酸碱腐蚀作用下含孔砂岩试件动力学性能试验研究 被引量：1

1

作者 平琦 胡薇 后健民 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 2025年第4期424-432,444,共10页

以标准环形含孔砂岩试件(外径50 mm、内径10 mm)为研究对象,通过28 d的酸碱溶液腐蚀试验(酸性组pH=5,碱性组pH=9)分析腐蚀环境对试件物理参数、矿物组成及微观结构的演化规律,并基于分离式霍普金森压杆(SHPB)动态冲击压缩试验探究酸碱... 以标准环形含孔砂岩试件(外径50 mm、内径10 mm)为研究对象,通过28 d的酸碱溶液腐蚀试验(酸性组pH=5,碱性组pH=9)分析腐蚀环境对试件物理参数、矿物组成及微观结构的演化规律,并基于分离式霍普金森压杆(SHPB)动态冲击压缩试验探究酸碱腐蚀与砂岩物理化学损伤机制及动态力学行为的耦合关系。结果表明:酸性环境主要引发Na^(+),Al^(3+),Fe^(3+)等阳离子溶蚀并伴随硅酸(H_(2)SiO_(3)^(-))白色沉淀物生成;碱性环境则主要产生Al(OH)_(4)^(-)和H_(2)SiO_(4)^(2-)等可溶性产物。试件的动抗压强度和动弹性模量随冲击速度呈指数规律递增,而动应变峰值及平均应变率则符合二次函数增长规律;碱性腐蚀环境下试件的动抗压强度和动弹性模量优于酸性腐蚀环境,但酸碱腐蚀环境下试件的各项动态力学性能参数较中性环境试件均显著劣化。此外,随着冲击速度的提升,试件破碎程度加剧,碎片平均粒径呈递减趋势。本研究结果揭示了化学–力学耦合作用下含孔砂岩的损伤累积机制,可为地下工程岩体的长期稳定性评估提供理论依据。 展开更多

关键词 砂岩 动力学特性 酸碱腐蚀 冲击速度 冲击压缩 SHPB试验装置 损伤机理 深部工程

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动荷载对干湿循环后饱水砂岩的力学性能研究试验 被引量：1

2

作者 平琦 孙栋 刘子训 《九江学院学报(自然科学版)》 2025年第1期37-41,共5页

由于降雨等原因引起地下水位升降,深部岩体经常处于干湿循环后饱水状态,岩石受动荷载作用的动态力学性质会发生改变,为研究干湿循环后不同加载速率对干湿循环后饱水砂岩动态压缩力学性能的影响,文章利用霍普金森压杆(SHPB)试验装置开展... 由于降雨等原因引起地下水位升降,深部岩体经常处于干湿循环后饱水状态,岩石受动荷载作用的动态力学性质会发生改变,为研究干湿循环后不同加载速率对干湿循环后饱水砂岩动态压缩力学性能的影响,文章利用霍普金森压杆(SHPB)试验装置开展5种加载速率动态压缩试验。结果表明:干湿循环后饱水砂岩动应力-应变曲线先增后减,随加载速率增加,曲线整体向左上方移动;动应力、动应变、平均应变率均与加载速率呈二次函数正相关;破碎块度平均粒径与加载速率呈幂函数负相关性,加载速率增加,破碎程度加剧;随加载速率增加,砂岩内部应力集中明显,加速裂纹无序扩展,使砂岩动力学性能有一定程度提升。 展开更多

关键词 岩石动力学 饱水状态 干湿循环 冲击压缩 SHPB装置

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高温-水冷却作用下含孔砂岩动态力学特征试验研究

3

作者 平琦 钱明 +2 位作者 孙栋 刘子训 孔德龙 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第5期142-151,共10页

