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冷热交变花岗岩的力学与损伤特性研究

Journal of Central South University 2023年第12期30卷 4082-4096页

作者：彭康任基王元民罗松龙坤 School of Resources and Safety Engineering Central South UniversityChangsha 410083China State Key Laboratory of Green and Low-carbon Development of Tar-rich Coal in Western China Xi’an University of TechnologyXi’an 710048China School of Civil Engineering Chongqing Jiaotong UniversityChongqing 400074China

为研究冷热交变岩石的力学性能和损伤演变规律,对冷热交变后的花岗岩进行单轴压缩试验和巴西劈裂试验,利用声发射监测和电镜扫描技术分析花岗岩加载过程中的声发射信号特征和试样破坏后的微观形态特征。结果表明,在不同冷热交变次数下,... 详细信息

为研究冷热交变岩石的力学性能和损伤演变规律,对冷热交变后的花岗岩进行单轴压缩试验和巴西劈裂试验,利用声发射监测和电镜扫描技术分析花岗岩加载过程中的声发射信号特征和试样破坏后的微观形态特征。结果表明,在不同冷热交变次数下,花岗岩的抗压强度与抗拉强度都明显降低,且两者呈显著的线性关系。在单轴压缩条件下,花岗岩的破坏模式以轴向劈裂破坏和剪切破坏为主;在巴西劈裂条件下,随着热处理温度的升高,花岗岩的破坏表现为径向破坏、径向弧形破坏和沿弱结构平面的混合破坏。两种实验条件下试样破坏过程中的声发射计数变化与应力−应变曲线变化基本一致。归一化累积声发射计数可以较好地反映试样加载过程中的损伤演变特征。试样的初始损伤随着温度和冷热交变次数的增加而增加,导致花岗岩在加载过程中的损伤率持续增长。此外,基于力学参数定义了三个损伤变量,其中基于抗拉强度的损伤变量对冷热交变次数最为敏感。

关键词：单轴压缩巴西劈裂岩石损伤声发射扫描电镜冷热交变

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基于有限元法的导轨磨床床身结构优化设计

基于有限元法的导轨磨床床身结构优化设计

作者：王元民长春工业大学

学位级别：硕士

随着工业产品质量要求的提高,机械设备的制造需要更加精密,机床作为一种工业用品,机械制造的母机,其结构性能直接影响加工特性。床身作为机床的基础性关键零部件,它的强度、刚度及其动态特性在机床的设计中起着非常重要的作用。本文对MK... 详细信息

随着工业产品质量要求的提高,机械设备的制造需要更加精密,机床作为一种工业用品,机械制造的母机,其结构性能直接影响加工特性。床身作为机床的基础性关键零部件,它的强度、刚度及其动态特性在机床的设计中起着非常重要的作用。本文对MK53160数控导轨磨床床身结构性能进行研究,基于结构优化的动态特性,对优化后的床身结构进行了热力耦合分析。有限元软件ABAQUS不方便对复杂结构进行模型建立,所以在Solidworks中建立MK53160床身实体模型,另存为Parasolid(*.x)格式,进而导入ABAQUS中,按照床身实际的受力模型,选择力学模型,进行分析计算,验证了床身结构静刚度和强度都满足设计要求,为后续优选结构奠定基础。本文为研究磨床床身内部结构,首先给出床身几种典型筋板分布方案,并分别对其进行动态特性分析。本文首先计算优选出床身结构固有频率,选出最佳的筋板分布方案,对最佳的筋板分布方案运用元结构优化结构方法,优化筋板格的尺寸。结尾根据优化后的筋板格设计参数,剖析了选择出的最佳方案床身的动态特性。为了研究磨床床身结构的热特性性能,对选出的最优结构方案模型进行热特性耦合分析,并提出降低热变形和热应力的措施。

关键词：床身静力分析动态特性结构优化有限元法热力耦合

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Fe掺杂In2O3室温磁性半导体

Fe掺杂In2O3室温磁性半导体

作者：王元民山东大学

学位级别：硕士

2000年，Dielt等人在理论上预言P型ZnO半导体掺杂5％的Mn在300K以上具有铁磁性，这一预测吸引了研究者们广泛的注意，于是世界各个研究团队迅速展开了氧化物磁性半导体的研究工作，其中以在ZnO，TiO，SnO和InO中掺杂过渡金属元素的研究... 详细信息

