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Surface crack evolution patterns in freeze-thaw damage of fissured rock bodies

Journal of Mountain Science 2024年第9期21卷 3094-3107页

作者： KANG Zhiqiang WANG Zhilei SHAO Luhang feng jiangjiang YAO Xulong College of Mining Engineering North China University of Science and TechnologyTangshan 063200China Green Intelligent Mining Technology Innovation Center of Hebei Province North China University of Science and TechnologyTangshan 063210China Luannan Macheng Mining Co. Ltd.Shougang Group Co.LtdLuannan CountyTangshan 063500China

To explore the effects of freeze‒thaw cycles on the mechanical properties and crack evolution of fissured sandstone,biaxial compression experiments were carried out on sandstone subjected to freeze‒thaw cycles to characterize the changes in the physical and mechanical properties of fissured sandstone caused by freeze‒thaw *** crack evolution and crack change process on the surface of the fissured sandstone were recorded and analysed in detail via digital image technology(DIC).Numerical simulation was used to reveal the expansion process and damage mode of fine-scale cracks under the action of freeze‒thaw cycles,and the simulation results were compared and analysed with the experimental data to verify the reliability of the numerical *** results show that the mass loss,porosity,peak stress and elastic modulus all increase with increasing number of freeze‒thaw *** an increase in the number of freeze‒thaw cycles,a substantial change in displacement occurs around the prefabricated cracks,and a stress concentration appears at the crack *** new cracks continue to sprout at the tips of the prefabricated cracks until the microcracks gradually penetrate into the main cracks,the displacement cloud becomes obviously discontinuous,and the contours of the displacement field in the crack fracture damage area simply intersect with the prefabricated cracks to form an obvious *** damage patterns of the fractured sandstone after freeze‒thaw cycles clearly differ,forming a symmetrical"L"-shaped damage pattern at zero freeze‒thaw cycles,a symmetrical"V"-shaped damage pattern at 10 freeze‒thaw cycles,and a"V"-shaped damage pattern at 20 freeze‒thaw *** 20 freeze‒thaw cycles,a"V"-shaped destruction pattern and"L"-shaped destruction pattern are formed;after 30 freeze‒thaw cycles,an"N"-shaped destruction pattern is *** shows that the failure mode of fractured sandstone gradually becomes more complicated with an increasing number of freeze‒t

关键词： Freeze‒thaw cycles Fissured sandstone Particle flow software Rock mechanics Crack extension pattern DIC technique

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Influence of Chromatogram Baseline Shifts and Exogenous Metabolite Signals on Metabolic Profiles of Traditional Chinese Medicine Chaihu and Its Liver Toxicity Metabonomics

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Chemical Research in Chinese Universities 2017年第1期33卷 17-23页

作者： ZENG Qi feng jiangjiang LU Tian XU Liangyu MIN Chunyan XIE Hongping College of Pharmaceutical Sciences Soochow University Suzhou 215123 P. R. China Suzhou Institute for Food and Drug Control Suzhou 215104 P. R. China

In an LC-MS investigation of drug metabolic samples from the traditional Chinese medicine Chaihu, the baseline was established via MS selectivity-based chromatogram baseline-shift elimination and exogenous metabolite signals were obtained with MS-based orthogonal projection. Their respective influences on the metabolic chromato- graphic profiles, metabonomics model and evaluation of drug toxicity were investigated. The baseline shift enhanced the difference between the metabolic profiles of the control and Chaihu groups, and the corresponding correlation coefficient decreased from 70.38% to 62.69%. The exogenous metabolite signal led to a biased expression of the evaluated toxicity, and the enhanced expression resulted in an average Mahalanobis distance of approximately 9.4%. Based on established metabonomics models, the results show that Chaihu induces liver toxicity at a lower dose of 25 g/kg, twice a day. At this dose, Chaihu elicits a process of self-repair for its liver toxicity. The signal intensities of exogenous metabolites from Chaihu changed with the administration time, but only the signal intensities of large molecule metabolites（m/z 500--850） from Chaihu had a positive correlation with its toxicity. These results suggest that liver toxicity from low doses of Chaihu was probably caused by the larger molecule components and not by its active components, saikosaponin and flavonoid glycoside.