为探究高温和水冷却对含孔砂岩动态压缩力学性能的影响,对天然和经200℃、400℃、600℃、800℃和1000℃高温-水冷却含孔砂岩试件进行XRD和SEM试验,利用SHPB试验装置开展冲击压缩试验,并增加高温-自然冷却条件做对照。结果表明:天然砂岩... 为探究高温和水冷却对含孔砂岩动态压缩力学性能的影响,对天然和经200℃、400℃、600℃、800℃和1000℃高温-水冷却含孔砂岩试件进行XRD和SEM试验,利用SHPB试验装置开展冲击压缩试验,并增加高温-自然冷却条件做对照。结果表明:天然砂岩结构致密,主要矿物成分为方解石、白云石和石英,经高温-水冷却处理后,方解石和白云石逐渐分解成氧化钙,遇水生成氢氧化钙,断面覆盖微米级颗粒;随着作用温度升高,试件颜色由灰白色逐渐变至褐色,体积膨胀,质量、密度和纵波波速均减小;不同高温-水冷却处理后试件的动应力-应变曲线变化规律相似,分为弹性、塑性和破坏3个阶段;动抗压强度与作用温度呈二次函数负相关,动应变和平均应变率与作用温度呈二次函数正相关;随着作用温度升高,试件冲击破碎程度加剧,由破坏成若干碎块转变为粉末状;与高温-自然冷却含孔砂岩试件相比,高温-水冷却含孔砂岩试件的动抗压强度和平均粒径减小,动应变和平均应变率增大。高温-水冷却作用使含孔砂岩试件的内部结构损伤,作用温度越高,试件结构损伤劣化越严重,动力学特征下降越明显。 展开更多

关键词 岩石动力学 含孔砂岩 高温-水冷却 力学特性 破碎形态

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裂隙砂岩动静组合SHPB力学性能试验研究

4

作者 平琦 徐一杰 +2 位作者 李向阳 吴世伟 胡静 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第4期1194-1201,共8页

为研究动静组合加载条件下裂隙倾角对砂岩动态力学特性的影响规律,利用动静组合SHPB试验装置对倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的预制裂隙砂岩试件进行冲击压缩试验。结果表明:动静组合加... 为研究动静组合加载条件下裂隙倾角对砂岩动态力学特性的影响规律,利用动静组合SHPB试验装置对倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的预制裂隙砂岩试件进行冲击压缩试验。结果表明:动静组合加载条件下不同倾角预制裂隙砂岩试件动应力应变曲线簇均位于完整砂岩试件曲线下方;随裂隙倾角增大,试件动抗压强度、动应变、动弹性模量和试件破碎平均粒径均呈先减小后增大,裂隙倾角45°时为拐点;裂隙倾角0°时,试件沿加载方向呈张拉破坏,15°~60°时为张拉剪切复合破坏,75°~90°时为剪切破坏,45°时试件破碎程度最大,0°时试件破碎程度最小。 展开更多

关键词 岩石动力学 预制裂隙 动静组合加载 破坏模式 SHPB试验装置

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盐水作用对砂岩动态力学性能影响的试验研究

5

作者 平琦 谷金豆 +2 位作者 尹程 焦悦 付帮战 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 2025年第6期660-668,共9页

通过配制5种不同浓度的NaCl溶液模拟深部盐水层环境,将砂岩试件置于其中浸泡处理28 d后,测试其物理参数、矿物组成与微观形貌,研究其在盐水环境下的物理化学损伤规律。在此基础上,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行冲击压缩试验,进... 通过配制5种不同浓度的NaCl溶液模拟深部盐水层环境,将砂岩试件置于其中浸泡处理28 d后,测试其物理参数、矿物组成与微观形貌,研究其在盐水环境下的物理化学损伤规律。在此基础上,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行冲击压缩试验,进一步分析盐水浸泡作用与砂岩动态力学行为之间的耦合机制。结果表明:随NaCl浓度的增加,试件质量增加率缓慢上升,而体积膨胀率与密度增长率呈小幅波动,波动幅度分别低于0.041%和0.089%。NaCl溶液主要促使Na^(+)和试件表面Ca^(2+)发生离子交换,并引发部分矿物溶蚀脱落。在NaCl质量分数小于10%时,试件的动抗压强度、动峰值应变、应变率及破碎平均粒径均逐渐下降;当质量分数大于10%后,动抗压强度、动应变和应变率则按幂函数关系上升,而平均粒径服从指数函数增长规律。与天然状态试件相比,经NaCl处理的砂岩动抗压强度、动应变、应变率和平均粒径均有所降低,且破坏程度更为显著。本研究揭示了深部盐水环境下砂岩试件力学性能的演化规律与损伤机制,可为该类地层中围岩长期稳定性评估提供理论依据。 展开更多

