磷对金刚石增强型硬质合金复合齿性能的影响

在金刚石增强型硬质合金复合齿基体中添加不同量红磷，可降低复合齿烧结温度，实现低温活化烧结。研究表明：添加0．3％(ωB)P的复合齿基体性能最好，采用化学镀Ni-P合金添加P和球磨添加0．1％P的方式，复合齿超硬部分的磨耗比和复合齿的抗冲击功优于单纯通过球磨添加0．3％P的超硬复合齿。为了实现金刚石增强型硬质合金复合齿的低温活化烧结，磷元素最优的添加方式是化学镀结合球磨的添加方式。     

水牛蹄型深海集矿机履齿设计及牵引性能研究

作为深海采矿系统的重要组成部分,深海集矿机的技术研究和开发一直是许多国家的难题。为了提高深海集矿机在稀软沉积物上的牵引性能,基于水牛蹄的曲面结构特征和特殊几何结构,设计了一款仿水牛蹄蹄型履齿。以该款履齿的结构参数为研究对象,通过对朗肯被动土压力理论的优化,得到了仿水牛蹄蹄型履齿的牵引力解析解,建立了对应的履齿仿生参数对履齿牵引力的影响公式。结合正交试验方法进行了不同形式履齿在沉积物上运动的单、多履齿剪切试验,将仿水牛蹄蹄型履齿与直型履齿、仿水牛蹄轮廓履齿（另一种仿生履齿）进行对比试验,并通过模型车试验验证了该款履齿的可行性。结果表明：3种履齿中,仿水牛蹄蹄型履齿提供的最大牵引力最高。研究可为进一步优化仿水牛蹄蹄型履齿结构参数和提高深海稀软底质机械的牵引性能提供参考依据。     

基于UDEC的隧道掘进机滚刀破岩数值模拟研究

现今全断面隧道掘进机（TBM）施工方法在长大深埋隧道工程中已被广泛采用,对滚刀破岩关键技术的进一步认识具有重要的工程价值。为了研究滚刀破岩机制,分析刀圈断面形态、岩石强度和节理角度对其的影响,运用UDEC方法建立了滚刀贯切岩石的二维数值系列模型,对TBM滚刀破岩过程进行了仿真。分析表明：滚刀破岩是滚刀下岩石拉破坏和剪破坏的综合反映,拉破坏是裂纹萌生与扩展的主要驱动机制;刃宽较大的平刀与刃角较大的楔刀破岩效果较好;平刀与楔刀在软岩中破岩效果相近,平刀在硬岩施工中比楔刀的破岩效果好;滚刀对节理角度为30°～60°的岩石破坏效果较好,由于楔刀的“劈裂”作用,楔刀比平刀更适合用于贯切含有节理的岩石。     

坚硬致密弱研磨性地层孕镶金刚石钻头性能优化

基于金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层钻进时易出现进尺效率低的现象,将SiC磨粒作为胎体耐磨损性弱化颗粒添加至胎体中,采用室内钻进及正交试验设计法从金刚石粒度、金刚石浓度、胎体耐磨损性弱化颗粒浓度、胎体硬度4方面对钻头性能进行优化,并探讨了钻进工艺参数对钻进效率的影响。结果表明：将适当材质的胎体耐磨损性弱化颗粒添加至钻头胎体中,能够有效提高钻头的钻进效率,避免钻头打滑的现象;胎体硬度HRC 25,金刚石粒度40/50目、金刚石体积分数55%,胎体弱化颗粒体积分数30%是本次试验最优的设计方案;在相同主轴转速条件下,轴向压力不宜超过3.5 MPa,在相同轴向压力的条件下,其主轴转速以750~850 r/min为宜。     

基于颗粒流模型的TBM滚刀破岩过程数值模拟研究

为了研究全断面岩石掘进机（TBM）盘型滚刀的破岩机制及其影响因素,采用颗粒流方法建立了岩石与滚刀的二维数值模型,实现了对TBM滚刀破岩过程的模拟。分析表明,滚刀的破岩过程可分为冲击挤压破碎、大量微裂纹生成、张拉性主裂纹扩展3个阶段,证实了滚刀破岩的挤压-张拉破坏理论。在滚刀侵入深度相同的前提下,随着刀圈刃角以及刃宽的增加,滚刀下的压碎区也相应增大,张拉性主裂纹数目增多,滚刀的破岩能力提高;与平刃刀圈相比,楔刃刀圈的“楔块劈裂”作用更加显著,使径向裂纹扩展得更快且更深入岩石内部。TBM滚刀对强度较高或较低岩石的破坏损伤较小,而对中等强度的岩石破坏损伤最为显著。     

双齿围沙蚕工厂化育苗及养殖技术研究

通过亲蚕强化营养促熟培育和精心挑选亲蚕,集中同步产卵,缩短双齿围沙蚕人工育苗的时间,提高受精卵的质量;按照♀:♂=3:1配比产卵,孵化密度为1500~1800万粒/m~3,孵化率达80%以上。本试验经60 d培育,在1200 m~2的培育面积中育出5~6 cm沙蚕幼体2812万尾,单位面积出苗量为2.34万尾/m~2,底栖后至出池成活率为50%,平均产量约1250 kg/亩。     