2000年，Dielt等人在理论上预言P型ZnO半导体掺杂5％的Mn在300K以上具有铁磁性，这一预测吸引了研究者们广泛的注意，于是世界各个研究团队迅速展开了氧化物磁性半导体的研究工作，其中以在ZnO，TiO，SnO和InO中掺杂过渡金属元素的研究最为广泛。下一代多功能器件要求把电子学、磁学和光子学整合在一起，为了达到这个目的，寻找具有可调节的载流子浓度、高迁移率、高的磁矩以及透明的磁性半导体变得越来越重要。这里我们报道了Fe掺杂InO磁性半导体，样品具有室温铁磁性，很有希望可以满足以上的标准。氧化铟，立方方铁锰矿结构，晶格常数10.12(?)，通过锡掺杂或引入氧空位可以成为n型宽禁带半导体，禁带宽度3.75eV，是一种应用广泛的透明氧化物半导体材料。在氧化铟中进行锡掺杂或引入氧空位可以提高载流子浓度，并且载流子浓度可以通过改变掺杂浓度或者样品制备时氧气压的大小来加以控制。氧化铟的这些优良的性质使得它在各个方面具有很广泛的应用，比如气敏材料、平板显示器和光电子器件。相比以ZnO和TiO为基磁性半导体系统的广泛研究，以InO为基的磁性半导体的研究才刚刚起步，目前只有几篇文献报道了过渡金属掺杂InO的铁磁性，其中以在InO中掺杂Fe最吸引研究者们的注意。这主要时因为Fe最常出现的化学价和In的化学价都是+3价，这使得Fe原子比较容易掺入到InO晶格当中。尽管如此，我们仍然需要对Fe掺杂InO薄膜样品做进一步的研究来确定观测到的样品的室温铁磁性是否是本征的。我们用脉冲激光沉积的方法在R-cut蓝宝石衬底上制备了Fe掺杂InO的薄膜。制作薄膜样品所需要的(InFe)O(x=0.01，0.03，0.05，0.07，0.09)靶材用传统的固相反应法制得。将纯度为99.99％的FeO和InO粉末按照原子比Fe／(In+Fe)为1％、3％、5％、7％和9％的比例均匀混合，研磨两个小时，在20Mpa的压力下压制成直径40mm的圆形靶。把圆形靶放入高温炉中在温度1300℃下烧结10个小时，烧结成陶瓷靶。薄膜样品采用R-cut蓝宝石衬底，在不同的衬底温度下用激光脉冲沉积制备而成。薄膜厚度大约260nm。实验采用的激光为KrF激光，波长为248nm，频率为5Hz。打到靶上的激光能量密度为1.8 J／cm。实验过程中生长室的本底压强为1×10Pa。样品生长过程中通入高纯氧，氧气压在0～1×10 Pa之间。靶和样品之间的距离为10cm。样品生长结束后在同样的氧气氛下以20℃／min的速度自然冷却。我们用X射线衍射(XRD)来测量分析样品的结构。样品出现了两种不同的结构。第一种样品出现了几个bcc氧化铟晶体结构的衍射峰，而(440)峰的强度明显高于其它衍射峰，这表明样品具有较强的(440)取向。第二种样品只出现了(222)的峰，表明样品在(222)晶面取向生长。在XRD精度范围之内两种样品都没有发现对应Fe以及其氧化物的杂质峰。 X射线光电子能谱(XPS)来确定样品中Fe元素的化学价态。测量结果显示Fe2p的束缚能为711 eV，这表明样品中不存在Fe金属团簇结构，因为在Fe金属中Fe2p的束缚能为707eV。无论是图像中Fe2p和Fe2p峰的位置还是Fe2p和Fe2p束缚能的差别都表明在我们的样品中Fe是以离子形式存在的。综合考虑样品XRD和XPS的测量结果，我们认为Fe元素通过替代氧化铟晶格中In原子的位置掺入到了晶格之中。我们实验中利用交变梯度磁强计(AGM)，振动样品磁强计(VSM)和超导量子干涉仪(SQUID)对样品的磁性能进行了测量。为了研究氧空位对Fe-doped InO薄膜样品中磁性的影响，样品沉积过程中我们在真空室中引入了不同的氧气压。从掺杂浓度7％，沿着(440)晶面取向生长的样品的M—H图像我们可以看到，氧气压在小于6.0×10Pa的时候样品具有明显的室温铁磁性，磁化强度也并非随着氧气压线性的变化。在氧气压从0—4.0×10 Pa之内增大时，样品的磁矩随之增长。氧气压4.0×10 Pa下制备的样品饱和磁矩达到了2.5μB／Fe。当氧气压继续升高的时候样品的铁磁性开始降低，在氧气压8.0×10Pa的时候样品的铁磁性基本上消失。在室温下测量了制备过程中不充氧的样品在所加磁场分别平行和垂直于样品的表面时的磁滞回线。测量结果表明样品在室温的铁磁性具有明显的磁各向异性。垂直膜面方向为易磁化轴的方向，饱和磁矩为1.35μB／Fe，矫顽场为680Oe。当磁场平行于样品的表面时，饱和磁矩为1.0μB／Fe，矫顽场为380 Oe。用SQUID(300K以下)和VSM(300K以上)测量了样品的M—T曲线，外加磁场1T，方向平行于膜面。从结果可以看出温度从2K到300K变化时，样品的饱和磁矩缓慢降低，当温度继续增加的时候，磁矩迅速降低。从M—T曲线估计样品的居里温度高达927K，这远远的高于γ-FeO和FeO的居里温度。为了进

