A. 聚合物成型加工工程教育部重点实验室的代表性成果
本项成果是在国家自然科学基金重大科学仪器专项基金项目的支持下完成取得的,聚合物动态流变综合测试仪首次将振动力场引入到挤出、混炼、注射、吹塑等加工过程模拟实验单元中,采用先进的模块组合结构形式,实现对聚合物及其复合材料的稳态与动态加工过程包括动态塑化挤出、动态注射、动态混炼过程进行模拟及广义流变测量与表征,技术创新性显著,包含有多项自主知识产权的专利技术,达到国际先进水平,是目前世界上唯一一套功能齐全、面向橡塑材料加工行业,能够进行稳态与动态加工过程流变性能测试的仪器,可广泛用于材料流变性能测试、材料配方设计、成型工艺优化以及产品质量控制等。该项成果对我国聚合物新型成型技术与理论研究、新装备的开发,提高我国塑料制品生产和塑料加工设备的技术含量,提高我国塑料加工工业整体科学技术水平具有重要意义。目前该成果正在广东省经贸委的支持下,与国内大型企业合作进行产业化开发与生产,并且于今年上半年通过了技术鉴定,其产业化将可以增强我国塑料加工行业的创新能力,有力促进塑料加工和塑料机械产业再一次的跨越式发展和石化、汽车、家电、信息等产业的发展,具有广阔的应用前景和良好的社会经济效益。
本项成果已于2005年3月8日申请了中国发明专利:“聚合物动态注射注变特性与行为检测方法及设备”、“注射机螺杆轴向脉动位移方法及装置”、“聚合物及其复合材料多螺杆塑化混炼挤出方法及设备”,并分别于2007年5月和6月获得授权。 传统螺杆往复式注射成型过程物料主要是依靠外加热和螺杆剪切热的共同作用进行熔融、塑化,熔化速率低,熔体粘度大,物料受热均匀性差,轴向温差较大,最终结果是成型过程能耗大,注射不稳定,制品质量提高困难。
脉动压力诱导注射成型方法及设备通过将电磁场引起的振动力场引入到聚合物塑化、注射与保压成型全过程中,进行脉动压力诱导注射成型加工。与现有技术相比具有如下优点:设备体积重量减少45-50%,制造成本降低40%以上;能耗降低35%以上;工作可靠性高,噪音降低至75分贝以下,油污染少;塑化混炼效果好,成型制造质量高,对物料的适应性广。新技术已获得中国、美国、欧洲、日本、俄罗斯、澳大利亚、加拿大和韩国等十一个国家和地区的发明专利权。该项成果已成功实现产业化,新设备在广东省内的增城、南海、东莞、揭阳、汕头以及浙江、江苏等多家塑料制品厂进行生产运行,效果显著,得到了用户的高度评价。本项成果于2002年获教育部提名国家科学技术奖技术发明一等奖;2003年获中国专利发明创造优秀奖、广东省专利发明创造金奖, 2005年获第十五届全国发明展览会金奖、广东省科技进步二等奖。应用本项成果核心技术研究开发的 “脉动压力诱导塑料制品注射成型设备” 和“高速高效集成化精密注塑成型设备”分别于 2005年2月、12月通过了广东省新产品鉴定与技术鉴定。2006年本项成果与实验室前期完成的动态挤出技术一起获得了国家科学技术进步二等奖。 本成果由863项目“轨道交通减振用高性能复合弹性结构材料的研究”(编号2001AA334010)和国家十五科技攻关项目“橡胶/层状硅酸盐纳米复合材料的产业化技术”(编号2001BA310A12)两部分组成,由株洲时代新材料股份有限公司、华南理工大学和北京化工大学共同完成,2004-2005年通过国家有关部门验收。
成果的主要内容:
(1)炭黑、白炭黑的原位反应改性新技术及其在轨道交通减震用弹性体复合材料中的应用:采用多官能团单体或有机物,在干胶混炼和硫化过程中或在胶乳状态进行原位反应改性,使其同时与橡胶产生接枝等化学结合并与炭黑、白炭黑等填料形成共价键结合,从而显著提高界面结合力和橡胶复合材料的性能。该技术工艺简单,实施容易,适用面广,应用于轨道交通减震用弹性体复合材料,重点解决了提高动态使用性能的问题,获得了动态生热低、耐疲劳、永久变形小、动静刚度比适中的硫化橡胶弹性体复合材料,取得了优异的应用效果,产生了显著的经济效益。
(2)橡胶/蒙脱土纳米复合材料制备新技术及其在轨道交通减震用弹性体复合材料中的应用:发明了原位反应插层法和乳液混合插层法两种橡胶/蒙脱土纳米复合材料制备新技术,所制备的纳米复合材料硫化胶的力学性能、耐老化性能、耐疲劳性能等显著提高,建立了年产200吨原位反应插层法改性蒙脱土制备装置和千吨级原位插层法橡胶/蒙脱土纳米复合材料的示范生产线,将该纳米复合材料应用于空气弹簧、旁承、球铰、轨道隔离减振器、V型弹簧等高性能弹性元件产品的生产,综合性能优异,产生了显著的经济效益。 本项成果的核心技术是用浇注型聚氨酯材料复合在传统轮胎上生产滚动阻力小,因而耗油低、废气排放少的子午线轮胎。浇注型聚氨酯弹性体是目前最耐磨的弹性体,并且对人体无毒害,又能完全生物降解,还不必添加炭黑和一些有致癌作用的橡胶配合剂,是制造轮胎胎面的理想材料。将橡胶胎体与聚氨酯胎面组成复合轮胎,既能保持橡胶轮胎滚动阻力小,安全性、舒适性高的优点,又保持聚氨酯弹性体特别耐磨和无污染的优点,同时能消除部分橡胶配合剂及橡胶粉尘对环境的污染。轮胎的性能也提高了一个档次,具有弹性好、耐磨、耐刺穿、承载能力大、乘坐舒适等优点,其行驶里程比普通轮胎提高1倍以上,与传统轮胎比,凸现了环保、节能、新工艺、新材料等多方面的优势。
新该技术同样可应用到轮胎翻新工业上,可大大提高我国翻胎工业的技术水平,减少废旧轮胎的产生数量,促进循环经济的发展,对环境污染降到新的水平,成为更高意义上的绿色轮胎。成品轮胎已通过了国家橡胶轮胎质量监督检验中心、化学工业特种轮胎质量监督检验中心等权威机构的检测。
