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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李波 时振 魏建平 张飞燕
在自主研发真三轴煤岩体压裂渗流实验系统基础上，设计了一套真三轴煤岩体水力压裂实验方法。该实验方法从基本理论出发，结合工程实际设计实验方案，在实现数据采集、处理操作简单化的同时，实现了理论与实践的结合。该实验系统可根据工程实际地应力数据设计实验室真三轴水力压裂实验应力状态参数，探讨压裂液恒流、恒压及变排量注入方式对注入压力-时间曲线、水压裂缝形态的影响机制。通过本实验教学可以让学生进一步了解矿井下地应力场分布规律。同时，该实验系统可拓展性较强，能够激发学生的主观创新思维。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
马兴莹 成小雨 程成
随着我国煤层开采深度不断增加，由于煤层低渗透性导致的瓦斯抽采效率问题愈发严重，常规的瓦斯抽采措施已经不能满足现状。结合煤层瓦斯地质赋存条件和定向钻进技术特点，开展了分段水力压裂煤层增透技术，可有效解决上述问题，其关键在于水力压裂在岩层中所产生的新生裂缝能否顺利进入煤层并提供瓦斯抽采通道。该研究以沁水煤田某矿煤层顶板特征为背景，开展了地应力差、煤岩界面和泵注排量条件下的分段水力压裂实验，分析了分段水力压裂过程中试样生成裂缝发育规律及应力变化规律。研究结果表明：分段水力压裂过程中，第二段压裂效果受到第一段压裂所产生的裂缝影响，且泵注排量的增加会显著提高新生裂缝的发育扩展及连通度，有效改善了煤层透气性；整个压裂过程中应力变化曲线可以分为Ⅰ憋压阶段、Ⅱ裂缝扩展阶段、Ⅲ应力恢复阶段，其煤岩界面强度越高，越有利于岩层中新生裂缝扩展到煤层中。研究揭示了在地应力、煤岩界面和泵注排量影响下分段水力压裂过程中诱导应力的作用规律和裂缝扩展机制，实验结果对分段水力压裂煤岩层增透机理及其施工工艺参数设计具有一定的借鉴意义。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吴兵 黄来胜 李杨 李超 雷柏伟
该文设计了液氮冻结煤岩实验装置，并进行了液氮冻结和冻融条件下煤体力学特性实验，研究了液氮冻结时间和冻融次数对煤体力学强度及裂隙演化的影响规律，定量分析了液氮冷浸对煤体力学特征的影响。通过基于机理分析的实验教学拓展延伸，能够使学生从原理层面分析实验结果，学习宏微观结合的分析方法，加深对实验课程的理解，提高创新能力，开拓学术视野。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
剧锦三 蒋秀根 庄金钊
基于ANSYS编制的自动分析软件,用子结构方法自动建立实验模型的有限元分析模型,完成子结构间的无缝连接,通过计算由2个子结构组成的模型并扩展包含裂缝的子结构的解得到应力强度因子。应用算例计算结果表明,子结构方法与整体模型方法的计算结果相同,而子结构方法占用机时少约40%;计算结果与实验结果十分接近。
[期刊] 建筑经济
[作者]
张学敏
蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌体裂缝防治●张学敏我市使用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块的历史较长，过去用于辅助建筑较多，近几年来发展较快，不但在民用建筑中使用，而且在工业建筑中也使用。通过对我市使用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块的调查，发现人们按使用粘土砖的办法去使...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵明伟 闫若勤 李阳 刘时春 程云龙 郭旭
滑溜水压裂液的减阻性能是滑溜水压裂液的研究重点。利用自主研发的压裂液摩阻测定仪研究了不同加量、排量及实验温度对滑溜水压裂液用减阻剂减阻性能的影响规律，进而对其减阻机理进行研究。实验结果表明：同一排量下，减阻率随着减阻剂浓度的增加而增加，当浓度增加到一定范围时，减阻率基本保持不变，最优的减阻剂浓度添加范围为0.15wt%～0.20wt%；在同一加量下，减阻率随着排量的增大先增大后减小，存在的最优排量为35 L/min；在同一排量下，减阻率随着温度的升高而减小，在25℃时，减阻率最高。该实验有助于学生了解滑溜水压裂液的减阻机理和流体的流动规律，激发学生的实验热情，提高学生动手实操能力和思维转换能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
应文豪 孙中强 王诗愉 钟珊 龚声蓉
针对海量或高维数据进行异常检测实验时，往往检测速度较慢、效率较低。针对此问题，设计了一种基于Spark分布式计算的扩展孤立森林异常检测算法改造实验。实验基于Spark框架，分别在数据抽样、训练、预测等阶段设计并行化改造方法，通过与单核条件下的算法对比，验证了并行化方法在保证准确性的前提下执行效率得到大大提高。此实验对加深学生对大数据分布式并行处理知识的理解，引导其对海量数据挖掘相关技术的学习兴趣具有积极作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张凯 张黎明 蒋佩吟 岳丽宏 周星宇 戴勤洋 蔺靖淇
水力压裂是油田提高勘探开发效率的核心技术之一，电磁监测是评估水力压裂效果的有效测量手段。该文升级改造了传统裂缝监测装置，搭建了基于电磁法的水力压裂裂缝在线监测实验教学平台，平台包含多种裂缝模型，且能合理设计各裂缝模型参数，以油田现场压裂裂缝监测问题为导向，灵活优化组合裂缝模型，使用COMSOL数值模拟及可视化方法，在实验室探索压裂裂缝参数与电磁监测信号间的规律，为反演有效裂缝参数提供理论依据。该实验项目具有前沿性、学术研究性和应用性选题特点，可以提升学生自主创新能力和实践探究能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李志敏 赖际舟 吕品 张且且
