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基于3D打印的结构面重构方法与剪切机理研究

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基于3D打印的结构面重构方法与剪切机理研究

作者：龚彦华河南理工大学

学位级别：硕士

本文为了研究结构面表面形态与结构面抗剪强度的关系,利用白光扫描仪器、3D打印机和超细石英砂和快凝水泥得到了结构面形态和强度一致的剪切试验模型,通过对结构面耦合试样重复制作方法、等间距点云数据获取方法、结构面局部破坏区域精... 详细信息

本文为了研究结构面表面形态与结构面抗剪强度的关系,利用白光扫描仪器、3D打印机和超细石英砂和快凝水泥得到了结构面形态和强度一致的剪切试验模型,通过对结构面耦合试样重复制作方法、等间距点云数据获取方法、结构面局部破坏区域精确描述方法、三个法向压力作用下结构面变形特征等方面的研究,得到的结论如下:1、利用三维白光扫描仪器得到含自然岩体结构面的点云数据可以制作出含结构面的三维虚拟模型。采用3D打印技术利用PLA材料可以制作出含结构面的打印模型,用相似材料将打印模型放入到制样盒内可以重复制作完全一致的含结构面的剪切耦合试样,通过对三维虚拟模型、打印模型和剪切试样模型的中心线平均高度对制样精度进行了比较,证明了此种重复制作含结构面耦合剪切试样的方法是可靠的。2、为了得到等间距点云数据对结构面特征进行分析,提出了两种插值方法对点云数据进行插值并比较了两种方法,决定采用三角化网格化插值的方法得到等间距点云数据,分析了12种插值方法的优劣,最终决定采用局部多项式法得到结构面的等间距点云数据。3、参考数学中微积分的思想,将结构面划分为若干边界投影长度完全一致的正方形微元,每个微元的三维参数即代表该区域的参数,通过实例进行了验证表明这种方法描述结构面破坏的方法具有较高的准确性。4、根据所选不同法向压力作用下三条取样曲线剪切前后变化情况,分析了结构面剪切破坏模型,得到了结构面剪切强度公式。

关键词：三维扫描 3D打印耦合试样制作等间距点云数据剪切机理

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实验教学示范中心的建设与管理

实验室研究与探索 2011年第6期30卷 264-266页

作者：刘超龚彦华武汉大学实验室与设备管理处

实验教学示范中心建设是提升高等学校办学水平和教育质量的重要举措。阐述了武汉大学实验教学示范中心在规划建设和管理运行等方面所采取的一系列方法与措施,并介绍其建设特色与建设效益。

关键词：实验教学示范中心实验教学规划建设管理运行特色效益

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含弱面岩体拉伸破坏形式及声发射特性研究

金属矿山 2020年第4期49卷 27-31页

作者：龚彦华深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

金属矿山开采过程中的弱面岩体工程结构极易发生拉剪破坏。为了探究含弱面岩体支护方式与弱面角度的关系,对预制弱面的砂岩进行不同角度的抗拉试验。结果表明:①含弱面拉伸试验试样主要有2种破坏形式,剪切拉伸复合破坏和拉伸破坏;②弱... 详细信息

金属矿山开采过程中的弱面岩体工程结构极易发生拉剪破坏。为了探究含弱面岩体支护方式与弱面角度的关系,对预制弱面的砂岩进行不同角度的抗拉试验。结果表明:①含弱面拉伸试验试样主要有2种破坏形式,剪切拉伸复合破坏和拉伸破坏;②弱面深度为10 mm,弱面与加载方向的夹角为70°时,预制弱面试件能承受的抗拉强度最大,当预制弱面深度增大时,圆盘试件承受的峰值抗拉强度会随着角度前移;③弱面角度会影响试件劣化过程,当弱面深度为15 mm,弱面与加载方向为50°时,试件会发生突然性断裂,具有一定的岩爆倾向性;④含弱面岩体破坏模式与其内部的不同角度弱面有密切关系。进行室内含预制弱面试件抗拉强度实验,可为含弱面岩体的现场施工提供指导建议。

