摘要：本文将3D打印技术引入光弹性法的教学中,解决了传统技术制作光弹模型时成型周期长、试样初始残余应力较大等问题。以圆盘为例,详细介绍了3D打印光弹模型的制备过程。基于光弹系统测量得到了对径受压模型内部的等倾线、等色线相位和条纹值。制备了含不同形状孔隙的教学模型,丰富了课堂内容。展示了数字模型设计、物理模型制备、光弹条纹图采集、应力场提取等过程,有助于学生对光弹材料制造过程、测试原理与核心技术的理解。

摘要：设计了岩石孔洞结构试件,对其分别进行静态加载和动态冲击实验,对试件的破坏模式进行理论上的预估计,观察了破坏现象的差异.分别实测了结构的输入能与储存的可释放应变能,利用表面能的概念分析并计算了破坏过程中的耗散能;通过能量守恒原理对破碎后岩石颗粒的飞溅速度进行了初步估计,理论估计值与实验中通过高速摄像机所捕捉到的速度值基本吻合.

摘要：目的探究叶片表面微细观结构对其润湿性的影响因素,以及控制机理。方法以银杏(Ginkgo biloba,***)、二乔玉兰(Magnolia soulangeana,***)和二球悬铃木(Platanus acerifolia,***)3种处于落叶期初段的叶片样本为研究对象,测量3种叶片正背面的接触角,结合环境扫描电子显微镜图像,对比分析不同叶片正面和背面微细观结构及其对接触角的影响。结果实验结果表明,落叶期初段银杏、二乔玉兰和二球悬铃木叶片正面均表现出弱亲水性,接触角分别为54.40°~66.80°、57.93°~74.87°、55.73°~82.23°。在银杏叶片背面,无论是顺纹理还是逆纹理方向,均表现出疏水特征,顺纹理方向的接触角为122.63°~135.10°,逆纹理方向的接触角为103.03°~134.13°。二乔玉兰和二球悬铃木的背面为中性润湿,接触角分别为82.87°~96.37°、90.50°~97.47°。结论不同类型叶片的表面微结构显著不同,同种类型叶片正背面微结构也表现出较大差异。3种叶片背面接触角均大于正面接触角,其中银杏叶片正背面的接触角存在显著差异。叶片表面微细观结构的不同是造成叶片正背面润湿性差异的主要原因之一,尤其是多层级突触结构导致银杏背面表现出较强的疏水性质。叶片表面微细观结构对润湿性的影响机理将为不同润湿性需求的表面设计提供参考。

摘要：本文通过１２个试件试验、电算和机理分析，对钢筋混凝土带翼墙短柱抗震性能进行研究。试验以剪跨比、轴压比和翼墙宽度为变参数，采用单调和低周往复两种方式施加水平荷载。电算采用三维实体单元，对弹性状态下这种柱的受力特点和变参数影响进行了分析。对试验中出现的各种破坏形态进行了机理分析，并建议了相应的水平极限承载能力计算公式及界限剪跨比。研究结果表明：翼墙充分参加工作，改变了柱的受力与破坏形态，使柱的承载能力提高，变形能力降低；电算、公式计算和试验结果符合良好。

摘要：为探明低水胶比偏高岭土混凝土的力学性能,以及定量表征掺入偏高岭土后混凝土内部细观结构的变化规律,测试了不同偏高岭土掺量混凝土的抗压、劈裂和弯折强度;利用扫描电镜拍摄了混凝土水化产物微结构的SEM图像;运用分形理论计算分析了SEM图像的分形维数及其变化规律;并研究探讨了分形维数和强度的关系。研究表明:偏高岭土可以有效提高和改善混凝土的力学性能和细观结构;分形方法能够定量分析偏高岭土混凝土内部细观结构的变化特征,分形维数随着偏高岭土掺量的增加呈现降低趋势;抗压强度和分形维数存在良好的指数负相关性,抗压强度随分形维数的增大而减小。

