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超弹性形状记忆合金阻尼器的减振特性研究

振动与冲击 2017年第19期36卷 169-174页

作者：张振华绳飘王钦亭吴志强河南理工大学力学系河南焦作454000 天津大学力学系天津300072

研究了环境变量(温度和外激励幅值)对超弹性形状记忆合金阻尼器减振特性的影响。用多线性本构模型来表示SMA伪弹性,建立了SMA振动系统的动力学模型。通过平均法求解了方程主共振的幅频响应解,并用数值方法验证其计算的准确性。通过定义... 详细信息

研究了环境变量(温度和外激励幅值)对超弹性形状记忆合金阻尼器减振特性的影响。用多线性本构模型来表示SMA伪弹性,建立了SMA振动系统的动力学模型。通过平均法求解了方程主共振的幅频响应解,并用数值方法验证其计算的准确性。通过定义SMA振动系统与对应线性系统的共振幅值比、共振频率比来表示SMA阻尼器的减振和调频效果,并研究了环境变量与其的定量关系。研究结果表明:温度升高对SMA减振和调频是不利的;而外激励幅值在一定的范围内取值时,SMA阻尼器具有良好的减振和调频效果。此研究结果可为SMA阻尼器使用环境条件的选择提供参考。

关键词：形状记忆合金伪弹性温度减振

一流课程建设背景下弹性力学课程的教学改革与探讨

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中国现代教育装备 2022年第13期 113-115页

作者：陈亚娟王钦亭潘夏辉河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

针对弹性力学课程的教学现状,从线上线下混合式教学模式设计、可视化教学方法、多样化的课程考核评价方式三方面进行课程教学改革,从根本上创建以能力与素质培养为主旨的新型人才培养模式,以适应新时代对学生实践能力培养的要求。该教... 详细信息

针对弹性力学课程的教学现状,从线上线下混合式教学模式设计、可视化教学方法、多样化的课程考核评价方式三方面进行课程教学改革,从根本上创建以能力与素质培养为主旨的新型人才培养模式,以适应新时代对学生实践能力培养的要求。该教学改革对丰富弹性力学课程的教学内容和教学资源、提升课程教学质量、培养学生自主学习能力具有重要意义。

关键词：一流课程弹性力学混合式教学模式可视化教学课程考核评价方式

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砂岩单轴压缩与劈裂破坏过程的损伤研究

河南科技大学学报（自然科学版） 2014年第4期35卷 54-58,7页

作者：王钦亭王云飞河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

在对赵固矿煤层顶板砂岩进行单轴压缩试验的基础上,结合颗粒流程序获得砂岩细观力学参数并采用编制的fish程序进行了单轴压缩和巴西劈裂试验,研究砂岩在压缩和劈裂破坏过程中的损伤演化机制。得到如下结论:压缩破坏在主控破裂面上接触... 详细信息

在对赵固矿煤层顶板砂岩进行单轴压缩试验的基础上,结合颗粒流程序获得砂岩细观力学参数并采用编制的fish程序进行了单轴压缩和巴西劈裂试验,研究砂岩在压缩和劈裂破坏过程中的损伤演化机制。得到如下结论:压缩破坏在主控破裂面上接触力集中传递,在损伤区接触力向临近岩体转移,劈裂破坏中接触力在劈裂方向由圆盘边缘向内扩散,垂直劈裂方向由圆盘中心向边缘逐渐减小;压缩破坏砂岩损伤发展经历弥散分布、聚集成核、形成局部裂隙和宏观裂纹贯通失稳4个阶段;劈裂破坏中损伤分布在劈裂径向一定宽度范围内,微裂纹从受力复杂的圆盘边缘萌生沿着径向不断发展并突然贯通。

关键词：砂岩单轴压缩巴西劈裂应力应变损伤演化

集中煤柱下浅埋近距离煤层开采矿压显现的力学机制

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集中煤柱下浅埋近距离煤层开采矿压显现的力学机制

立德树人背景下“工程力学”课程思政建设的探索与实践

第十九届北方七省市区力学学会学术会议

作者：孙强曹正正张新超王文强杜锋王钦亭河南理工大学土木工程学院河南理工大学河南省地下空间开发及诱发灾变防治国际联合实验室河南理工大学河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心