关键词 岩石动力学 砂岩 盐水作用 冲击压缩 动态力学特性 应变率效应 SHPB试验装置 深部工程

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环状砂岩试件冲击动力学特性和耗能研究

6

作者 平琦 刘子训 +2 位作者 孔德龙 孙栋 钱明 《黑龙江工业学院学报(综合版)》 2025年第1期135-141,共7页

为研究环状砂岩试件动力学性能、破碎形态和耗能规律,通过对钱营孜煤矿深部巷道砂岩进行处理,制备厚度25mm,外径50mm,内径0mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm的环状砂岩试件,然后采用SHPB试验装置开展同种冲击气压下的动态压缩试验。结... 为研究环状砂岩试件动力学性能、破碎形态和耗能规律,通过对钱营孜煤矿深部巷道砂岩进行处理,制备厚度25mm,外径50mm,内径0mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm的环状砂岩试件,然后采用SHPB试验装置开展同种冲击气压下的动态压缩试验。结果表明:随环状砂岩试件内径增加,试件动抗压强度呈二次函数负相关性,动应变和平均应变率均表现出增加趋势;随内径增加试件破碎程度逐渐增大,破碎平均粒径逐渐减小,可定量描述岩石破碎情况;从能量角度分析,当内径由0mm增至25mm时,试件反射能占比增加,透射能占比和吸收能占比降低;试件单位体积吸收能随内径增加而增加,单位体积吸收能越大,内部裂纹扩展发育程度越高,破碎后碎块尺寸越小,与冲击荷载作用下试件破碎程度和内径呈正相关性结论一致。 展开更多

关键词 岩石动力学 环状砂岩 能量耗散 破碎形态 SHPB试验装置

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高温-水冷却含孔砂岩试件动态拉伸力学试验与耗能特征

7

作者 平琦 钱明 +2 位作者 孙栋 刘子训 孔德龙 《黑龙江科技大学学报》 2025年第3期442-447,共6页

为研究水冷却对高温作用含孔砂岩试件动态拉伸力学特性影响,对天然状态和经200、400、600、800和1 000℃高温-水冷却含孔砂岩试件进行基本物理性能测试,利用SHPB试验装置开展巴西圆盘动态拉伸试验,研究高温和水冷却耦合作用对含孔砂岩... 为研究水冷却对高温作用含孔砂岩试件动态拉伸力学特性影响,对天然状态和经200、400、600、800和1 000℃高温-水冷却含孔砂岩试件进行基本物理性能测试,利用SHPB试验装置开展巴西圆盘动态拉伸试验,研究高温和水冷却耦合作用对含孔砂岩试件动力学特性的影响。结果表明:随着温度升高,经水冷却后的试件颜色由灰白色变至褐色,试件体积增大,质量、密度和纵波波速呈减小趋势,试件断面结构产生劣化;动抗拉强度与高温作用温度呈指数函数减小,径向动应变呈线性增大,破碎耗能密度呈指数函数增大,含孔砂岩试件在冲击荷载作用下更容易产生拉伸破坏,破碎程度加剧。 展开更多

关键词 岩石动力学 含孔砂岩 高温-水冷却 动态拉伸 SHPB

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饱水作用时间对砂岩动态力学特性影响试验研究

8

作者 平琦 孔德龙 +2 位作者 刘子训 孙栋 钱明 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第4期88-94,142,共8页