关键词： Exogenous metabolite signal Chromatograrn baseline shift Metabolic profile Metabonomics Liver to-xicity Chaihu

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三腔液压缸驱动装载机动臂运行特性仿真研究

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机床与液压 2020年第4期48卷 136-140页

作者：冯江江杨敬权龙太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室

装载机外负载变化频繁且波动范围大,动臂举升时液压系统峰值功率大,动臂下降时举升装置重力势能经液压阀口以节流损失的形式转化为热能,导致液压油温度升高、系统能量效率低。提出基于三腔液压缸的装载机动臂自重液气平衡势能回收系统,... 详细信息

装载机外负载变化频繁且波动范围大,动臂举升时液压系统峰值功率大,动臂下降时举升装置重力势能经液压阀口以节流损失的形式转化为热能,导致液压油温度升高、系统能量效率低。提出基于三腔液压缸的装载机动臂自重液气平衡势能回收系统,在SimulationX仿真软件中建立了装载机机液联合仿真模型,通过试验结果验证了该模型的准确性。在此模型的基础上,采用已建立的三腔液压缸仿真模型代替原机动臂两腔液压缸,针对空载工况中动臂的举升下降过程进行了仿真研究,对比两腔液压缸与三腔液压缸的运行与能耗特性。研究结果表明:在蓄能器初始压力为6 MPa时,该系统具有与原机相同的运行特性,液压泵峰值功率降低57. 1%,能量消耗降低约39. 5%。

关键词：三腔液压缸油气储能势能回收

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GC-MS法测定甲磺酸中3种甲磺酸烷基酯类遗传毒性杂质

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中国药科大学学报 2020年第4期51卷 472-478页

作者：陈忆铃冯江江杨海雪时雅萍李龙囡冯芳中国药科大学药物分析系南京211198 无锡市药品检验所无锡214028 扬子江药业集团南京海陵药业有限公司南京210049

建立一种液液萃取GC-MS分析方法,用于测定甲磺酸中遗传毒性杂质甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸异丙酯。采用甲基聚硅氧烷毛细管色谱柱,程序升温,进样口温度220℃,不分流高压进样;质谱正离子模式,选择性监测m/z 56、m/z 79、m/z 80及m/z... 详细信息

建立一种液液萃取GC-MS分析方法,用于测定甲磺酸中遗传毒性杂质甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸异丙酯。采用甲基聚硅氧烷毛细管色谱柱,程序升温,进样口温度220℃,不分流高压进样;质谱正离子模式,选择性监测m/z 56、m/z 79、m/z 80及m/z 123离子。实验结果显示,甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸异丙酯对应色谱峰之间实现了基线分离,空白提取溶液无干扰;3种遗传毒性杂质在37~1480 ng/mL范围内线性关系良好,且不同浓度水平平均回收率分别为104.99%、107.26%及108.85%,RSD均不超过4.54%。该方法具有专属、灵敏、准确、稳定、通用性好的特点,已用于多种不同来源市售甲磺酸中甲磺酸烷基酯类杂质的检测和控制。

关键词：甲磺酸甲磺酸烷基酯遗传毒性杂质液液萃取 GC-MS法含量测定

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结合应变场和温度场裂隙砂岩破坏规律及灾变预警研究

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金属矿山 2023年第10期 37-44页

作者：康志强冯江江王治磊张晨华北理工大学矿业工程学院河北唐山063200 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063210 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山063200

为探究裂隙砂岩变形破坏过程及破坏前兆特点,融合数字图像相关技术和红外辐射技术对双轴压缩含平行双裂隙砂岩试样进行非接触式全场观测,引入标准差指标定量描述其破坏过程中表面应变场和红外辐射2个领域信息演化过程、分异程度和破坏... 详细信息

