ZDY12000LD型履带液压钻机机身立柱断裂分析

钻机立柱是煤矿井下设备工作重要的承载部件,其性能直接影响整车工作的安全性和可靠性。通过建立立柱三维模型,对ZDY12000LD型定向钻机立柱的有限元分析,在最大起拔力下对立柱进行强度校核。将原立柱材料Q345钢改为Q550钢,显著提高了立柱的力学性能,立柱可承受的弯曲应力提高了43%,变形量减小4%,承载能力和安全可靠性显著提高,增强了钻机运行的稳定性、安全性和可靠性。     

不连续面在双重介质热-水-力三维耦合分析中的有限元数值实现

在建立双重介质热-水-力耦合微分控制方程的基础上,提出了裂隙岩体热-水-力耦合的三维力学模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,开发了双重介质热-水-力耦合分析的的三维有限元计算程序,在有限元数值分析中不连续面应力计算采用等厚度空间8节点节理单元进行离散,而不连续面渗流和热能计算时采用平面4节点等参单元进行离散,这样保证了不同介质之间的水量、热量交换和两类模型接触处节点水头、温度和位移相等。通过高温岩体地热开发算例,揭示了在热-水-力耦合作用下不连续面处于低应力区,其张开度随运行时间的延长呈非线性增加,非稳定渗流阶段不连续面显著地控制着渗流场的整体分布,它的水头远高于拟连续岩体介质的水头,而进入稳定渗流阶段不连续面的控渗作用不明显,由于高温岩体地热开发系统中存在大规模的热量补给,不连续面对岩体温度场分布的影响并不显著。     

剪切带型金矿中金沉淀的力化学过程与成矿机理探讨

剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型,有关该类型金矿的成因问题已开展了大量研究,但对于剪切带中金的沉淀析出机制和成矿过程仍存在较大争议,对于赋矿部位的构造属性与矿床关系的研究尚显薄弱。对此笔者整理分析了近年来国内外有关剪切带型金矿的研究进展,并结合我国胶东金矿的研究实例,运用断层阀和力化学理论分析发现,无论是脆性还是韧性剪切带,无论是脉型还是蚀变岩型金矿,其成矿的关键部位均与构造应力集中而导致的脆性破裂(特别是R、T、R’破裂的产生)和碎裂作用以及(多期)岩体侵位密切相关,并且脆性破裂所导致的压力骤降从而引发流体闪蒸的力化学过程可能是造成金沉淀析出成矿的有效机制,其中多期岩体侵位所提供的流体是成矿的物质基础。此外,从国内外实例可以看出,剪切带中的脆性破裂不仅发生于脆性或脆韧性构造域,也可以发生在较深层次的韧性构造域中,尽管韧性域中产生脆性破裂的原因还不十分清楚,但这可能是韧性剪切带成矿的关键机制之一。最后,综合岩体、流体、剪切带三者对成矿的耦合作用,文中提出剪切带型金矿的成矿机理为:(多期)岩体侵位-热液活动-构造剪切-应力集中-脆性破裂(碎裂)产生-压力骤降-流体闪蒸-元素(金)析出,如此循环往复方可形成大型剪切带型金矿。     

《地质力学学报》2019年优秀编委、优秀审稿人和优秀论文评选结果

为扩大期刊影响力,提高刊文质量,鼓励积极性,近期《地质力学学报》编委会与编辑部评选出了2019年优秀论文、优秀审稿专家及优秀编委。优秀论文评选考察2017-2018年发表在《地质力学学报》的论文在2019年底的总下载量和总被引频次,按照排名降次共评选出最佳关注度文章和最佳传播力文章各3篇。     

预应力锚索在单桩竖向静载试验中的应用

在狭窄场地上进行大吨位单桩竖向静载试验时,需要解决的问题是在试验设备受场地限制无法增加的情况下如何提供足够大的反力荷载。根据此次试验场地地层中基岩埋藏丰富且深度较浅的情况,通过采用预应力锚索,进行加载反力装置设计,最终采用十字形加载反力装置,有效地解决了反力荷载不足的问题,从而为类似的试验提供了一种思路和选择。同时,通过对试验中出现的一些问题诸如锚固力、自由段变形等进行深入地分析和研究,提出了有关改进和完善反力装置现方案的建议。     