2005年1月25日该项成果通过了中国石油和化学工业协会组织的技术鉴定,鉴定专家认为:该轮胎的聚氨酯胎面和橡胶胎体的粘合性能达到了国际领先水平,其研制成功具有重大创新意义和良好的经济效益和社会效益前景。新技术已获得了2项中国发明专利,申请了世界上7个主要轮胎生产国的专利保护。2005年11月,这种复合轮胎参展美国国际汽车零件展览会并引起轰动。 本项成果是在完成国家863项目“聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术”的基础上经过进一步深入研究取得的。聚合物多螺杆动态混炼挤出机从塑化混炼挤出机理上突破传统混合混炼挤出设备的局限性,创造了一种在聚合物物料输送过程中引入振动力场以强化物料塑化混炼效果的方法。该设备将振动力场引入聚合物塑料、混炼(反应)、排气挤出全过程,克服了传统混炼挤出设备提高制品质量困难,制品成型周期长,能量高等缺陷,解决了反应加工过程中的质量、动量、能量传递及平衡问题,是国内外聚合物新型成型加工领域的重大创新,具有自主知识产权,既具有重大的理论价值,又可替代传统同向双螺杆挤出机,促使传统混炼挤出设备更新换代。
2005年1月课题组应用本项成果核心技术研制开发的“EPDM/PP等热塑性弹性体动态硫化技术与设备”,顺利通过了广州市科技局主持的成果鉴定。2005年1月聚合物及其复合材料多螺杆塑化混炼挤出方法及设备申请了中国发明专利,2007年6月获得授权。
本项成果的技术水平处于国际领先,具有很强的市场竞争力,其推广应用不仅可以促进我国塑料加工工业的发展,而且将带动我国机械制造业、电子工业的发展。
B. 结构力学学习总结
而对结构力学半年的学习,也让我对这门学科有了很大的认识。结构力学是力学的分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳等以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。结构力学的任务是:研究在工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。 工程力学是机械类工种的一门重要的技术基础课,许多工程实践都离不开工程力学,工程力学又和其它一些后绪课程及实习课有紧密的联系。所以,工程力学是掌握专业知识和技能不可缺少的一门重要课程。但是,由于技校生基础较差,学起来较吃力,下面我谈谈技校生如何学习工程力学。1.注意掌握公理、定理、定律、基本概念工程力学的公理、定理、基本概念很多,如:二力平衡公理,力的平行四边形公理,作用与反作用公理,三力平衡汇交定理,合力矩定理,胡克定律,力的概念,约束的概念,力矩的概念等,这些我们必须熟记,同时对其内涵、要素、适用条件等要反复理解,做到真正掌握,这样我们在分析力学问题时不致于无从下手。2.注意理论联系实际工程力学是人类认识自然和改造自然的结晶。力学的基本规律,是人们通过长期生产实践和大量科学实验,经过综合、分析和归纳总结出来的。生产的需要促进了力学的发展,同时,力学理论又反过来推动生产不断发展。所以,学习工程力学必须注意理论联系实际,在生活和生产实践中,认真观察,勤于思考,将感性认识上升为理性认识,并将理论应用到实践中去加以检验。如:我们用板手拧紧螺母时,用大板手省劲,而用小板手很费劲,这用力矩理论很容易解释:又如一直径不同的钢杆,两端受外力作用而拉伸,当力F增大到一定值时,由经验可知,断裂必发生在直径较小的一段上,这验证了衡量构件强度的物理量是应力。3.注意比较学习工程力学的概念、公理、基本规律很多,我们在学习中要注意它们之间的联系,比较它们的含义和表达形式,找到它们的异同点,以利于真正理解和掌握。 附件( 个)超大附件 旋风批量下载 正在检测超大附件
C. 国土资源部重点实验室
1.国土资源部同位素地质重点实验室
2013年,承担各类项目29项,其中973计划专题2项,行业专项课题8项,国家自然科学基金7项,地调项目2项,基本科研业务费项目4项,其他项目6项。以第一作者或通讯作者发表论文25篇,其中SCI检索论文6篇。
Ar—Ar测年样品超过150件。热电离质谱实验室全年运行机时率>80%;多接收器等离子体质谱实验室全年运行机时率>280%;稀有气体实验室全年运行机时率>200%。组织了第六届全球华人地质大会的同位素地质专题会议和第十届全国同位素地质年代学与地球化学学术讨论会。
在蓟县剖面下马岭组发现大量菱铁矿,天山中段成矿带成矿地质背景的同位素热年代学应用研究、西准噶尔中基性岩墙的年代学和地球化学研究、(U-Th)/He等低温热年代学约束下库车盆地吐孜2井构造热演化研究方面均取得重要进展。建立了特殊样品的铁、铜、镁的纯化方法和微量样品的铁的纯化方法。
第十届全国同位素地质年代学与地球化学学术讨论会
2.国土资源部地层与古生物重点实验室
截至2013年底,实验室共有固定人员20人,其中研究员11人、副研究员2人,博士生导师5人、硕士生导师2人,另有在站博士后4人。实验室有多人新进入或留任国内外的相关学术组织:3人任国家古生物化石专家委员会第二届委员,1人当选亚洲恐龙协会副理事长兼秘书长,4人进入中国古生物学会第十一届理事会,10余人在第四届全国地层委员会各工作组任组长或成员。
“燕辽—热河生物群重要脊椎动物宏演化与生态多样性研究”荣获2013年度北京市科学技术一等奖。“中国辽宁首次发现侏罗纪多瘤齿兽类哺乳动物”入选中国地质科学院2013年度十大科技进展。2013年,实验室以第一作者或通讯作者发表科研论文26篇(其中Science论文1篇、其他SCI检索论文14篇),出版专著1部。2013年,共承担各类科研项目近30项。50余人次参加了国内外学术会议,并有20余人次做大会或分会学术报告;1人应邀赴台湾进行讲学交流;邀请3名国内知名院士和学者来实验室作学术报告;组织1次实验室内部的学术交流会议。