为探究裂隙砂岩变形破坏过程及破坏前兆特点,融合数字图像相关技术和红外辐射技术对双轴压缩含平行双裂隙砂岩试样进行非接触式全场观测,引入标准差指标定量描述其破坏过程中表面应变场和红外辐射2个领域信息演化过程、分异程度和破坏前兆异常点,并验证了2个领域全场信息的相关性。研究结果表明:双轴加载过程中,轴向荷载为峰值荷载75.4%时预制裂隙尖端出现翼型张拉裂纹,随后与端部出现的剪切裂纹连接产生宏观滑移面,试样失稳破坏;根据应变场标准差曲线特征,可划分为初始分异、稳定分异、加速分异3个阶段,而温度场标准差曲线演化可划分为稳定分异和加速分异2个阶段;应变场标准差和温度场标准差的皮尔逊相关系数均在0.6~0.91之间,呈现显著及高度相关关系;张拉裂纹与剪切裂纹出现之前,应变场分异速率曲线显现2个明显尖端点,温度场分异速率曲线在剪切裂纹处突增,可将其异常点视作预警信号。研究成果可为裂隙岩体预警破坏提供新的思路和观点。

关键词：裂隙岩体数字图像技术应变场红外温度场预警前兆

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基于反应谱衰减关系和理想化反应谱模型的我国规范谱长周期段研究

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地震工程与工程振动 2022年第2期42卷 151-162页

作者：聂利英冯江江林浩然王康汪基伟河海大学土木与交通学院江苏南京210098

相对于我国各行业抗震规范反应谱下降段呈现的多样性,欧美规范谱基于理想化反应谱模型,其长周期下降段的规定形式统一,且由第二特征周期TD确定。基于理想化反应谱模型,TD的确定与位移谱形态、“结构所需周期范围”等概念相关。基于我国... 详细信息

相对于我国各行业抗震规范反应谱下降段呈现的多样性,欧美规范谱基于理想化反应谱模型,其长周期下降段的规定形式统一,且由第二特征周期TD确定。基于理想化反应谱模型,TD的确定与位移谱形态、“结构所需周期范围”等概念相关。基于我国区划图研究中大量采用NGA数据库的地震动记录及以地震动峰值加速度分区值表达地震强度的现状,以理想化反应谱模型为我国规范谱模型,以NGA数据库BSSA 14公式为工具,对TD建议值等进行研究。首先通过理想化反应谱模型与TD计算公式的阐述,明确欧美规范谱长周期下降段的衰减指数1、2是由理想化反应谱模型定义决定的确定性参数,此时长周期下降段函数由TD唯一确定;其次,在NGA数据库提供的地震动衰减关系中,比选出与我国规范考虑因素吻合性最好的BSSA 14公式,并以其作为基于地震动记录统计的反应谱公式,分析位移谱曲线形态类型及由于位移谱谱值截取周期Tcut不同而引起的位移谱曲线形态类型随震级、距离、场地类别的分布变化;最后,基于BSSA 14,考虑“结构所需周期范围”,给出以我国规范地震动峰值加速度分区值为参照的TD建议值。此研究可为我国抗震规范谱长周期下降段的研究提供参照。

关键词：理想化反应谱模型第二特征周期TD 地震动反应谱衰减关系结构所需周期范围地震动峰值加速度分区值

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我国z<30 m正常停孔V_(s30)线性外插公式可行性研究

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地震工程与工程振动 2021年第6期41卷 134-144页

作者：聂利英王康帅娇娇冯江江汪基伟河海大学土木与交通学院江苏南京210098

我国现行规范(GB 18306-2015)场地类别划分定义中覆盖土层的规定,导致我国钻孔测速中在正常停孔条件下产生大量深度小于30 m的钻孔数据。此类钻孔无法直接计算得到V_(s30),阻碍了我国借鉴和使用国外与V_(s30)相关的研究成果。观察我国... 详细信息

我国现行规范(GB 18306-2015)场地类别划分定义中覆盖土层的规定,导致我国钻孔测速中在正常停孔条件下产生大量深度小于30 m的钻孔数据。此类钻孔无法直接计算得到V_(s30),阻碍了我国借鉴和使用国外与V_(s30)相关的研究成果。观察我国滇中引水工程深度小于30 m实测钻孔波速分布,得出z_(500)(即剪切波速第1次达到500 m/s土层位置)至终孔的平均剪切波速V_(sz)沿深度近似呈线性分布;进一步通过其与KiK-net台站中108组同类数据的线性相关性分析,建立了对数坐标下2个竖向深度处平均剪切波速V_(sz1)、V_(sz2)(z_(1)