为满足导航与测控专业对实验教学的要求，该文结合三轴磁传感器的测量原理，采用软硬结合的方式设计了基于椭球拟合的三轴磁传感器快速标定实验。首先，分析磁传感器的测量机理，构建测量误差数学模型；然后，使用蓝牙通信接口采集三轴磁传感器的数据，并进行串口数据解码；最后，采用基于RANSAC改进的最小二乘椭球拟合方法求解磁传感器的标定参数。该实验能够在不借助外部参考信息的情况下快速、有效地提高三轴磁传感器的信息质量，结合传感器理论与工程应用，软硬紧密结合，能够提升相关专业学生的理论水平和综合实践能力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
赵环帅 潘永泰 余超 乔鑫 曹行健 牛学超
在岩石破碎过程中,外部加载方式是影响岩石力学特性与破裂行为的重要因素。振动、冲击是最常用的两种加载方式,但目前研究主要集中于单一加载方式,关于振动载荷对岩石在冲击过程中破裂特征的影响研究较少。该文结合室内试验与细观参数标定,建立青砂岩宏细观力学响应关系,对比分析了冲击、振动冲击复合加载下的裂纹扩展及能量利用效率。研究结果表明:在相同冲击速度作用下,增加振动频率或振幅,青砂岩裂纹数量与能量利用效率的增幅总体上均呈现出增大趋势。两种加载方式下,随着冲击速度的增大,青砂岩裂纹最大数量均呈接近直线形增长,拉伸裂纹的数量居多,裂纹的分布均呈X状共轭斜面特征,但振动冲击复合加载下裂纹增长速度相对较大;建立了振动载荷下裂纹增加的数量与冲击速度的定量关系。振动载荷对最大能量利用效率的增幅呈现出先快速增加后减小的趋势,最大增幅为0.725%。该研究初步探索了振动载荷对青砂岩冲击裂纹扩展及能量利用效率的影响,可为岩石破碎工艺参数的合理选择提供参考。
关键词：
青砂岩 振动载荷 裂纹扩展 断裂能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
袁玲 王洪章 张一泓 高庆宇 彭耀丽 胡影
该文基于BrO_3~–-SO_3~(2–)-Fe(CN)_6~(4–)（BSF）振荡反应体系设计了一种具有图形变化的趣味性创新实验。在非搅拌BSF反应体系中，由于温度和反应物浓度变化使得整个反应系统局部物理性质发生变化，从而引发自然对流。这种自然对流与反应、扩散过程相耦合，导致丰富的时空结构，并且可通过液膜厚度和亚硫酸钠初始浓度调控斑图形成速度、斑图结构等。该实验涉及物理化学中化学反应动力学和热力学等多个知识点，有助于提高学生的化学专业技能，增强学生的科研创新能力。
关键词：
对流 斑图 创新实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张锦旺 王逢辰
基于“液体介入+红外检测”技术设计了不同浓度表面活性剂辅助下的煤矸识别实验，从煤矸温变规律、煤矸温差规律、混矸率及识别准确率计算三方面分析了活性剂辅助对煤矸石识别效果的影响。实验结果表明，表面活性剂可极大增强煤矸温变效应，但不同浓度的活性剂扩大煤矸温差的程度不同；与清水对照组相比，0.05%浓度的DTAB溶液具有最佳的煤矸短时温差提升效果，可大幅提高基于红外图像的煤矸识别准确率。该实验设计基于智能放煤领域学科前沿成果，涉及采矿、计算机、化学等多个学科的知识交叉，能够提升学生综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高瑞霞 剧锦三 蒋秀根 庄金钊
为避免采用阶段策略时模型简化可能导致的柱型薄壁结构中裂缝边缘有凸起变形时应力强度因子的计算误差 ,分析了采用该方法 ,柱型薄壁结构裂缝边缘有无凸起变形时二维与三维模型所得应力强度因子的特点和局部模型尺寸对应力强度因子的影响。结果表明 :1)裂缝边缘有无凸起变形时应力强度因子有很大差别 ,裂缝半长为 133 4mm时 ,三维模型裂缝边缘的径向凸起变形为 4 1mm ,应力强度因子为 4 4 99MPa·mm1/ 2 ,是无凸起变形时应力强度因子 (194 9MPa·mm1/ 2 )的 2 3倍。 2 )裂缝较短 (13 34mm)时 ,二维与三维模型得到的应力强度因子十分接近 ;裂缝越长 ,差...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杜洋 张进 王豪 周凡 刘元琦
为了保障输氢管道的服役安全，并满足氢能领域的人才培养需求，该文研制了输氢管道极限承载与裂纹动态扩展实验平台，设计了水压和气压加载两种工作模式，并设置万帧高速相机记录裂纹扩展过程提升实验精度。通过对6061-T6铝合金和304不锈钢两种典型材质管道进行测试，结果表明实验平台可有效测量不同初始缺陷条件下管道的极限承载压力、裂纹扩展长度和瞬态速率。学生通过该实验平台可深入了解输氢管道瞬态失效行为，借助平台培养了学生的动手和分析解决问题的能力。
关键词：
氢气管道 承载能力 裂纹扩展 实验平台
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
吴涛 李港
本文基于分形理论与技术和广义Darcy定律，考虑孔隙毛细管与裂缝间的窜流效应，提出了幂律流体在裂缝-孔隙双重介质中的有效渗透率分形模型。研究结果表明：幂律流体在裂缝-孔隙双重介质中的有效渗透率不仅与幂律流体特性有关，而且还与裂缝-孔隙双重介质微结构参数、沿基质与裂缝压强差之比有关，同时进一步分析了这些参数对幂律流体有效渗透率的影响。
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