重要成果:完成“鲁科一钻”1600米的钻探工程,取芯率97%,为认识胶莱盆地晚白垩世地层层序、寻求陆相白垩系和古近系界线提供了极为珍贵的研究材料;研究了我国辽西中侏罗世多瘤齿类哺乳动物一新属种(欧亚皱纹齿兽);系统描述了峡东地区埃迪卡拉纪多门类微体化石90种(其中3新属、40新种),为埃迪卡拉纪生物地层划分及国际对比、埃迪卡拉纪年代地层划分及全球界线层型的建立提供了重要的古生物学依据;在河南、江西、内蒙古发现并研究了多种恐龙等爬行类动物化石,丰富了对恐龙演化的认识。
峡东地区埃迪卡拉纪微体化石的研究成果作为专刊发表于国际知名学术刊物上(封面)
3.国土资源部深部探测与地球动力学重点实验室
2013年,承担各类项目28项,其中国家专项1项,973项目1项、国家自然基金重点项目2项、面上项目5项,青年基金项目6项,公益性行业专项5项,地调项目8项。以第一作者或通讯作者发表SCI检索论文31篇,其中国际SCI检索论文22篇,国内SCI 检索论文10篇。实验室成员作为主要完成人获国土资源科学技术一等奖1项、二等奖1项;获中国地质调查成果一等奖1项;获中国地质科学院2013年度十大科技进展1项。被地质研究所评为年度“优秀科研团队”。
高锐主任向学术委员会作2013年工作进展汇报
实验室开展多种形式的国际合作与开放研究,派出访问学者1名,中美联合培养博士后1名,参加了SSA、AGU等国际学术会议,接待国(境)外专家来访6名,与美国、西班牙、蒙古等国知名大学及科研机构开展合作研究。依托已有项目经费设立8项开放研究项目,累计经费达491万元,南京大学、吉林大学、同济大学等高校团队承担了项目。培养了博士后3人、博士生7人、硕士生6人。
重要成果:天山与塔里木盆山结合部深反射剖面揭示出现今岩石圈尺度构造关系及造山变形深部动力学过程。突破深反射地震探测技术瓶颈,获得青藏高原腹地巨厚地壳强反射。用深反射地震剖面综合分析解释了龙门山地壳结构,系统地建立了青藏高原东缘构造演化模型。宽频地震观测研究发现华南大陆东南缘“薄岩石圈”。与深地震反射剖面和多种地球物理综合研究,提出了成矿地球动力学模式。
横过班公—怒江缝合带及羌塘盆地中央隆起的深反射地震剖面获得可靠Moho反射
4.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室
2013年6月4日,国土资源部党组书记、部长姜大明一行来实验室调研
实验室以高分通过评估
申报国家重点实验室进展汇报会
地球物理勘查新技术新方法高级研讨班在厦门举行
2013年6月4日,国土资源部党组书记、部长姜大明一行到实验室调研。2013年6月21日,实验室以114.6分的高分通过部科技司组织的现场评估。2013年12月10日,中国地质科学院组织召开成矿作用与资源评价重点实验室申报国家重点实验室进展汇报会。专家们一致认为实验室紧密围绕国家目标,瞄准国际矿产资源科学前沿,创新成矿理论,开展矿产资源评价,特色和优势明显、设备精良、科研成果丰硕,为我国地质找矿勘查作出了突出贡献,建议按照国家重点实验室建设的要求组织论证材料,尽快申报。
据不完全统计,2013年发表论文107篇,其中SCI检索论文37篇,含国际SCI检索论文21篇,国内核心期刊论文70篇;出版专著2部;获国家发明专利2项、实用新型专利3项。协办了第六届全国成矿理论与找矿方法学术讨论会、第十届全国同位素地质年代学与同位素地球化学学术讨论会、固体地球科学重点实验室联盟学术委员会会议和全国岩石学与地球动力学研讨会等,还举办了多期实验和探测技术培训班。
实验室新引进Helix SFT稀有气体同位素质谱仪、激光剥蚀等离子质谱Bruker M90和MICRO/LAS 193nm激光剥蚀系统。各类在研项目经费6000万元。指导中铝资源公司、西藏地质五队在多龙铜金矿集区发现荣那超大型铜金矿(勘查确定铜资源量超过450万吨,伴生金超过80吨),厘定为典型的斑岩—浅成低温热液成矿系统。运用地球物理新技术和综合信息技术,在东准琼河坝拉伊克勒克覆盖区发现多处异常,经钻探验证,探明了高品位的矽卡岩型铜铁矿和高品位斑岩钼矿体。
HELIX SFT稀有气体同位素
MICRO/LAS 193nm
5.国土资源部盐湖资源与环境重点实验室
2013年,承担项目23项,总经费3200万元,其中国家自然科学基金项目5项,973课题3项,公益性行业专项2项,地质调查计划项目1项和工作项目10项,其他项目3项。发表学术论文27篇,其中国际SCI检索论文4篇,国内SCI检索论文4篇,国内EI检索论文3篇,中文核心期刊论文12篇,会议论文4篇。参加国内外学术会议16人次,做学术报告7人次,邀请国内外专家来做报告3人次。2013年成为国土资源科普基地。获中国地质科学院2013年度十大科技进展1项。
在郑绵平院士带领下,在钾盐资源勘查与基础研究、盐湖资源调查、盐湖古气候古环境研究、油田水资源调查评价以及火星试验场研究等方面取得了重要进展。在普洱市宁洱县一带发现找钾有利区,主体埋藏深约500~1500米;调查西藏湖泊15个,其中11个为前人没有调查过的湖泊,填补了这些湖泊水化学等资料空白,估算了三个盐湖资源量;在青藏高原柴达木盆地盐湖区,建立了火星盐类环境类比试验场。
MK-1井含钾石盐岩心
MK-1井含钾石盐镜下鉴定
郑绵平主任在云南察看钾盐钻探岩芯
参加44LPSC会议并与同行交流
6.国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室
2013年实验室承担各类项目73项,其中地调项目32项,公益性行业专项4项,国家自然科学基金15项,科技支撑1项,973项目1项。发表论文71篇,其中SCI检索论文19篇,EI检索论文7篇,中文核心期刊论文28篇,科技核心期刊论文10篇;出版专著3部。获发明专利2项、实用新型专利1项。获国土资源科学技术二等奖1项,中国地质调查成果一等奖1项,中国地质学会2013年度十大地质科技进展1项。实验室邀请专家讲学4次,派出交流或学习4人次(2次国外)。在部组织的重点实验室评估中获得优秀。