为研究不同饱水作用时间对砂岩动态力学特性影响规律,对天然砂岩和饱水作用2 d~28 d砂岩试件,进行基本物理试验,采用SHPB试验装置开展冲击压缩试验。结果表明:砂岩经饱水作用后,试件颜色逐渐加深,成分无明显变化,裂隙逐渐扩展;随饱水作... 为研究不同饱水作用时间对砂岩动态力学特性影响规律,对天然砂岩和饱水作用2 d~28 d砂岩试件,进行基本物理试验,采用SHPB试验装置开展冲击压缩试验。结果表明:砂岩经饱水作用后,试件颜色逐渐加深,成分无明显变化,裂隙逐渐扩展;随饱水作用时间增加砂岩试件质量和体积呈先增加后减小趋势,密度表现出增长现象;不同饱水作用时间砂岩试件动应力-应变曲线变化趋势相似,可分为弹性变形、塑性屈服和破坏3个阶段。试件动抗压强度随饱水作用时间增加呈现指数函数减小趋势,动应变和平均应变率分别呈二次函数和线性函数增加趋势;与天然砂岩相比,饱水作用2 d试件动抗压强度增加,而动应变和平均应变率减小,表现出水作用的Stefan效应。饱水作用2 d~28 d砂岩试件随饱水作用时间增加破坏程度加剧、平均粒径呈二次函数减小趋势。随饱水作用时间增加,砂岩碎块平均粒径越小,试件破坏程度越明显。 展开更多

关键词 岩石动力学 砂岩 饱水作用时间 冲击压缩 SHPB(分离式Hopkinson压杆)

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不同高温作用后石灰岩物理与动力特性试验研究 被引量：21

9

作者 平琦 苏海鹏 +2 位作者 马冬冬 张号 张传亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期932-942,953,共12页

为研究石灰岩物理和动力学性质受高温作用影响的规律,对常温和经历100~800℃高温作用后石灰岩试件进行物理参数测试,利用SHPB试验装置开展相同加载条件冲击压缩试验。研究结果表明:石灰岩主要矿物成分为方解石和白云石,常温石灰岩结构致... 为研究石灰岩物理和动力学性质受高温作用影响的规律,对常温和经历100~800℃高温作用后石灰岩试件进行物理参数测试,利用SHPB试验装置开展相同加载条件冲击压缩试验。研究结果表明:石灰岩主要矿物成分为方解石和白云石,常温石灰岩结构致密,随作用温度升高,白云石逐渐分解形成微米级颗粒,试件颜色由灰白色逐渐变浅至白色,体积增大,质量、密度和纵波波速减小,且变化速率与作用温度密切相关。不同高温作用后动压缩应力–应变曲线变化规律基本一致;动抗压强度和动弹性模量随作用温度升高表现为先小幅增加后大幅降低,与作用温度呈负相关二次函数关系,200℃时最大;动应变和应变率与作用温度呈正相关二次函数关系;破坏形态表现为由脆性向延脆性破坏转化,200℃时破坏程度最小,随作用温度升高破坏程度加剧、碎块粒径逐渐变小,800℃时碎块基本呈现为粉末状。 展开更多

关键词 岩石动力学 高温作用 动抗压强度 动应变 动弹性模量 分离式Hopkinson压杆(SHPB)

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高温条件下砂岩动态力学特性试验研究 被引量：14

10

作者 平琦 吴明静 +1 位作者 张欢 袁璞 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期691-698,共8页

为研究实时高温作用对岩石动态力学性能的影响,利用50 mm变截面分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置及高温环境箱,对砂岩试件进行了常温个温度等级的冲击压缩试验,得到了不同温度砂岩试件的动态应力、应变、弹性模量和应变率等(25℃)、... 为研究实时高温作用对岩石动态力学性能的影响,利用50 mm变截面分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置及高温环境箱,对砂岩试件进行了常温个温度等级的冲击压缩试验,得到了不同温度砂岩试件的动态应力、应变、弹性模量和应变率等(25℃)、100℃、200℃、400℃、600℃、800℃和1 000℃7,分析了温度变化对砂岩动态力学性能和破坏形态的影响规律。试验结果表明:高温条件下砂岩试件的动态力学性能比其常温状态下发生了显著变化。随着作用温度的升高,砂岩试件的动态抗压强度表现为先增大后减小,峰值应变呈线性增加,弹性模量整体呈二次抛物线下降,平均应变率呈二次抛物线增加;试件受冲击破碎程度随作用温度的升高表现为先减少再逐渐增大的趋势,其动态破坏特征也反映了砂岩试件的强度特征。 展开更多