摘要：向地球深部要资源已成为国家战略。然而,现有的煤炭开采理论、技术及方法难以解决深部开采遇到的技术难题与环境污染问题,对煤炭开发与利用方式进行变革已势在必行。以煤炭技术变革为导向,以解决2 000 m以深煤炭资源开发的瓶颈难题为目标,系统阐述了煤炭深部原位开采的科学技术构想,提出了深部原位流态化开采的采动岩体力学理论、深部原位流态化开采的"三场"可视化理论、深部原位流态化开采的原位转化多物理场耦合理论、深部原位流态化开采的原位开采设计、转化与输运理论、深部原位流态化开采的地质保障技术、深部原位流态化开采的精准探测与导航技术、深部原位流态化开采的智能开拓布局技术、深部原位智能化洗选技术、深部原位采选充电气热一体化的流态化开采技术、深部原位无人化智能输送与提升技术、深部原位能量诱导物理破碎流态化开采技术、深部原位化学转化流态化开采技术、深部原位生物降解流态化开采技术、深部原位煤粉爆燃发电关键技术等。明确了煤炭深部原位流态化开采的战略路线,构建了煤炭深部原位流态化开采的理论与技术体系。

摘要：利用低成本天然掺合料、在标准成型工艺和热水养护条件下制备出高性能的活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete）。通过详细地测试RPC立方体抗压强度、圆柱体轴心抗压强度、劈拉强度、弯折强度、弹性模量，对这些物理量随钢纤维体积掺量变化的规律进行分析。研究表明，在同时满足高性能、和易性和经济要求的前提下，钢纤维体积掺量宜控制在1％～2％。给出了RPC强度和弹性模量随钢纤维体积掺量变化的经验表达式。

摘要：实践教学是采矿工程教学中的一个重要环节。针对采矿工程实践教学中面临的困境与不足,该文将光弹性法引入采矿工程实践教学过程中,介绍将二维动态相移数字光弹性法应用于复合顶板巷道围岩应力分布求解的教学案例,包括数字模型设计、透明实体模型的3D打印、相移光弹性实验和应力场的自动解算,得到复合顶板巷道模型的全场应力分布,丰富采矿工程实践教学的内容,有助于采矿工程学生实验能力的培养、对围岩变形破坏及围岩应力场动态演化过程的认识。

摘要：低渗透储层中水力压裂起裂压力是压裂设计中重要的一个环节,而含油气资源储层往往集中在某地层深处的水平段内,研究水平段井筒内水力压裂的起裂和扩展对解决工程实际问题有着指导价值。根据不同地层类型,射孔的排布角度对起裂压力又有着显著的影响,对岩层水平井筒中不同射孔方位的起裂压力分析,可得到一系列起裂压力值,通过确定合适的射孔方位角,即获取了该地层应力状态下所需的最小起裂压力,从而指导工程实际中水力压裂的最佳的射孔方向和排布。本文通过模拟三种地层应力条件,即正断层、平滑断层和逆断层,利用有限元分析软件,及断裂力学判定准则,加入实测的基本力学参数和断裂韧度参数,计算分析了水平井筒中射孔方位角对水力压裂起裂压力的影响,最终得到了不同地层条件下随着射孔排布变化储层岩石起裂压力的变化情况,为合理布置射孔方位提供了工程实际参考。

摘要：大规模高强度的采矿活动导致了严重的生态环境破坏,为了实现矿山生态环境低损害开采,必须遵循生态环境低损害采前规划的理念,从源头走生态环境低损害开采的自主创新之路。总结了采矿活动造成的生态环境破坏表现形式,阐述了生态环境损害开采模式与分类,分析了生态环境低损害开采的评价依据、评价指标及评价标准,明确了生态环境低损害开采的内涵,给定了生态环境低损害的"生态阈限",提出了将采矿活动"开采阈限"导致的生态环境损害约束到"生态阈限"之内的矿山生态环境低损害开采理念。进一步给出了生态环境低损害开采的设计方法,阐述了集绿色开采、深地开发、智能采矿、未来矿业等主要研究方向的典型代表技术为一体的生态环境低损害开采技术体系。开滦集团唐山矿的工程实践证明了充填开采等典型生态环境低损害开采技术工程示范效应。未来将从指标体系构建、开采损害评测、开采方法创新、开采系统融合等方面继续创新完善生态环境低损害开采的技术体系与基础理论,以期为实现煤炭及伴生资源的绿色化开采提供有力的技术支持。