现有研究人员38人,实验人员20人,管理人员2人。2013年培养研究生37人。2人获得院新华联科技奖,1人获得中国地质学会青年地质科技奖银锤奖。1人入选中国地质调查局首批高层次地质人才计划,2人入选中国地质调查局青年地质英才计划。
2013年12月在京组织召开了“新构造运动与地质灾害重点实验室”2013年度学术年会暨工程滑坡与地震滑坡防治关键科技问题研讨会。围绕“工程滑坡与地震滑坡防治关键科技问题”主题,安排了有关工程滑坡防治研究方面的5个专题报告,地震滑坡防治研究4个专题报告。
实验室学术年会
在四川芦山地震地质及地质灾害应急调查中,分析研究了芦山地震的发震构造、地应力变化特点,并分析总结了地震地质灾害的发育特征及其成灾规律,为芦山地震灾区应急地质调查和救灾部署提供了决策参考和技术支撑。
在雅砻江畔调查崩塌危岩体
7.国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室
2013年在研项目25项,发表科研论文30余篇,其中SCI检索论文13篇,EI检索论文2篇,中文核心期刊论文11篇,受邀专题报告1个。研究人员和技术人员16名,国外留学人员2名,其中具有博士学位12名,博导6名,硕导6名,研究员9人,副研究员3人,助理研究员1人。客座人员7名,其中院士1人,研究员6人。目前在读13名博士、11名硕士,并有1名博士后出站,6名博士后在站。
1人入选首批国土资源科技创新领军人才开发和培养计划,1个团队入选首批国土资源科技创新团队培育计划,1人入选首批中国地质调查局高层次地质人才计划,1人获中国地质学会第十四届青年地质科技奖金锤奖。获中国地质科学院2 013年度十大科技进展1项。
参加了构造地质论坛会议、中国地球物理年会,并作学术报告,展示了成果;赴南极、法国、吉尔吉斯、美国、奥地利等开展学术交流和科学考察。
古地磁与古构造重建重点实验室人员赴奥地利参加EGU会议
完成了南极拉斯曼丘陵地区1:25000地质图(待出版),这是我国在南极地区完成的第一张大比例尺地质图。重新厘定了南极温德米尔群岛及其内陆地区中元古代构造事件,该构造活动带穿过南极内陆,与北美南部格林威尔期活动带相连,增生造山作用在该事件中发挥了重要作用。
2G 755-4K长岩心超导磁力仪测试系统
8.国土资源部生态地球化学重点实验室
2013年11月以“土壤地球化学环境现状与污染防控”为主题的香山科学会议第477次学术讨论会在京召开。为配合香山科学会议,实验室举办了“生态环境地球化学关键科学问题研讨会”;举办“矿山环境地球化学研究系列讲座”,邀请李冰研究员等8位专家就矿床学、表生地球化学、矿物加工工艺学、地球化学环境监测、元素形态分析等作了学术报告。
参加第三十三届二A英大会
2013年发表论文30篇,其中SCI检索论文17篇。3人赴芬兰开展环境修复领域的学术交流和合作磋商;与加拿大PARSON′S公司开展交流与磋商;出访欧洲著名的兰卡斯特环境中心;参加了韩国二A英大会;赴英国Hall Analytical Laboratories Ltd 学习高分辨磁质谱原理、调谐方法和仪器维护方法。
在芬兰开展学术交流
地调计划项目《生态地球化学环境修复技术研究》通过验收,项目在金属矿山、稀土矿山地球化学环境及与人体健康研究、环境污染的控制与修复研究及示范等方面取得成果。地调工作项目《中国农业生态地球化学评价体系研究与成果集成(测试中心)》通过验收,项目完成了我国低硒带典型地区生态环境中硒的现状和演变的研究工作,对造成环境低硒的主要地学因素作了较全面的分析,对目前仍然存在的大骨节病高发区的地学环境开展了研究。
生态环境地球化学关键科学问题研讨会参会人员合影
9.国土资源部地下水科学与工程重点实验室
参与组织承办第二届全国地下水污染学术研讨会和中国地质学会水文地质专业委员会2013年年会暨地下水与生态学术研讨会。到德国、法国、澳大利亚、美国交流学习6次,参加在荷兰、澳大利亚、法国、印度尼西亚以及西安、北京等举办的国际学术会议8次,参加国内学术交流、学术会议多次。澳大利亚、美国、日本、香港、中科院等国内外知名学者来访9次,了解了国内外研究动态,学习了先进经验,取得了良好效果。
地下水科学与工程重点实验室参与承办的地下水与生态学术研讨会
不同密度粘性土弱透水层超滤性能实验结果
地面沉降压缩释水机理图
承担由国际原子能机构(IAEA)资助的国际合作项目2项,项目名称为“利用重复同位素示踪分析技术评价华北平原高强度地下水开采条件下的补给和水文动力学响应”和“华北平原滨海地区承压含水层古地下水年龄测定”。承担973项目《华北平原地下水演变机制与调控》第3课题《深层含水层系统变异与地下水可更新能力演变机理》,深化了水—土复合作用及地面沉降发生机理认识,编制了华北平原地面沉降防治分区图,探索了地下淡水—咸水界面移动与驱动机制,证明了越流过程中粘性土存在阻盐效应,认识了复合地下水漏斗演变及地下水可更新能力。
IAEA国际合作项目协调会在维也纳召开
10.国土资源部地球化学探测技术重点实验室
2013年,实验室建立了全国地球化学基准网。通过研究制作了全国稀土和稀有分散元素地球化学图及全国放射性元素(钍、铀、钾)地球化学基准图,发现了镉等8个重金属元素与人类活动存在密切关系,初步发现氧化钙含量分布与降雨量和酸雨分布之间存在密切关系,同时发现成矿元素,如金、钨、锡、铜、铅、锌、铀、稀土等分布与已有的成矿省和大型矿集区分布存在显著的空间对应关系。基准网研究工作的深入将为化学元素在中国大陆的演化、全国资源评价、未来环境变化提供定量参照标尺。
鄂尔多斯盆地东胜地区铀地球化学图