关键词 岩石动力学 高温 动态力学特性 分离式Hopkinson压杆(SHPB)

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循环冲击作用下冻融红砂岩动力学特性与损伤机理 被引量：5

11

作者 张蓉蓉 沈永辉 +2 位作者 马冬冬 平琦 杨毅 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期131-146,共16页

为探索循环动力扰动作用下冻融岩体的强度和变形特性及损伤机理,开展了两种冲击气压下冻融红砂岩的循环冲击试验,研究了循环冲击次数和冻融次数对应力波传播、动态应力-应变曲线、峰值应力和峰值应变的影响规律;基于Lemaitre应变等效原... 为探索循环动力扰动作用下冻融岩体的强度和变形特性及损伤机理,开展了两种冲击气压下冻融红砂岩的循环冲击试验,研究了循环冲击次数和冻融次数对应力波传播、动态应力-应变曲线、峰值应力和峰值应变的影响规律;基于Lemaitre应变等效原理,提出了能够综合考虑循环冲击和冻融影响的累积损伤因子的计算方法,分析了冻融和循环冲击作用后红砂岩的微观结构特征。结果表明:循环冲击荷载下不同冻融次数处理后的红砂岩试样均呈拉伸破坏模式;红砂岩试样可承受的循环冲击次数与冻融次数呈负相关,冻融75次后试样在首次冲击后即达到破坏状态;循环冲击次数主要影响透射波的起跳点、峰值点对应的横坐标和振幅以及反射波的振幅,而冻融循环次数对第一次冲击时透射波的起跳点、峰值点对应的横坐标和振幅影响较大;红砂岩试样累积损伤因子与动态峰值应力呈现较好的负相关变化规律;冻融和循环冲击复合作用后红砂岩内部裂纹沿颗粒边界扩展且与孔洞连接形成较为复杂的网络。 展开更多

关键词 循环冲击 红砂岩 冻融循环 分离式HOPKINSON压杆 累积损伤因子

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水库坝区竖井开挖爆破技术及振动测试分析 被引量：10

12

作者 平琦 马芹永 徐晓核 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期577-581,共5页

结合水库坝区竖井开挖爆破的施工实际,对竖井的爆破参数进行了设计,阐述了爆破振动的测试方法并对测试结果进行了分析。从实测典型波形图看,各段波峰基本按设计的微差间隔时间分隔开,由于雷管跳段使用,所以没有出现明显的振动峰值叠加现... 结合水库坝区竖井开挖爆破的施工实际,对竖井的爆破参数进行了设计,阐述了爆破振动的测试方法并对测试结果进行了分析。从实测典型波形图看,各段波峰基本按设计的微差间隔时间分隔开,由于雷管跳段使用,所以没有出现明显的振动峰值叠加现象,其爆破分段是合理的。测得的最大振动速度为2.68 cm/s,爆破振动不会对主要建(构)筑物产生影响。 展开更多

关键词 竖井 控制爆破 振动测试 水库坝区

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不同高温循环作用后砂岩动力特性试验研究 被引量：12

13

作者 平琦 张传亮 孙虹键 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1015-1024,共10页

