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选区激光熔化IN718合金固溶过程成分均匀化规律的研究

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材料导报 2023年第21期37卷 231-237页

作者：曹宇白朴存刘飞侯小虎内蒙古工业大学材料科学与工程学院呼和浩特015000 呼伦贝尔学院机电工程学院内蒙古呼伦贝尔021008 内蒙古自治区高校矿产资源安全开采与综合利用工程研究中心内蒙古呼伦贝尔021008

选区激光熔化技术具有成形自由度高、成形精度高、成形效率高的优势,在高温合金的曲面结构的制造中具有巨大的应用潜力。本工作采用选区激光熔化技术制备IN718合金,并对合金进行不同条件下的固溶热处理,利用SEM、TEM以及XRD等多种手段... 详细信息

选区激光熔化技术具有成形自由度高、成形精度高、成形效率高的优势,在高温合金的曲面结构的制造中具有巨大的应用潜力。本工作采用选区激光熔化技术制备IN718合金,并对合金进行不同条件下的固溶热处理,利用SEM、TEM以及XRD等多种手段研究了沉积态合金中的成分偏析、析出相的分布、固溶过程中成分均匀化的规律、最短固溶时间和固溶温度之间的函数关系,以及固溶冷却过程中析出相的形成过程。结果表明:合金制备过程中较快的凝固速率使得合金在晶界处及亚结构的边界处产生了Nb、Ti元素的成分偏析带,偏析带的厚度约为50 nm,并且在成分偏析带形成了Laves相和MX相。在高于980℃的条件下对沉积态合金进行固溶处理,成分偏析带回溶,最短固溶时间与最低固溶温度的关系为:t=1/3167·exp (21597/T)。固溶后较低的冷却速率会使合金中产生γ″相,增加合金的硬度。

关键词：选区激光熔化 IN718合金均匀化析出相

基于Unity3D的微震监测分析虚拟现实系统研发

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煤炭科学技术 2019年第5期47卷 151-155页

作者：韩军张衡姜新宇贾冬旭辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心辽宁阜新123000

微震监测对矿山安全生产具有重要意义,也得到了广泛应用。针对微震监测数据数量庞大、内容冗杂、实时显示弱、与采掘工程集成度低等问题,开发了一种基于Unity3D平台的微震监测数据分析平台。其主要过程是:收集矿山三维地质坐标、地层岩... 详细信息

微震监测对矿山安全生产具有重要意义,也得到了广泛应用。针对微震监测数据数量庞大、内容冗杂、实时显示弱、与采掘工程集成度低等问题,开发了一种基于Unity3D平台的微震监测数据分析平台。其主要过程是:收集矿山三维地质坐标、地层岩性等数据建立矿山三维模型,导入到Unity3D引擎当中,对模型添加材质,进行渲染并实现模型坐标数据与现实坐标数据整合,在此基础上利用C#语言编写脚本实现采掘进度的实时模拟,再通过连接SQL Server数据库将矿井微震监测数据进行调用,完成整个系统地质数据、采掘数据与微震数据的集成和实时显示。通过调用系统数据,可实现微震数据的相关统计、分析,并分析其与地质条件、采掘活动的相关性。系统在河南义马煤田跃进、常村两矿进行了实际应用,实现了矿井群开采微震监测数据的联合分析。

关键词：冲击地压微震虚拟现实 Unity3D

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高校消防实验室的建设要求

安全 2012年第10期33卷 50-52页

作者：赵亚军魏萌萱内蒙古科技大学内蒙古煤炭安全开采与利用工程技术研究中心

“创新型国家”所需要的教育模式的特征是活学活用、以用为主的学用结合，重点培养学生独立思考和独立解决问题的综合能力。可是如何能够培养学生独立思考、独立解决问题以及学以致用的能力，

关键词：实验室消防高校综合能力创新型国家教育模式学用结合学以致用

吉兰泰荒漠绿洲过渡带土壤生态化学计量特征及养分恢复状况研究

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水土保持研究 2025年第2期 207-214+223页

作者：韩彦隆魏亚娟左小锋左轶璆康帅童国利李建媛王永平内蒙古农业大学沙漠治理学院包头师范学院生态环境学院北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心内蒙古信中生态环境技术有限公司西藏自治区拉萨市曲水县水利局

[目的]探究不同下垫面土壤养分及其生态化学计量的变化特征，阐明植被演替与土壤性状之间的耦合关系，进而为该区域的植被恢复提供理论依据。[方法]基于野外取样与室内实验相结合的方法，以吉兰泰荒漠绿洲过渡带4种下垫面(流动沙地、半... 详细信息