盆地穿透性地球化学探测理论与技术取得原创性成果,并在鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿区域调查中取得实效。在鄂尔多斯盆地成功开展了砂岩型铀矿区域地球化学勘查方法实验。在区域上使用微细粒级地球化学探测技术,准确圈定了砂岩型铀矿矿化出露区与矿床隐伏区的区域地球化学异常。
推进全球尺度地球化学国际研究中心获得联合国教科文组织正式批准。
王学求主任向CCOP国家培训班学员示范地球化学样品采集方法
11.国土资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室
在国家863计划、水合物国家专项和公益性行业专项共同支持下,在祁连山木里地区开展了陆域天然气水合物物化探方法技术攻关。通过实验研究了水合物矿藏的地球物理和地球化学响应特征,初步建立了判断水合物成藏的物化探综合指示标志,提出冻土、断裂、地下水环境和气源是水合物成藏的重要控制条件;确立了地震、电磁法、有机地球化学勘查方法技术组合,建立了预测评价指标。
木里地区水合物主要成藏模式示意图
(1)依据物化探方法提出的验证井位成功钻遇水合物实物样品。研究了水合物矿藏的地球物理和地球化学响应特征,初步建立了判断水合物成藏的物化探综合指示标志。水合物地震学响应呈现“高频、弱振幅”特征,不存在海洋地震剖面上的BSR特征。
水合物地震学响应呈现“高频、弱振幅”特征
(2)提出冻土、断裂、地下水环境和气源是水合物成藏的重要控制条件;深部烃类气体沿断裂构造向上运移,在冻土的封盖下,在断裂破碎带内富集,在稳定的地下水环境下,于适合的温压条件下成藏是木里地区水合物的主要成藏模式之一。
(3)确立了地震、电磁法、有机地球化学勘查方法技术组合,建立了预测评价指标。
(4)在DK9孔井下188.20~367.59米区间,发现4层水合物,单层厚度超过20米,累计厚度45.56米。
DK9孔井
12.国土资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室
实验室学术会议
2013年,承担各级各类项目26项,其中国家科技支撑2项,国家科技专项1项,省级科技计划及国土资源公益性行业专项项目12项,其他项目11项,研究项目总经费达4914.66万元;公开发表学术论文31篇,其中5篇为SCI检索论文;出版专著1部;承办或参加学术会议11次,大会报告5人次。
实验室年会
1人入选首批国土资源科技领军人才开发和培养计划;实验室引进硕士2人,培养在读博士3人、硕士13人,加强了科研队伍建设;资助开放课题4项。地调计划项目“中国地质碳汇潜力研究”成果报告通过评审,养殖场废弃物资源化处理技术与模式、乌蒙山片区生态环境地质调查评价、岩溶土壤改良增汇技术、典型岩溶峰丛洼地水土保持技术研究、从古地理学角度探讨广西石漠化分布特征、利用遥感影像反演土壤属性及元素含量、土壤空气二氧化碳浓度变化特征、不同石漠化等级下土壤—植被—大气连续体水势梯度及其环境效应、鹤庆县石漠化调查初步分析、滇中引水工程鹤庆岩溶与水文地质专题研究等方面均取得了进展。
岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室2013年学术委员会会议人员合影
13.国土资源部岩溶动力学重点实验室
2013年,实验室新增国家自然科学基金3项(含面上1项),广西自然科学基金4项(含重点1项),国家留学基金1项,其他项目24项,总经费1657万元。出版专著1部,发表论文35篇,其中SCI检索论文5篇,EI检索论文2篇。1人入选地调局青年地质英才计划,2人入选首批国土资源杰出青年科技人才培养计划,1个团队入选国土资源科技创新团队培育计划。获中国地质调查成果一等奖1项。实验室顺利通过国土资源部重点实验室评估,并先后被中国地质调查局认定为“全球气候变化中心”,被广西科技厅认定为“广西院士工作站”,被科技部认定为“岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心”。完成中国地质碳汇综合潜力调查,为国家“增汇、减排”提供科学决策;与德国美因茨大学共同研究碳酸酐酶的作用机制,为中国西南岩溶区如何利用生物技术开展石漠化治理提供了科学依据,该研究成果发表在《Planta》上(影响因子3.65)。
“岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心”揭牌
实验室学术会议(袁道先院士作报告)
岩溶泉群发育特征考察
邀请外国专家来实验室作报告
D. 实验方案设计
一、 实验内容
考虑不同库水升降条件下,“浸泡—风干”循环作用对岩石试样实验, 对每一期试样进行单轴或三轴实验, 得出在不同水位升降条件下对岩体力学参数的影响规律, 及在不同“浸泡—风干”循环期次作用下力学参数劣化规律。
二、 试验岩样
试验所用砂岩取自三峡库区秭归沙镇溪镇白水河滑坡, 为侏罗系上沙溪庙组砂岩。在同一个岩层开出较大片的岩块, 并在现场切割成小块运回试验室钻心取样。 根据《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266—99)、 《水利水电工程岩石试验规程》(SL264—2001)以及国际岩石力学学会推荐标准, 同时满足RMT-150C岩石力学试验系统三轴试验岩样规格要求, 经过细心切磨制成尺寸为Φ50mm×100mm圆柱形试件。 试样的精度严格满足规范要求: 高度、 直径偏差≤±0.3mm, 试件两端面不平整度≤±0.05mm(图5-1)。
岩石矿物鉴定结果为绢云母中粒石英砂岩(图5-2), 孔隙式钙质胶结结构, 基质具微细鳞片变晶结构的中粒砂状结构。 岩石由石英、 长石、 岩屑、 云母等组成。 碎屑组分有燧石岩屑, 次角-次圆状, 粒径0.3mm, 占10%; 石英碎屑, 次角-次圆状, 均匀分布,粒径0.3~0.5mm, 占80%; 基质组分为绢云母, 占10%。