关键词：砂岩预制弱面声发射破坏特征支护方式

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武汉大学仪器设备信息化建设及管理

实验技术与管理 2017年第8期34卷 1-4页

作者：龚彦华雷敬炎武汉大学实验室与设备管理处湖北武汉430072

武汉大学逐步建立起适应新形势发展和符合校情的仪器设备信息化管理系统。根据仪器设备管理的新要求,对仪器设备管理系统重新设计,完成信息管理系统基础设施、数据支撑、管理应用及用户管理等4个层面的系统架构。通过系统功能模块的应... 详细信息

武汉大学逐步建立起适应新形势发展和符合校情的仪器设备信息化管理系统。根据仪器设备管理的新要求,对仪器设备管理系统重新设计,完成信息管理系统基础设施、数据支撑、管理应用及用户管理等4个层面的系统架构。通过系统功能模块的应用进一步实现仪器设备管理的各个流程,并且可以在多部门间开展设备信息交互完成业务流程,使学校仪器设备管理更规范、效率更高。

关键词：仪器设备信息化管理系统

基于三维扫描与打印的岩体自然结构面试样制作方法与剪切试验验证

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岩土力学 2015年第6期36卷 1557-1565页

作者：熊祖强江权龚彦华宋磊博崔洁河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819

无法大量制作表面形态完全一致的含自然结构面的剪切试样一直是困扰岩石结构面力学试验深入研究的难题之一。借助最新发展的3D打印和表面快速扫描技术,提出了岩石自然结构面试样制作新方法。该方法采用三维扫描仪获得岩石自然结构面表... 详细信息

无法大量制作表面形态完全一致的含自然结构面的剪切试样一直是困扰岩石结构面力学试验深入研究的难题之一。借助最新发展的3D打印和表面快速扫描技术,提出了岩石自然结构面试样制作新方法。该方法采用三维扫描仪获得岩石自然结构面表面形态的高精度点云数据,然后通过逆向工程软件重构自然结构面的表面形态和含自然结构面的虚拟剪切模型,进而通过3D打印技术制作含自然结构面的PLA(绿色环保材料聚乳酸)塑材模具,最后借助PLA结构面模具在制样盒内通过相似材料浇筑成型出剪切试样,从而实现批量制作结构面形貌完全一致的相似材料结构面剪切试样,满足多种组合试样方案下岩石自然结构面的深入分析。采用这一方法针对3种岩石自然结构面进行了批量制作和剪切试验测试表明:(1)浇筑制作成试样的结构面表面高程与原始结构面高程之间的误差分析显示,岩石自然结构面可以高精度地复制到剪切试样中;(2)相同剪切试验条件下多个剪切试样的剪切位移-剪切力曲线的重合度非常高,表明制作的结构面剪切样的一致性好且试验结果离散性小;(3)通过剪切结构面试样在剪切前后的表面形态扫描分析发现,相同试验条件下自然结构面的剪切破坏形态具有非均匀性。

关键词：三维扫描三维打印结构面剪切试验逆向制作

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CT实时观察下泥岩遇水软化过程的机理

东北大学学报（自然科学版） 2015年第10期36卷 1461-1465页

作者：杨成祥宋磊博王刚龚彦华东北大学深部金属矿山安全教育部重点实验室辽宁沈阳110819

利用CT断面成像技术(X-ray CT)实时观察水-岩作用过程中泥岩细观结构的动态软化过程.通过对不同浸水时间泥岩试样的实时扫描观察,获得水作用下泥岩内部裂隙的时空演化特点,如初始裂隙效应、网状扩展行为、空间非均匀分布和典型活跃期.... 详细信息

利用CT断面成像技术(X-ray CT)实时观察水-岩作用过程中泥岩细观结构的动态软化过程.通过对不同浸水时间泥岩试样的实时扫描观察,获得水作用下泥岩内部裂隙的时空演化特点,如初始裂隙效应、网状扩展行为、空间非均匀分布和典型活跃期.据此得出水-岩作用过程中泥岩遇水软化微观结构演化的三个环节:首先历史成岩过程形成的细观裂隙为后来的水分子侵入泥岩提供了初始通道;接着侵入的水分子通过物理和化学作用导致泥岩中黏土矿物的体积膨胀和可溶碳酸盐溶解;最后是不利的黏土矿物体积膨胀和可溶碳酸盐溶解衍生的力学效应导致裂纹的扩展和相互连通.