三处滑坡工后锚索承载性能现场试验对比分析

工后边(滑)坡预应力锚固工程的长期工作性能是影响锚固工程安全性的一个关键问题。通过一种改进的拉拔检测设备,对重庆三处滑坡工后锚索结构进行了锚索抗拔力检测。通过对各工点检测结果的分析,对各工点锚索结构物当前预应力状态,预应力损失率,锚索安全储备进行了科学判定,为补强整治提供依据。对比分析了造成三处滑坡预应力损失差别较大的原因,岩体蠕变变形及锚索的松弛耦合变形是导致工后锚索预应力损失的主要原因,对于过于松散破碎或含水量较大的滑坡体尽量避免采用预应力锚索结构。通过对比分析各工点工后锚固工程的应力状态及锚索破坏方式表明,锚固段破坏是引起锚固工程失效的主要方式之一,今后锚索工程施工时,应重点注意锚索的长度及注浆等施工质量。对于大型的边(滑)坡中的预应力锚固工程建议安装锚索测力设备,以便时掌握预应力损失情况,及时进行补张拉,防患于未然;对于未安装锚索测力设备的,建议封锚时,预留钢绞线长度大于5 cm,以便工后进行拉拔检测试验。此种改进的拉拔检测设备具有简单、实用、易操作等特点,值得在工后岩土锚固工程长期性能评价领域推广应用。     

指向地理实践力培育的社会调查活动设计——以“地域文化与城乡景观”为例

地理实践力是地理学科四大核心素养之一,是指学生在考察、实验、调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。地理实践力的培养是传统课堂教学难以落实的。地理教学需要走出课堂。乡土地理资源是地理实践力培养的重要素材之一。本文以必修《地理2》主题5“地域文化与城乡景观”一课为例,以仓城历史文化风貌区为调查区域开展社会调查活动,从身边的乡土资源出发培育学生的地理实践力,提高学生核心素养。     

泥浆体流变试验的比测

这次泥浆体流变试验的比测使用了五种不同规格的旋转式粘度计,并把其测试结果与毛管式粘度计的测试结果作了对比。对比结果表明:若用旋转式粘度计测试具有非牛顿体特性的泥浆体,应尽可能采用具有转筒半径比(α=外筒半径R_c/内筒半径R_b)较小的测试室;若是用具有α>1.05的测试室测试,所得的数据则应作特殊处理。毛管式、旋转式两种粘度计的测试结果基本一致,并具相仿的精度。测试结果的离散程度超过仪器的测试误差。这有待进一步研究、查明原因。     

基于跨学科教学的地理实践力探究——以校园岩石地质素描为例

地理学科强调区域认知、综合思维,美术学科强调图像识读、审美创意。本次实践课在开展地理室外实践课的过程中引入跨学科教学的理念,让学生先从地理学科角度勘查辨别岩石,再从美术学科角度绘制表现岩石特征的地质素描图。本次实践课尝试打破学科壁垒,构建综合性的知识体系,实现基于核心素养的地理和美术学科的跨学科融合,激发了学生的学习兴趣,加强了学生的知识迁移与深化,提高了学生的综合思维能力,促进其综合素养的发展。     

木本植被覆盖岸坡上波浪爬升过程的数值模拟研究

近岸木本植物构成的生态缓冲带作为新型的海岸软防护结构,兼具功能性和生态友好性,在沿海工程建设中愈发受到关注,如何深入开展其防护效果的机理研究是目前亟待解决的问题。本文采用数值模拟方法,在N-S方程中分别考虑树枝和树干的拖曳力影响,提出了木本植被作用下波浪沿斜坡爬升的表面波衰减的连续介质等效模型,并采用MAC法来跟踪自由曲面上的水颗粒轨迹。本文以波浪沿1/30的斜坡爬升为算例,对比讨论了有无植被作用下波浪的传播过程,并将算例结果与以往试验结果规律进行对照,验证了数值模型的有效性。最后,分别讨论了植物枝干的高度、密度、树枝倾斜角度等植被特性和波浪因素对植被消浪效果的影响,得到植被消浪的基本规律。文中的计算结果也可为实际的护岸工程和生态景观设计提供参考。