图5-9 有压岩石溶解仪的结构图
图5-10 水压力室俯视图
图5-11 控制箱
YRK-1岩石溶解试验仪为本试验开发的一种模拟库水压及库水升降条件下岩石溶解试验仪, 下面将对该仪器进行详细的介绍。
(1)一种模拟库水压力条件的仪器的研制
本实验仪器为一种模拟库水压力状态下水-岩作用的实验装置, 模拟蓄水后库岸岩(土)体所受水压力环境, 通过考虑不同水压力及水位升降条件下的岩石-水作用的浸泡实验, 研究库水条件下的水-岩作用及力学损伤特征。 为了达到上述目的, 本仪器制作由岩石溶解室(压力室), 动、 静水模拟控制系统, 压力控制系统, 压力传感带等组成。
水压力室: 主要由底座、 圆柱形水压力室和盖板组成, 底板与盖板之间分布有八根加固螺栓, 通过密封垫圈将圆柱形水压力室固定在底座和盖板之间。水压力室采用不锈钢和有机玻璃制作, 以便承受较大压力。
压力控制系统: 由内部压力传导系统和外部压力控制系统组成。在水压力室底部安装一个压力传感带与外部压力控制系统相接, 该压力传感带与外部压力控制系统相连; 外部压力控制系统由供压装置和高精度压力表以及压力传导管道组成, 通过高精度压力表将15MP压力转变为0~1.4MP(量程范围)的压力传递到压力传感带(稳压状态), 通过压力传感带将压力传递给水, 进而控制水压力室中的水压, 满足实验要求达到的压力状态。
动、 静水模拟控制系统: 该系统由稳压电源、 直流电机、 叶轮组成。 直流电机安装在水压力室的底板下部, 通过转轴与水压力室内部的叶轮相连。 可以模拟在动水状态下岩石的溶解特征, 也可以模拟在静水状态下岩石的溶解特征; 同时, 通过控制直流电机转速进一步模拟在不同动水状态下岩石的溶解特征。 与压力控制系统组合可以进一步模拟在水库库水压力状态下(具有一定的流速情况下)的水-岩作用。 同时在水压力室下部设置水样采集口, 通过水样分析研究岩石溶解特征。
(2)岩石溶解仪操作步骤
a. 压力室放置试样。 首先将制备好的岩样放入水压力室内, 分层直立或横卧摆放;盖上盖板并将加固螺栓拧紧, 固定好。
b. 压力室充水。 通过进水管向水压力室内注水, 注水期间将放气螺丝打开, 将水压力室内空气排除, 直至水漫出注水管后, 封闭进水管, 拧紧放气螺丝。
c. 控制压力室水压力。 连接外部压力控制系统与内部压力控制系统, 确认连接完成后, 将总控箱中的气源压力调节阀全部放开(拧至最松位置), 放气阀放到“开”的位置。 缓慢旋转气源压力调节阀, 按照实验要求调节压力, 并通过外部压力系统通过压力传到装置将压力传递给水, 保证水-岩作用是在一定库水条件下进行。
d. 取出试样。 完成一个实验周期之后(实验流程要求), 获取试样之前, 首先关闭总气源(氮气瓶), 按照试验流程调节阀慢慢将气源压力减小, 打开放气阀以及放气螺丝,使残余气体放出。 开放水样采集口, 获取足够水样供分析。 取出岩样做相应分析。
(3)岩石溶解试验仪的特点
该仪器制作的优点是: 结构简单、 易操作、安全可靠, 可以模拟库区岩体所处不同水压力环境, 根据需要保持或调节水压力状态模拟库水位升降; 设置动、 静水模拟控制系统, 以模拟库水扰动; 设置取水管道, 以便分析离子浓度的变化。
该仪器可以模拟在库水升降条件及水压力状态下岩石所处的水环境, 为研究库水条件下水-岩作用机理及力学特性而提供一套室内实验平台。
E. 万能试验机有什么分类组成
万能试验机,集拉伸、弯曲、压缩、剪切、环刚度等功能于一体的材料试验机,主要用于金属、非金属材料力学性能试验,是工矿企业、科研单位、大专院校、工程质量监督站等部门的理想检测设备。万能试验机是能进行拉伸、压缩、弯曲以及扭转等多种不同试验的力学试验机。最常见的有杠杆摆式和油压摆式两种。
万能材料试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑(电脑系统型拉力试验机)等结构组成。
如果将现市面上的万能试验机按照用途分类,可划属为测定机械性能的试验机。按照试验机的用途可将所有试验机分为两类:
1、测定机械性能的试验机
与万能试验机同属测定机械性能的试验机这一大类的还有:A-静负荷试验机:包括拉力试验机、压力试验机、扭转试验机、复合应力试验机、蠕变试验机、持久强度试验机、松弛试验机以及硬度计中的布氏、洛式和维氏硬度计。B-动负荷试验机:包括冲击试验机、疲劳试验机以及硬度计中的冲击布氏和肖氏硬度计。
拉力试验机配套设备:高低温试验箱,高温炉、低温箱、各种制具。
拉伸试验高温炉:配套使用于液压万能试验机和电子万能试验机为其试样提供高温环境。电炉外壳采用不锈钢制作,炉胆采用上、中、下三段加热,三个温度控制器分别控制三组加热丝,炉膛内温度均匀。采用PID模糊控制方式,试验温度过冲小,控制精度高,是高等院校、科研机构、厂矿材料研究单位的高性能材料试验设备。可以根据使用环境要求与主机任意组合使用,可完成各种金属、非金属的高温拉伸试验,并能达到各种特殊行业(如塑料、橡胶)等的使用要求。做常温试验时只需把高温炉移开,可完全满足GB/T4338-2006,HB5195-1996中圆棒试样、矩形试样、管材等,在特殊环境温度下的强度检验。
2、工艺试验用试验机
万能试验机工艺试验用试验机:包括杯突试验机、弹簧试验机、弯曲试验机和线材扭转试验机。
力值测量
通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量,最常用的测力传感器是应变片式传感器。