关键词：磁性半导体氧化铟磁特性氧空位磁晶各向异性

“势”“意”“骨”“神”——汉魏六朝书法美学思想的逻辑发展研究

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“势”“意”“骨”“神”——汉魏六朝书法美学思想的逻辑发展研...

作者：王元民山东大学

学位级别：硕士

汉魏六朝是书法理论审美意识觉醒的时代。 “书法艺术，在东汉后期就已产生了相当系统的理论。它在音乐和语言艺术的理论之外，从一个重要的方面丰富和展开了中国美学。”(李泽厚)汉代的书法理论建基于汉代书法审美趋于自觉地基础... 详细信息

汉魏六朝是书法理论审美意识觉醒的时代。 “书法艺术，在东汉后期就已产生了相当系统的理论。它在音乐和语言艺术的理论之外，从一个重要的方面丰富和展开了中国美学。”(李泽厚)汉代的书法理论建基于汉代书法审美趋于自觉地基础上，此时，不仅产生了丰富多样的书体，而且强化了书家对运笔结体的“势”的关注。同时，对主体创作自由的高度尊崇，使得书家尤其强调书法主观情志的表达，从蔡邕书论中对“意”和“神采”的重视即说明了这一点。汉代书学家对“势”和“神采”的重视，深深影响着魏晋的书学理论，魏晋时期，书法理论中对“势”和“神采”的探讨进一步深入，而且受当时人物品藻和“言意之辨”之风的影响，书论中对“骨”和“意”的重视更是提高到前所未有的程度。这些书法美学思想在王羲之和卫夫人那里得到更加详尽的阐发。南北朝时代的书法理论更趋自觉，书学空前繁盛。在整个魏晋南北朝书法理论中，“意”是个头等重要的范畴。南朝羊欣、王僧虔、袁昂、萧衍等书论家提出并建立了一套以“意”为核心，将人物品藻和艺术鉴赏合二为一的书法批评模式，对“骨”的认识更加成熟，“神采”论经王僧虔的阐释也更趋完善。对书法现象和书法美学思想认识的加深，书家对“钟张羲献”的不同评价，在书学理论中产生了“质妍古今”之争。从虞和到王僧虔，后经梁武帝萧衍的阐发不断得到发展，并对后世的质妍古今之论产生的重要的影响。本文从“势”、“意”、“骨”“神采”等几个方面分析汉魏六朝书法美学思想的发展。分为四章，首先在第一章分析了儒家、道家、佛教和玄学对汉魏六朝书法美学思想逻辑发展所产生的影响，然后分三章阐述了汉魏六朝书法美学思想的逻辑发展，即尚“势”观和“意”的雏形——汉代的书法美学思想、“势”“意”观的发展和对“风骨”的推崇——魏晋的书法美学思想、“意”“骨”“神采”论的成熟和质妍古今之争——南北朝的书法美学思想。