为了研究神东矿区过煤柱工作面的矿压情况,以补连塔22307工作面重复开采过集中煤柱条件下的矿压显现规律进行分析,阐述了进上覆集中煤柱支架支柱大幅度下缩和出上覆集中煤柱出现的强矿压现象出现的力学机制。通过井下矿压监测、理论分... 详细信息

为了研究神东矿区过煤柱工作面的矿压情况,以补连塔22307工作面重复开采过集中煤柱条件下的矿压显现规律进行分析,阐述了进上覆集中煤柱支架支柱大幅度下缩和出上覆集中煤柱出现的强矿压现象出现的力学机制。通过井下矿压监测、理论分析研究了集中煤柱条件下浅埋近距离煤层工作面矿压显现规律,进一步完善了类似条件下煤层过煤柱时岩层运动的基本理论。结果表明:进煤柱和出煤柱均有活柱下沉特征,进煤柱时支架安全阀的开启范围明显比另两个阶段大,开启程度也更剧烈。2-2煤层顶板近30m的巨厚关键层在22307工作面回采过程中会出现分层破裂现象,关键层下分层会以"悬臂梁"结构形式垮落至采空区,上分层则形成"砌体梁"结构。下组关键层顶板覆岩弯曲下沉,使得1-2煤层顶板形成的"砌体梁"结构失稳,是引发压架事故的主要原因。

关键词：浅埋煤层巨厚关键层集中煤柱矿山压力

来源： cnki会议评论

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教育教学论坛 2023年第18期 93-96页

作者：杨大方秦本东王钦亭陈亚娟河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

课程思政建设是高校全面提高人才培养质量的重要任务,也是每门专业课课程改革中的首要任务。在立德树人的教育理念下,专业课程与思想政治教育形成协同效应,在课程教学中与思想政治育人同向同行。围绕“工程力学”课程思政的育人目标,结... 详细信息

课程思政建设是高校全面提高人才培养质量的重要任务,也是每门专业课课程改革中的首要任务。在立德树人的教育理念下,专业课程与思想政治教育形成协同效应,在课程教学中与思想政治育人同向同行。围绕“工程力学”课程思政的育人目标,结合课程内容,着力寻找专业伦理、职业操守、人文精神、家国情怀、社会主义核心价值观等德育元素的融入点。提出了课程思政的教学方法和手段,探索了“工程力学”课程思政考核方式,为“工程力学”课程思政教学提供了参考。

关键词：课程思政工程力学立德树人教学设计

基于虚拟仿真技术的基础力学实验教学改革研究

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基于虚拟仿真技术的基础力学实验教学改革研究

第十九届北方七省市区力学学会学术会议

作者：曹正正安刚健蔺海晓杜锋王钦亭程良彦陈江波河南理工大学土木工程学院河南理工大学能源科学与工程学院

随着近年来国家在教育方面投入的增加以及全社会对创新型人才培养模式思考的深入,基础力学实验教学在高等学校人才培养中的地位进一步受到重视。鉴于基础力学实验在现代力学研究和工程实践中的至关重要作用,基础力学实验教学一直是力学...