所谓应变片式传感器,就是由应变片、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成),能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多,主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。
从材料力学上得知,在小变形条件下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变形成正比。以S型传感器为例,当传感器受到拉力P的作用时,由于弹性元件表面粘贴有应变片,因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可通过测出其输出电压,从而测出力的大小。
对于传感器,一般采用差动全桥测量,即将所粘贴的应变片组成桥路,R1、R2、R3、R4,实际为阻值相等的4片(或8片)应变片,即R1=R2=R3=R4,当传感器受到外力(拉力或压力)作用时,传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化,其变化值分别为△R1、△R2、△R3、△R4,结果原来平衡的电桥,现不平衡了,桥路就有电压输出。
简单来说,外力P引起传感器内应变片的变形,导致电桥的不平衡,从而引起传感器输出电压的变化,我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。
一般来说,传感器的输出信号都是非常微弱的,通常只有几个mV,如果我们直接对此信号进行测量,是非常困难的,并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大,放大后的信号电压可达10V,此时的信号为模拟信号,这个模拟信号经过多路开关和A/D转换芯片转变为数字信号,然后进行数据处理,至此,力的测量告一段落。
形变测量:
通过形变测量装置来测量,它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。该装置上有两个夹头,经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的光电编码器连在一起,当两夹头间的距离发生变化时,带动光电编码器的轴旋转,光电编码器就会有脉冲信号输出。再由处理器对此信号进行处理,就可以得出试样的变形量。
横梁位移测量:其原理同变形测量大致相同,都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。
F. 实验室台面一般用什么材质从哪里可以买到
实验室装备产品的台面大体分为五种材料:1、酚醛树脂、2、环氧树脂、3、不锈钢、4、花岗岩。
台面分为化学实验台面、物理实验台面、生物实验室台面。
1、化学用实验台台面
化学实验室台面通常选用酚醛树脂复合贴面板台面、酚醛树脂实心板台面、环氧树脂台面、陶瓷台面;
1、1、复合贴面板台面:
材料选用1mm厚酚醛树脂化学实验用专用板,基板国产优质中纤板材料,底面粘贴酚醛树脂普通防火板,周边采用2.0mm厚的PVC材料封边;台面复合厚度为40mm;
1、2、实芯板台面:
材料选用12.7mm厚酚醛树脂板化学实验用专用板,加边后总厚度为25.4mm;周边倒角R10mm; 耐高温不超过135℃。
1、3、环氧树脂台面:
材料厚度为13mm、20mm、25mm供选择;
特点:a、24小时耐强酸碱腐蚀;b、具有较强的耐磨性、耐冲击性、耐污染性、不弯曲;c、耐高温最高可达600℃;
2、物理用实验台台面:
物理实验室台面通常选用酚醛树脂复合贴面板台面、天然花岗岩台面;
2、1、复合贴面板台面,材料:选用1mm厚酚醛树脂物理实验用专用板,具有耐高温、耐磨、耐划痕等特点。基板选用优质中纤板材料,周边用2.0mm厚的PVC材料封边;台面复合厚度为40mm;
2、2、实芯板台面,材料:选用12.7mm厚酚醛树脂板物理实验用专用板,具有耐高温、耐磨、耐划痕、防静电等特点。加边后总厚度为25.4mm;周边倒角R10mm;
特点:
a、具有较强的耐磨性、耐冲击性、耐污染性、耐高温、防静电、不弯曲;
b、最大承重为300公斤/平方米;
c、耐温度可在-50℃~+40℃环境下使用;
2、3、选用天然花岗岩台面:
厚度:高温台选用为50mm;天平台选用50mm;
特点:有较强的力学性能和耐热性能;
最大承重为500公斤/平方米;
缺点:有辐射,对人身体健康有一定的危害性,(以检测报告为数据依据);
3、生物用实验台台面:
3、1、选用1.2mm厚316#不锈钢板,内衬复合板添充封闭。
特点:1、耐有机溶剂;2、抑制细菌、霉菌生长;3、抗污染、易清洁;
3、2、环氧树脂台面:
材料厚度为20mm、25mm供选择;
特点:a、24小时耐强酸碱腐蚀;b、具有较强的耐磨性、耐冲击性、耐污染性、不弯曲;c、耐高温可达600℃;
二、金属主框架部分
(1) 支撑主框架材料使用标准
1.)实验台主体支撑框架:材料采用2.0mm冷轧钢板。《本钢》《武钢》
2.)前、后连接梁采用1.5mm金属冷轧钢板折弯制作;板材选用《本钢》《武钢》产冷轧钢板。
3.)框架各部的连接螺丝采用《国家标准的内六角烤蓝螺丝》。
4.)表面涂层采用环氧树脂静电粉末喷涂。
5.)钢制主体支撑框架表层防护颜色:铁灰色;
6.) 框架连接部件颜色为:乳白色;
(2)钢制主体支撑主框架的设计要求
1.) 采用2.0mm厚冷轧钢板折弯后焊接成型,各连接的螺丝孔采用拉铆螺母设计;上下横梁设计30°溢流斜面;
其特点是::表面光滑平整、制作简单实用、可控制液体的存留。
2.)前后连接槽板采用1.5mm金属冷轧板折弯制作,与主框架连接采用M8*20mm专用内六角螺丝紧固,槽板表面经处理后环氧树脂粉末喷涂。