豕脊齿象属（Choerolophodon）头骨化石在中国的发现

在甘肃省临夏盆地大浪沟地点的早中新世地层中发现了一件较完整的豕脊齿象属（Choerolophodon）头骨,这是该属的头骨化石在中国的首次报道.该头骨低平,门齿向外侧及上方弯曲且没有釉质带,臼齿为豕脊型齿,因而符合豕脊齿象属的鉴定特征,并与嵌齿象属（Gomphotherium）、铲齿象属（Platybelodon）和中华乳齿象属（Sinomastodon）等中国常见的嵌齿象类相区别;同时具有以下一些相当原始的特征而不同于豕脊齿象属的其他种：颧弓明显向两侧扩展、前眶位置靠前、颊齿上白垩质发育很弱、P4仍然发育,因此被确定为一新种——广河豕脊齿象（Choerolophodon guangheensis sp.nov.）.在本文的新材料发现之前,豕脊齿象属的材料主要发现于非洲、东欧、西亚和南亚的中中新世到晚中新世.新材料的发现,拓宽了对该类群时间和空间分布的认识,对于研究嵌齿象类在东亚地区早中新世的分支演化和适应辐射提供了重要的材料依据.     

闽南近海尖头斜齿鲨的生殖生物学研究

尖头斜齿鲨(Scoliodon laticaudus)是暖水性小型鲨鱼,为有胎盘胎生种类.在闽南近海,其雄鱼的性成熟长度为382～448mm,雌鱼的性成熟长度为405～467mm,1994年5月至1995年4月的周年随机采样中,雌鱼在群体中所占比例为53.0%.雌鱼的妊娠开始于1～4月,同年的6～8月分娩,妊娠期为5～6个月.尖头斜齿鲨雌鱼每个子宫一次妊娠怀胚胎1～12尾,其中3～6尾者占67.8%.雌鱼一次妊娠产仔鱼2～24尾,平均9.1尾,其中6～13尾占70%;57%的母体左右子宫内胚胎数相同.胚胎数量随母体全长的增大而呈线性增加.雌性尖头斜齿鲨生殖周期约为2年,一生生殖2～3次,生殖能力较低.尖头斜齿鲨胚胎在分娩时全长138～142mm,与雌鱼性成熟长度的比为0.30～0.35,胚胎的雌雄比为1.17:1.同一子宫内及左右两子宫中的胚胎发育情况均基本相同.另外还讨论了鲨鱼资源的保护和管理问题.     

打滑地层新型孕镶金刚石钻头

在分析打滑地层特点的基础上,指出了钻进该地层所存在的问题,提出了用于打滑地层钻进的新型孕镶金刚石钻头的设计思路,在钻头工作层中采用主、辅两种磨料,并对这两种磨料的工作机理、处理工艺以及该新型钻头的制造进行了阐述.钻头的室内钻进试验结果表明:在钻进极坚硬致密的锆刚玉时,相对于普通金刚石钻头,新型孕镶金刚石钻头的钻进时效提高1.93倍,平均磨损量增加38%,具有高时效、相对寿命长的优点,是打滑地层钻进的理想钻头.     

中国晚侏罗世多瘤齿兽类哺乳动物的发现及其意义

多瘤齿兽是一类已绝灭的哺乳动物,其以后部牙齿上有很多小瘤(小的隆起,或者小尖)来适于咀嚼植物为特征。总的来说,它们的门齿和臼齿与那些啮齿类相似,但在演化时间上多瘤齿兽比新生代的啮齿类早的多。多瘤齿兽是杂食者,或者说是成功开拓了其它脊椎动物无法开拓的植食生境的植食者(可以树叶、种子、蕨类、裸子植物,再加上蠕虫和昆虫为食)。由于它们多种食性和运动方式,多瘤齿兽成为中生代数量最多的哺乳动物,几乎占侏罗纪和白垩纪时期所有哺乳动物种类的一半。它们的支系是哺乳动物历史上生存时间最长的支系,出现于170 Ma前,大约绝灭于35 Ma。但是,因为多瘤齿兽具有很多独特的、高度特化的牙齿和头骨特征,古生物学家们长期困惑于它们的进化起源。最近,中国辽西发现了一件产自晚侏罗世髫髻山组的多瘤齿兽类哺乳动物。由于其牙齿上发育明显的纹饰,如很多小的脊、沟、凹槽等,新发现的哺乳动物被命名为皱纹齿兽(Rugosodon)。另一方面,由于与皱纹齿兽亲缘关系最近的哺乳动物产自西欧的侏罗纪地层,因此其种名被命名为欧亚皱纹齿兽(Rugosodon eurasiaticus)。新发现为晚侏罗世时期欧洲和亚洲的哺乳动物具有高度的相似性提供了最新的证据。皱纹齿兽是一种夜行的哺乳动物,生活于气候温和的湖滨,与长羽毛的恐龙近鸟龙、翼龙类达尔文翼龙、大量节肢动物、其它几种哺乳动物共同生活于一起。根据与现生哺乳动物的比较,并依据欧亚皱纹齿兽手部比例、末端指节的形态等,推论欧亚皱纹齿兽很可能是地栖哺乳动物,或者说地栖比攀爬的可能性更大。这一发现对于研究多瘤齿兽早期的演化、食性分异、运动适应起源等具有重要的科学意义。