关键词： V_(s30)预测公式线性外推钻孔覆盖土层

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温度对深部裂隙砂岩裂纹扩展规律的影响

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矿业研究与开发 2024年第3期44卷 128-135页

作者：王治磊康志强冯江江姚旭龙华北理工大学矿业工程学院河北唐山市063200 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山市063200

为研究裂隙砂岩在不同温度条件下的力学特性和裂纹扩展规律,对不同温度(-20℃、20℃、40℃)处理后的裂隙砂岩进行双轴压缩试验,并采用PFC2D模拟了裂隙砂岩在不同温度作用后的双轴压缩试验,分析了裂隙砂岩在温度作用后的裂纹演化、破坏... 详细信息

为研究裂隙砂岩在不同温度条件下的力学特性和裂纹扩展规律,对不同温度(-20℃、20℃、40℃)处理后的裂隙砂岩进行双轴压缩试验,并采用PFC2D模拟了裂隙砂岩在不同温度作用后的双轴压缩试验,分析了裂隙砂岩在温度作用后的裂纹演化、破坏模式、扩展速率和扩展形态等参数的变化规律。研究结果表明,温度对裂隙砂岩的裂纹扩展速率和形态有着显著影响,高温条件下裂纹扩展速率更快,并且裂纹形态呈对称“L”形,同时裂纹数量增多;低温条件下裂纹扩展速率减缓,裂纹形态呈对称平行直线形。此外,温度对颗粒之间的摩擦力和黏结力也会产生影响,从而影响裂纹扩展。通过对比温度-应力耦合数值模型与试验结果可知,两者的相似度高达95%,可以较好地验证裂隙砂岩裂纹扩展规律,研究工作可为岩石力学领域的技术创新提供新思路和新方法。

关键词：裂隙砂岩温度裂纹扩展规律力学特性 PFC2D

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冻融循环作用下腐蚀黄砂岩失稳破坏预警研究

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矿业安全与环保 2023年第3期50卷 23-31页

作者：张晨康志强冯江江王治磊姚旭龙华北理工大学矿业工程学院河北唐山063200 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063200 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山063200

为研究预制裂隙黄砂岩的力学特性和破坏预警,将含2条贯通性平行裂纹的黄砂岩试样在不同冻融循环次数条件下分别经过化学腐蚀处理后进行双轴压缩试验,并采用数字图像相关技术(DIC)和红外热像技术实时监测岩石试样的变形破坏过程。结果表... 详细信息

为研究预制裂隙黄砂岩的力学特性和破坏预警,将含2条贯通性平行裂纹的黄砂岩试样在不同冻融循环次数条件下分别经过化学腐蚀处理后进行双轴压缩试验,并采用数字图像相关技术(DIC)和红外热像技术实时监测岩石试样的变形破坏过程。结果表明:黄砂岩试件的强度随冻融循环次数的增加而降低,碱性溶液对冻融循环造成的劣化起到抑制作用;黄砂岩试件的破坏模式主要由翼型裂纹和剪切裂纹构成,翼型裂纹萌生于预制裂隙端部,剪切裂纹在翼型裂纹沿轴向向两端扩展及贯通过程中出现;结合应变局部化带对应裂纹出现的潜在位置与红外辐射温度的前兆异常,可以对岩石的破坏进行预警。

关键词：失稳预警预制裂隙化学腐蚀冻融循环 DIC 红外辐射

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龙桥碾压混凝土双曲拱坝施工质量管理

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湖北水力发电 2007年第Z1期 128-131页

作者：马栓牢冯江江中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安710068

龙桥水电站碾压混凝土双曲拱坝施工速度快,采取了一系列强化质量管理措施,施工质量优良,重点介绍质量管理的具体做法。

关键词：碾压混凝土双曲拱坝施工质量管理

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