3.)后端可拆卸用于维修的门板,采用1.0mm厚金属冷轧板,表面经处理后环氧树脂粉末喷涂。
4.)后下连接板采用1.5MM金属冷轧板制作,连接板表面经处理后环氧树脂粉末喷涂。
5.)钢制主体支撑框架设计了可配用多种箱体结构及多种款式组合,如左右推拉式箱体,卡吊式箱体,活动式箱体。
2、基箱部分
分为:钢制金属结构吊挂箱体、钢制金属结构活动箱体、钢制金属结构落地式箱体;
材料使用说明:
(1)、箱体;包括箱体的两侧侧板、采用1.0MM厚金属冷轧板折弯工艺加工生产。
箱体颜色乳白色;
(2)、抽屉面板、门面板:采用为0.8mm金属冷轧板压弯加工制作;
(3)、抽屉:采用1.0mm金属冷轧板压弯加工制作;
(4) 、门面表面颜色和抽屉面表面颜色(乳白色、蓝色);
(5)、箱体表面处理后采用环氧树脂静电粉末喷涂,(美国杜邦产);
特点:
1)无焊接点;
2)环氧树脂粉末喷涂覆盖率100%,永不生锈和侵蚀;
3)在特定情况下,因运输原因造成柜体部位损坏,可拆卸部件更换,克服焊接式柜体整体更换的问题;
4)使用寿命长,规格尺寸标准统一,克服焊接式的误差大,规格不标准的不规范产品;
5)组合式柜体采用标准件连接组合设计;
3、钢制试剂架部分
(1.)钢制试剂架部分分两种类型:
a、 与钢制主体支撑框架连接组合型试剂架。
1)用于可吊挂吊柜的支架。
2)用于非吊挂吊柜的试剂架支架。
b、 用于固定在台面上的组合型试剂架。
(2.)钢制试剂架材料的选用:
支架采用1.5mm冷轧板折弯焊接组合成具有多功能的工件。设计了可调节的试剂架层板,并根据不同实验室的要求配置了实验室各种使用功能。
钢制试剂架配制的层板:
A、采用15mm厚中纤板,周边采用专用的PVC封边材料封边。
B、采用12mm厚钢化玻璃,周边配置PVC档边。
(3.)钢制试剂架功能附件配置:
根据用户的需求可配制:电源插座、过载保护、各种实验用气体、给排水、试剂架排风系统、吊柜等。
颜色配置:钢制支架颜色为:海军蓝色。钢制支架连接部件颜色为:乳白色。
4、附件部分
(1.)实验室专用插座:材料为防火耐高温PC材料,设计了防尘、防溅、具有自动闭合功能的防覆盖。规格为:外形尺寸60*60mm,10A、13A、16A。
(2.)化验水嘴:规格有三联、双联、单联、遥控水嘴、丁字型、垂直水嘴等供选择。
材料为铸铜材料;壁厚为2.5mm,瓷质水阀,表面环氧树脂粉末喷涂。给水管及管接头水嘴连接镙扣为英制1/2”接头。给水管采用紫铜管、日丰铝塑管,接头采用铸铜件材料。
(4.)化验水槽:采用PP材料,规格为不同的种类供选择。下水件PVC材料,配返水弯。
(5.)气嘴、气阀:不锈钢材料铸造加工。
分为;单嘴、双嘴、三嘴、四嘴等。
(6.)地脚:为不锈钢螺丝、尼龙罩盖、橡胶底座组合结构。具有防滑、减震、高低可调节台体水平、防酸、碱腐蚀、承重力强等特点。
(7.)门合叶:采用不锈钢板式2.5吋专用合叶,不锈钢厚度2.0MM。
(8.)抽屉导轨;托底式自动自闭导轨
(9.)试管架:试管架多种类,材料为酚醛树脂材料,厚度为:16mm。根据使用要求,可制作单面或双面的试管架。
(10.)活动箱体配置的活动轮,采用金属轮壳橡胶轮辐,活动轮高度为80mm。
G. 结构力学建模大赛资料
结构力学(Structural Mechanics)是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。 结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法 ,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。结构力学的相关任务:研究在工程结构(所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等。)在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律;分析不同形式和不同材料的工程结构,为工程设计提供分析方法和计算公式;确定工程结构承受和传递外力的能力;研究和发展新型工程结构。 观察自然界中的天然结构,如植物的根、茎和叶,动物的骨骼,蛋类的外壳,可以发现它们的强度和刚度不仅与材料有关,而且和它们的造型有密切的关系,很多工程结构就是受到天然结构的启发而创制出来的。结构设计不仅要考虑结构的强度和刚度,还要做到用料省、重量轻.减轻重量对某些工程尤为重要,如减轻飞机的重量就可以使飞机航程远、上升快、速度大、能耗低。 结构力学的研究方法:结构力学的研究方法主要有工程结构的使用分析、实验研究、理论分析和计算三种。在结构设计和研究中,这三方面往往是交替进行并且是相辅相成的进行的。 使用分析就是在结构的使用过程中,对结构中出现的情况进行分析比较和总结,这是易行而又可靠的一种研究手段。使用分析对结构的评价和改进起着重要作用。新设计的结构也需要通过使用来检验性能。 实验研究能为鉴定结构提供重要依据,这也是检验和发展结构力学理论和计算方法的主要手段。实验研究分为三类:模型实验、真实结构部件实验、真实结构实验。例如,飞机地面破坏实验、飞行实验和汽车的碰撞实验等。 结构的力学实验通常要耗费较多的人力、物力和财力,因此只能有限度地进行,特别是在结构设计的初期阶段,一般多依靠对结构部件进行理论分析和计算。 在固体力学领域中,材料力学为结构力学的发展提供了必要的基本知识,弹性力学和塑性力学又是结构力学的理论基础,另外结构力学还与其它物理学科结合形成许多边缘学科,比如流体弹性力学等。 结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具。另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。