随着近年来国家在教育方面投入的增加以及全社会对创新型人才培养模式思考的深入,基础力学实验教学在高等学校人才培养中的地位进一步受到重视。鉴于基础力学实验在现代力学研究和工程实践中的至关重要作用,基础力学实验教学一直是力学和土木类专业本科生培养中一个重要环节。基础力学实验教学的常规模式是课堂实验理论讲授加实验室动手实验操作,其中应以动手实验为主。然而,在实验力学教学中,只讲课不做实验,或仅做演示实验,或十几个或几十个学生一组做实验的情况较为普遍,这些情况严重影响了实验力学的教学效果。综合分析可知,目前基础力学实验教学困境的主要原因存在于如下几个方面:(1)许多学校的实验仪器台套数不足,而增加教学实验仪器台套数涉及经费、实验室空间等多方面的原因,一般情况下短期内难以得到解决。(2)在实验教学环节,实验分组受实验设备数量的限制,增加分组又受实验室排课时间限制,导致实验过程中每组人数较多,使得每一位学生实际动手的机会减少,实验变成"一部分人看另一部分人做实验"。(3)由于每学期有几千名学生使用实验仪器,设备损坏严重,尤其学期后半段,实验教学可能因为实验设备的故障而停摆,实验仪器维护不能实时同步,直接影响了相关实验项目的顺利开展。(4)实验教学教师人力上的不足,导致现有实验教师工作量太大。与理论课时不同,实验室教学不能并行,特别是在仪器台套数不足的情况下,实验教师的工作量会成倍增加,如果再加上实验准备及善后的工作,工作量会更大。因此,通过建立基础力学虚拟仿真实验系统,在计算机上进行基础力学的虚拟实验学习有助于解决上述困境。利用高速发展的计算机仿真技术,建立基础力学虚拟仿真实验系统,让学生在计算机上面对与真实实验仪器一样的虚拟仪器,进行与实际实验相同的实验操作,得到与实际实验相符的实验结果。用这样的虚拟实验系统辅助进行基础力学实验教学,可完成基础力学实验教学中实验仪器熟悉、实验方法掌握、实验过程练习、经典实验操作以及实验数据的处理等教学任务。同时,采用这样的虚拟实验系统配合一定数量的真实仪器的操作实验,可达到目前完全采用真实实验教学的教学效果。由于力学虚拟实验系统的造价和运行成本低,且可在网络上全天开放,因此可在很大程度上缓解由于仪器台套数和教师时间上不足而导致的基础力学实验教学的困境。由此可见,在无法增加实验室场地和设备的情况下,为了更好地完成基础力学实验教学任务,充分满足每一位学生的基础力学实验学习需求,搭建并实现一套基础力学虚拟仿真实验教学平台十分重要。基础力学虚拟仿真实验平台一方面可以作为基础力学实验教学的有效补充,另一方面也是基础力学课程建设方面的主要内容之一,有助于以基础力学为代表的金课以及基础力学课程群的打造,同时对于我校工程力学、土木工程、城市地下空间工程等国家一流专业建设点具有十分重要的支撑作用。本文主要介绍我校在基于虚拟仿真技术的基础力学实验教学改革研究方面开展的相关工作。以"弯扭组合虚拟仿真实验"为例,具体如下:(1)选择"弯扭组合实验",进入实验操作界面,如图1所示。(2)在左侧工作栏中选择弯扭组合仪并安置于操作台,如图2所示。(3)选择静态应变测试仪,放在弯扭组合仪左侧,如图3所示。(4)采用导线将静态应变试验仪和弯扭组合仪连接起来,如图4所示。(5)在工具栏中调用直尺测量应变片至加力臂距离,并填入表格,如图5所示。(6)用直尺测量加力点至圆筒中心距离,并填入表格,如图6所示。(7)打开应变仪电源开关,采用1/4桥电路进行测量,如图7所示。(8)增加载荷至200N,选择应变通道,录入实验数值,如图8所示。(9)增加载荷至300N,选择应变通道,录入实验数值,如图9所示。(10)增加载荷至400N,选择应变通道,录入实验数值,如图10所示。(11)增加载荷至500N,选择应变通道,录入实验数值,如图11所示。(12)增加载荷至600N,选择应变通道,录入实验数值,如图12所示。(13)数据录入完毕后,重置手轮,将载荷降为0,如图13所示。(14)关闭应变仪电源,如图14所示。(15)拆除应变片接线,如图15所示。