煤炭地下气化过程中围岩将经历高温作用,且爆破等扰动荷载进一步加剧了深部工程灾害的频发可能和预测难度。为研究温度效应对高温循环作用后岩石动力特性的影响规律,对常温(25℃)和经历200~1000℃高温循环作用后的砂岩试件进行基本物理... 煤炭地下气化过程中围岩将经历高温作用,且爆破等扰动荷载进一步加剧了深部工程灾害的频发可能和预测难度。为研究温度效应对高温循环作用后岩石动力特性的影响规律,对常温(25℃)和经历200~1000℃高温循环作用后的砂岩试件进行基本物理参数测试,利用SHPB试验装置开展冲击压缩试验,并借助高速摄像机观察试件变形破坏过程。结果表明:常温砂岩为灰白色,随循环作用温度升高颜色逐渐变为青灰色;不同高温循环作用后试件质量、密度和纵波波速等变化率均与循环作用次数呈二次函数关系。随循环作用温度升高,试件动抗压强度、动弹性模量呈二次函数关系降低,动应变呈线性关系增大,且动抗压强度和动应变均在400℃前后变化幅度有所不同。试件变形破坏主要是沿加载方向率先萌生裂纹,周边碎块逐渐脱落飞出,呈剥落式破坏模式;试件受冲击荷载作用的破碎程度随循环温度升高而加剧,碎块平均粒径与循环作用温度呈二次函数关系减小趋势。 展开更多

关键词 岩石动力学 高温循环 动态压缩 SHPB 高速摄像

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不同内径圆环砂岩试件温水耦合动态劈裂力学试验研究 被引量：6

14

作者 平琦 高祺 王晨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期43-51,152,共10页

煤矿巷道围岩经常处于地下水和温度共同作用环境中。由于岩石动抗拉强度远小于其动抗压强度,当受到掘进爆破等动载作用时岩体破坏往往取决于动抗拉强度,温水耦合岩石在动荷载扰动下动态抗拉力学性能值得深入研究。对不同内径圆环砂岩试... 煤矿巷道围岩经常处于地下水和温度共同作用环境中。由于岩石动抗拉强度远小于其动抗压强度,当受到掘进爆破等动载作用时岩体破坏往往取决于动抗拉强度,温水耦合岩石在动荷载扰动下动态抗拉力学性能值得深入研究。对不同内径圆环砂岩试件(外径50 mm,内径0~25 mm)进行温水耦合作用,开展X射线衍射和扫描电子显微镜试验,并利用霍普金森压杆试验装置进行动态劈裂力学特性试验研究。结果表明:温水耦合作用使砂岩试件产生损伤劣化,基本物理参数发生变化,动力学性能呈现出弱化现象;相同加载条件下,圆环砂岩试件内径增大,试件更易发生张拉破坏;劈裂后的半圆环发生了挤压断裂;相同内径时,温水耦合作用砂岩试件碎块更加明显;从能量耗散角度对试件破碎形态进行分析。 展开更多

关键词 岩石动力学 温水耦合 圆环试件 动态劈裂 霍普金森压杆(SHPB)

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新时代“三全育人”理念下本科生导师制建设的思考 被引量：9

15

作者 平琦 庞建勇 +1 位作者 荣传新 陈孝柱 《安徽理工大学学报（社会科学版）》 2020年第4期77-81,共5页

“三全育人”为新时代高等教育提出了新的教育理念,强调高校育人过程中的“全员、全过程、全方位”教育。运用“三全育人”教育理念指导高校本科生导师制建设,重塑教师育人角色,构建新型师生关系,拓展教育互动空间,发挥教师在本科人才... “三全育人”为新时代高等教育提出了新的教育理念,强调高校育人过程中的“全员、全过程、全方位”教育。运用“三全育人”教育理念指导高校本科生导师制建设,重塑教师育人角色,构建新型师生关系,拓展教育互动空间,发挥教师在本科人才培养中作用,引导和帮助学生健康成长和全面发展,促进创新型人才培养,提高本科教育质量。开展以新时代“三全育人”理念指导的本科生导师制建设研究,简述本科生导师的起源和发展历程,剖析本科生导师制存在的问题,拟从加强政策支撑引领,完善相关配套制度,创新人才培育模式和构建科学评价体系等方面入手,提高对本科生导师制的认识,推进本科生导师制的精细化管理,实施多维度、多元化本科生导师制,有助于推进本科生导师制健康发展,对探寻新时代创新型人才培育模式具有十分重要的现实意义。 展开更多