关键词：汉魏六朝势意骨神质妍古今逻辑发展

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阿Q典型性格溯源

语文教学通讯（高中）（A） 2007年第11期 37-38页

作者：王元民山东大学文史哲研究院 250100

阿Q最典型的性格特征当属精神胜利法。这种精神胜利法是以畸形的方式自我麻醉，自欺欺人，借以寻找逃路，并求得精神上的安慰。它的各种表现，归纳起来大致有如下几点：自欺欺人，妄自尊大；欺软怕硬，凌弱怕强；讳疾忌医，麻木健忘等... 详细信息

阿Q最典型的性格特征当属精神胜利法。这种精神胜利法是以畸形的方式自我麻醉，自欺欺人，借以寻找逃路，并求得精神上的安慰。它的各种表现，归纳起来大致有如下几点：自欺欺人，妄自尊大；欺软怕硬，凌弱怕强；讳疾忌医，麻木健忘等，其本质是自欺欺人。

关键词：典型性格阿Q 精神胜利法性格特征自欺归纳自尊

不同纤维种类及掺量条件下胶结充填体力学行为研究

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黄金 2023年第11期44卷 18-22页

作者：王元民由松江马章印王钰淏张凯郎晓东嵩县山金矿业有限公司

为改善嵩县山金胶结充填体稳定性,开展了不同玻璃纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维种类及不同掺量条件下的胶结充填体抗压强度试验,对比研究纤维对胶结充填体抗压强度及破坏形态的影响规律。试验结果表明:聚丙烯纤维对胶结充填体抗压强度... 详细信息

为改善嵩县山金胶结充填体稳定性,开展了不同玻璃纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维种类及不同掺量条件下的胶结充填体抗压强度试验,对比研究纤维对胶结充填体抗压强度及破坏形态的影响规律。试验结果表明:聚丙烯纤维对胶结充填体抗压强度的改善效果最为显著,其次为玄武岩纤维和玻璃纤维;不同纤维掺量条件下胶结充填体抗压强度变化呈现先增大后减小的趋势,当纤维体积掺量为0.2%时胶结充填体的抗压强度最高,此外纤维的加入对灰砂比较低的胶结充填体抗压强度改善更为明显。纤维掺量在不同养护龄期对胶结充填体的影响程度均大于纤维种类。在抗压强度试验下,未添加纤维的胶结充填体破坏时产生片落和裂纹贯穿现象,添加纤维的胶结充填体破坏时裂纹粗而长,并且产生了更多的细裂纹。

关键词：尾砂胶结充填下向开采纤维力学特性稳定性抗压强度

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嵩县山金急倾斜中厚矿体开采方法研究与应用

黄金 2023年第1期44卷 28-32页

作者：邱洋洋王元民由松江刘吉兴赵紫康彭康嵩县山金矿业有限公司中南大学资源与安全工程学院

针对急倾斜中厚矿体采用浅孔留矿采矿法开采时存在的采场作业安全性差、采矿损失贫化严重、生产效率低等问题,以嵩县山金九仗沟矿区急倾斜中厚矿体开采为工程背景,通过多种采矿方案优缺点对比,应用模糊数学法和未确知测度理论优化选择,... 详细信息

针对急倾斜中厚矿体采用浅孔留矿采矿法开采时存在的采场作业安全性差、采矿损失贫化严重、生产效率低等问题,以嵩县山金九仗沟矿区急倾斜中厚矿体开采为工程背景,通过多种采矿方案优缺点对比,应用模糊数学法和未确知测度理论优化选择,确定了脉外天井双采联上向水平分层充填采矿法作为该矿体的最佳开采方案,并在九仗沟矿区15中段4150529采场开展了工业试验。试验1年内共采出矿石量23750 t,采矿损失率降至4.0%,矿石贫化率降至5.8%,对比早期矿山采用的浅孔留矿采矿法开采新增收益68.05元/t,经济效益显著,可为类似矿山的开采提供较好的借鉴。

关键词：急倾斜中厚矿体模糊数学法未确知测度理论上向分层充填采矿法脉外天井