关键词：

来源： cnki会议评论

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一种用于可靠指标计算的SCE-RI算法

河南理工大学学报（自然科学版） 2016年第1期35卷 118-123页

作者：韩宪军朱昌星王钦亭河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 河南省高等学校深部矿井建设重点学科开放实验室河南焦作454000 新疆维吾尔自治区哈密职业技术学校新疆哈密839000

为了研究工程中可靠指标计算方法,提出了基于结构可靠度概念和最优化理论中的罚函数法,将结构可靠指标(RI)的求解问题转化成相应的无约束最优化问题,利用SCE算法良好的全局搜索能力,对相应的优化问题进行求解。利用Matlab平台设计了求... 详细信息

为了研究工程中可靠指标计算方法,提出了基于结构可靠度概念和最优化理论中的罚函数法,将结构可靠指标(RI)的求解问题转化成相应的无约束最优化问题,利用SCE算法良好的全局搜索能力,对相应的优化问题进行求解。利用Matlab平台设计了求解结构可靠指标的专用计算程序SCE-RI和MC-RI,并应用于某圆形隧道的可靠指标计算问题。通过与其他方法计算结果的比较表明:SCE-RI算法不仅能够避免功能函数求导运算困难,而且精度和效率都很高;用SCE-RI算法进行结构可靠指标计算是可行的,对其他类似工程有一定的推广应用价值。

关键词：罚函数法 SCE算法功能函数导数可靠指标

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新工科背景下力学虚拟仿真实验建设

西南交通大学学报（社会科学版） 2023年第S2期24卷 139-143页

作者：蔺海晓王钦亭赵宇刘剑飞焦华喆河南理工大学土木工程学院

蓬勃发展的新经济和不断变革的新产业对培养现代工程人才的综合素质提出了新要求,培养理论基础扎实、实践创新能力突出、职业素质高、国际竞争力强的复合型人才成为新工科建设的新目标。我校土木工程专业通过了土木工程专业认证,是首批... 详细信息

蓬勃发展的新经济和不断变革的新产业对培养现代工程人才的综合素质提出了新要求,培养理论基础扎实、实践创新能力突出、职业素质高、国际竞争力强的复合型人才成为新工科建设的新目标。我校土木工程专业通过了土木工程专业认证,是首批国家级一流本科专业建设点,应以“一流专业”建设作为综合改革的“催化剂”,以校企合作深度融合为载体,在新工科的人才培养中加强虚拟仿真技术的应用,有效解决新工科培养中实践基地紧缺的问题,同时是培养学生综合创新能力的一种有效实验手段。

关键词：新工科虚拟仿真校企合作资源共享

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粗砂岩不同围压下的变形力学特性与损伤特征

矿业研究与开发 2014年第4期34卷 43-45,71页

作者：王钦亭王云飞韩宪军河南理工大学土木工程学院河南焦作市454000

对赵固一矿粗砂岩进行试验,获得力学参数,利用颗粒流程序获得粗砂岩的细观力学参数,研究不同围压下粗砂岩的变形、强度和损伤特性。获得以下主要结论:随着围压增加,粗砂岩弹性模量略有增加,峰值强度提高,屈服阶段变长,残余强度提高,脆... 详细信息

对赵固一矿粗砂岩进行试验,获得力学参数,利用颗粒流程序获得粗砂岩的细观力学参数,研究不同围压下粗砂岩的变形、强度和损伤特性。获得以下主要结论:随着围压增加,粗砂岩弹性模量略有增加,峰值强度提高,屈服阶段变长,残余强度提高,脆性降低,延性增强;主应力表示的强度准则二次抛物线型比直线型更加贴近试验结果,并建议单轴强度不参与拟合作为一个特别指标给出;粗砂岩的体变经历线性体缩、线性扩容和非线性扩容阶段,扩容起始点随围压增加,对应的轴向应变增大;随着围压增加,粗砂岩破坏时损伤区域增多且分布趋于均匀化,主控裂隙增多,贯通性增强,岩体被切割的块数增加,裂隙面附近岩体呈现压碎性破坏状态。

关键词：粗砂岩变形强度损伤