关键词 高等教育 三全育人 本科生导师制 个性化教育 建设模式

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弱酸腐蚀下含孔砂岩动态压缩力学特性试验研究

16

作者 平琦 胡薇 后健民 《河南城建学院学报》 CAS 2024年第6期1-7,34,共8页

为探究腐蚀作用时间对含孔砂岩试件动力学特性的影响规律,为地下工程安全提供参考,使用pH值为5的弱酸溶液对含孔砂岩试件进行1、3、5、7、14、21、28 d的腐蚀处理,测试其基本物理参数,利用SHPB试验装置进行冲击压缩试验获取动态力学参... 为探究腐蚀作用时间对含孔砂岩试件动力学特性的影响规律,为地下工程安全提供参考,使用pH值为5的弱酸溶液对含孔砂岩试件进行1、3、5、7、14、21、28 d的腐蚀处理,测试其基本物理参数,利用SHPB试验装置进行冲击压缩试验获取动态力学参数。结果表明:弱酸溶液腐蚀含孔砂岩试件会导致质量损失、体积膨胀和密度减小,且这些劣化效应随时间增长而加剧;随腐蚀时间增长,含孔砂岩试件的动应力-应变曲线显示塑性变形阶段逐渐平缓,试件脆性减弱,延性增强;含孔砂岩试件的动抗压强度、动弹性模量和平均应变率等动力学参数随腐蚀时间增长而劣化。 展开更多

关键词 岩石动力学 弱酸溶液 腐蚀时间 含孔砂岩 冲击压缩

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低温含水砂岩动态压缩力学性能试验研究 被引量：9

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作者 张欢 平琦 吴明静 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2018年第1期79-85,共7页

为研究砂岩动态压缩力学性能,采用SHPB装置对低温含水砂岩试样进行6种不同加载速率的冲击压缩试验。结果表明:-10℃时砂岩动态抗压强度和弹性模量明显大于-15℃时,动态抗压强度与应变率均呈乘幂关系增长;动态弹性模量与应变率呈正相关性... 为研究砂岩动态压缩力学性能,采用SHPB装置对低温含水砂岩试样进行6种不同加载速率的冲击压缩试验。结果表明:-10℃时砂岩动态抗压强度和弹性模量明显大于-15℃时,动态抗压强度与应变率均呈乘幂关系增长;动态弹性模量与应变率呈正相关性,-10℃和-15℃时均呈多项式关系;动态应力-应变曲线分为4个阶段,应变软化阶段的应变范围随应变率的增加而增大;砂岩试样破坏模式随着应变率的增加,由块状劈裂结构、片状层裂结构的拉伸破坏,转变为锥形体结构的剪切破坏,最终呈现颗粒状粉碎破坏。 展开更多

关键词 岩石动力学 低温 SHPB 动态强度 应变率效应

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不同长径比石灰岩动态压缩SHPB试验研究 被引量：8

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作者 张号 平琦 苏海鹏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第8期38-43,共6页

为了研究不同长径比石灰岩应力-应变曲线、动态单轴抗压强度、动态弹性模量、峰值应变随应变率增大的变化规律,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对2组不同长径比石灰岩试样,进行7种不同应变率等级下的冲击加载试验。结果表明:随... 为了研究不同长径比石灰岩应力-应变曲线、动态单轴抗压强度、动态弹性模量、峰值应变随应变率增大的变化规律,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对2组不同长径比石灰岩试样,进行7种不同应变率等级下的冲击加载试验。结果表明:随着应变率的增大,应力-应变曲线在峰值点后表现出不同的变化规律,呈现明显的率相关性;2组试样动态单轴抗压强度均随应变率的增大呈幂指增大,且长径比为1.0的试样强度的应变率敏感性强于长径比为0.5的试样,有明显的尺寸效应;动态弹性模量和峰值应变均随应变率的增大而增大,相同应变率下,长径比为1.0的试样动态弹性模量大于长径比为0.5的试样;试样的动态压缩破坏形态在相同应变率下,长径比为0.5的试样破坏程度比长径比为1.0的大,应变率较低时呈轴向劈裂破坏,应变率较高时呈颗粒状粉碎破坏。 展开更多

