工件自由度的判断方法更加严谨、简单、直观,同时可有效避免工件产生过定位。例举几个疑难实例,用几何定理判断工件的自由度,并对不合理的定位给出解决方案,证明了几何定理可以快捷准确地判断工件在复杂定位状态的自由度。工件定位的几何定理发展与完善了工件的定位理论,有利于计算机辅助夹具设计中对工件自由度的正确判断。

湖南滨水传统村落空间组合差异性研究

湖南降水丰沛、河网密布,地貌多样,且属于多民族地区,具有鲜明地域特点的湖南滨水村落空间组合受不同因素影响,在各方面均存在不同程度的差异。对其纵向分析发现,湖南滨水村落在选址上对水形选择相似,对水体尺度和距离选择差异明显;在布局上呈现出沿水轴发展,山体围合限定的组合特征,在临水空间中与地形相结合,并与居民关系紧密、文化融合。因此将湘南、湘中、湘西3个地区横向对比,挖掘空间组合的差异性及成因,把握内在规律,以期为日后村落保护与发展提供针对性的思路。