关键词：工程地质泥岩遇水软化 CT 观测机理

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分层开采条件下废巷自动化充填技术

煤矿安全 2015年第3期46卷 68-70页

作者：熊祖强龚彦华河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

针对老顶失稳的情况,建立了分层开采老顶的受力模型,得到了充填巷道所需要的充填体的强度。建立了一套自动化充填系统,能够完全实现充填过程的自动化。为解决废弃巷道局部区域冒落比较严重的问题,提出了通过充填巷道、充填检查孔、充填... 详细信息

针对老顶失稳的情况,建立了分层开采老顶的受力模型,得到了充填巷道所需要的充填体的强度。建立了一套自动化充填系统,能够完全实现充填过程的自动化。为解决废弃巷道局部区域冒落比较严重的问题,提出了通过充填巷道、充填检查孔、充填检查巷道的充填方式来解决充填过程中遇到的问题,并取得了良好效果。

关键词：资源整合分层开采顶板稳定性自动化充填技术

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高校进口免税管理工作的探究

实验室研究与探索 2019年第7期38卷 274-277页

作者：龚彦华雷敬炎李伟武汉大学实验室与设备管理处

"科教用品"减免税是国家支持科技创新,对教学、科研领域提供的优惠政策。随着国家政策的变化,教育事业的发展,对学校进口免税科教用品的管理工作提出了更高的要求。结合武汉大学进口免税科教用品管理工作的实际,针对管理过程中存在进口... 详细信息

"科教用品"减免税是国家支持科技创新,对教学、科研领域提供的优惠政策。随着国家政策的变化,教育事业的发展,对学校进口免税科教用品的管理工作提出了更高的要求。结合武汉大学进口免税科教用品管理工作的实际,针对管理过程中存在进口业务过程跟踪困难、业务档案工作繁重这两个方面难点与问题,研发升级原有的"进口免税管理"平台。新平台提供业务流程跟踪、交流、档案管理以及考核评价等功能,解决了学校进口免税管理工作的实际问题。在依法管理的基础上,方便师生,更好地做好进口免税科教用品的管理工作。

关键词：进口免税科教用品管理系统优化管理

从仪器设备资产清查探讨高校仪器设备全周期管理

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实验室研究与探索 2022年第1期41卷 286-289页

作者：龚彦华胡颖雷敬炎武汉大学实验室与设备管理处武汉430072

仪器设备资产清查工作是高校仪器设备管理的重要环节,也是检视仪器设备全周期管理过程的有效手段。针对仪器设备资产清查反映的问题,通过梳理仪器设备全周期内涵,按照配置设备、使用设备、日常管理及最终处理4个阶段以及相应的诸多要素... 详细信息

仪器设备资产清查工作是高校仪器设备管理的重要环节,也是检视仪器设备全周期管理过程的有效手段。针对仪器设备资产清查反映的问题,通过梳理仪器设备全周期内涵,按照配置设备、使用设备、日常管理及最终处理4个阶段以及相应的诸多要素,进行了问题的归纳剖析,并提出了完善仪器设备配置的决策机制、健全并完善管理体制、建立多部门联动协同、持续深化信息化建设以及加强定期清查核查工作等5个方面的措施。从仪器设备资产清查工作中,探讨高校仪器设备全生命周期的管理对策,对于提高高校仪器设备管理水平,形成良性运转,具有重要的作用。

关键词：高等学校仪器设备资产清查全周期管理