关键词 应力-应变关系 长径比 尺寸效应 SHPB试验 岩石动力学

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一维动静组合加载下石灰岩力学特性试验研究 被引量：7

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作者 方兆惠 平琦 张号 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第6期36-41,共6页

为研究岩石承受高地应力和动力扰动作用下破坏问题,利用改进的SHPB试验装置,开展一维动静组合加载下石灰岩试件动态力学试验研究。选取有无轴压两种情况对试件进行不同应变率的冲击压缩试验。结果表明:石灰岩试件动态应力—应变曲线受... 为研究岩石承受高地应力和动力扰动作用下破坏问题,利用改进的SHPB试验装置,开展一维动静组合加载下石灰岩试件动态力学试验研究。选取有无轴压两种情况对试件进行不同应变率的冲击压缩试验。结果表明:石灰岩试件动态应力—应变曲线受轴压影响较大,轴压不同时曲线形态有所不同,轴压相同时曲线形态基本相似。试件动态强度增长因子与应变率之间呈现较好的线性关系,随应变率增加而增大。试件单位体积吸收能随入射能增加而增大;入射能相同,有轴压时试件单位体积吸收能比无轴压时小;随入射能增大,透射能相对趋于稳定,此时试件单位体积吸收能迅速增加。试件破坏形态与轴压密切相关,无轴压时为劈裂破坏,有轴压时为压剪破坏。 展开更多

关键词 岩石动力学 动静组合加载 动态强度增长因子 单位体积吸收能 SHPB

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基于D-Rb-C耦合模型的破碎岩体注浆加固作用机制与规律 被引量：4

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作者 张洪伟 姜汉 +5 位作者 刘世奇 赵毅鑫 孙晓冬 平琦 刘斌 张通 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1464-1475,共12页

注浆加固是工程岩体稳定性主动控制的有效方法,其作用机制主要是将浆液注入或渗入破碎岩体结构面中,形成注浆结实体,强化岩体稳定性和抵抗外力破坏的能力。为实现破碎围岩注浆扩散和固结全过程计算,提出了基于离散单元法的岩体注浆扩散... 注浆加固是工程岩体稳定性主动控制的有效方法,其作用机制主要是将浆液注入或渗入破碎岩体结构面中,形成注浆结实体,强化岩体稳定性和抵抗外力破坏的能力。为实现破碎围岩注浆扩散和固结全过程计算,提出了基于离散单元法的岩体注浆扩散-固结作用机制,考虑了注浆过程中离散单元体中的完整接触、水力破坏接触和力学破坏接触3种情况,建立了Bingham流体扩散-黏结-固结(D-Rb-C)耦合模型,给出了基于D-Rb-C耦合模型的解算原理,开展了模型校核和算例分析,实现了浆液扩散-黏结-固结全过程解算,结果表明:(1)单裂隙岩体全长注浆后,岩体剪切峰值强度较未注浆裂隙有一定提升,主要依赖于浆液凝固后所产生的剪切摩擦阻力;(2)在单裂隙岩体点注浆模拟实验中,随着注浆压力增加浆液不断扩散,岩体峰前剪切屈服阶段和峰后阶段不断强化。(3)对于工程尺度破碎岩体,随着注浆压力增加,扩散半径呈两阶段增大趋势;浆液向深处高应力区闭合裂隙扩展需克服更大压应力,才能继续流动;注浆压力升高以后,相邻钻孔扩散范围叠加,形成封闭巷道的注浆结石体;当浆液凝固黏结强度较低时,结构面仍是控制围岩破坏失稳的主控因素。 展开更多

关键词 离散单元法 裂隙岩体 注浆加固 浆液扩散 耦合模型

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