[目的]探究不同下垫面土壤养分及其生态化学计量的变化特征，阐明植被演替与土壤性状之间的耦合关系，进而为该区域的植被恢复提供理论依据。[方法]基于野外取样与室内实验相结合的方法，以吉兰泰荒漠绿洲过渡带4种下垫面(流动沙地、半固定沙地、固定沙地和防护林地)为研究对象，分析了0—30 cm浅层土壤容重(BD)、土壤含水量(SM)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量特征，从而揭示不同下垫面土壤养分含量和生态化学计量比分布特征以及与土壤环境因子之间的关系。[结果](1)吉兰泰荒漠绿洲过渡带不同下垫面土壤指标均符合正态分布(p>0.05)。从变异系数来看，BD和土壤孔隙度(STP)属于弱变异性，其余指标属于强变异性。(2)除TP和BD外，其他指标大小均表现为：防护林地>固定沙地>流动沙地>半固定沙地，说明绿洲化过程有利于土壤养分蓄积；(3)各下垫面土壤C∶N,C∶P和N∶P随土层深度变化各异。不同下垫面C∶N,C∶P和N∶P分别介于2.94～70.00,6.89～240.95,0.64～23.22。(4)不同下垫面土壤养分恢复指数表现为：防护林地>固定沙地>半固定沙地。[结论]人工植被建植更有利于土壤养分蓄积，研究结果为荒漠绿洲过渡带植被恢复和保护提供基础资料。

关键词：土壤养分生态化学计量下垫面荒漠绿洲过渡带吉兰泰

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矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元三维正演

煤炭学报 2019年第8期44卷 2361-2368页

作者：张永超李宏杰邱浩廉玉广李文煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

为拓展矿井瞬变电磁正演对复杂地质模型的适用性,开展了基于时域矢量有限元的三维正演研究。首先,基于时间域麦克斯韦方程组和库仑规范推导了磁矢量势的赫姆霍兹方程,在此基础上结合理想导体边界条件采用Galerkin加权余量法推导了相应... 详细信息

为拓展矿井瞬变电磁正演对复杂地质模型的适用性,开展了基于时域矢量有限元的三维正演研究。首先,基于时间域麦克斯韦方程组和库仑规范推导了磁矢量势的赫姆霍兹方程,在此基础上结合理想导体边界条件采用Galerkin加权余量法推导了相应的弱形式方程,采用模型适用性强的一阶四面体矢量单元对弱形式方程进行了单元分析,并在单元分析时将回线源视为多个电流元克服了源的奇异性,时间离散则采用步长逐渐增大的向后差分法进行,由此实现了复杂地质模型的矿井瞬变电磁法全波形响应计算。对于均匀全空间模型,有限元数值解和解析解的均方相对误差为0.84%,验证了上述算法的正确性。其次,正演了关断效应的影响,结果表明关断效应会使感应电压升高,关断时间相同时,线性关断波形的影响大于指数关断波形,关断波形相同时,关断时间越长,关断效应的影响越向晚期延伸;线性关断时,电流完全关断之前的感应电压主要由发射回线中的电流变化引起。然后,正演了巷道的影响,结果表明关断时间为0时巷道会使早期的感应电压降低,但对晚期的数据影响很小,且发射回线位于巷道中心时的影响大于回线位于掘进工作面时,回线朝向顶底板或侧帮时的影响程度要大于朝向掘进工作面时,但考虑到实际仪器的关断时间,巷道的影响基本可以忽略。最后,对长方体状积水采空区的水平剖面和垂直剖面响应进行了正演,结果表明积水采空区会使感应电压升高,在水平剖面上最强的低阻异常响应出现在发射回线指向采空区中心时,但在垂直剖面上却出现在发射回线指向顶底板时。

关键词：瞬变电磁三维正演矢量有限元积水采空区关断电流

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断层应力状态对煤与瓦斯突出的控制

岩土工程学报 2016年第4期38卷 712-717页

作者：张浪刘永茜煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院) 北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

在建立断层面受力模型的基础上,通过断层面正应力和孔隙压力关系分析影响断面附近煤与瓦斯突出的关键参数,重新定义封闭系数并引入剪切指数概念,以此判断断层的封闭性及结构稳定性。研究发现,正应力大小与断层走向锐夹角正相关,而切应... 详细信息

在建立断层面受力模型的基础上,通过断层面正应力和孔隙压力关系分析影响断面附近煤与瓦斯突出的关键参数,重新定义封闭系数并引入剪切指数概念,以此判断断层的封闭性及结构稳定性。研究发现,正应力大小与断层走向锐夹角正相关,而切应力与走向锐夹角关系取决于最大、最小水平应力和与正应力比值;在断层附近发生煤与瓦斯突出,依据断层结构参数和应力场差异,瓦斯压力存在极值条件,结合构造煤分布及瓦斯压力与正应力关系将其分为两大模式:流压控制型(FPC)和流–固耦合型(FSC),并通过一个具体案例证实断层应力状态对煤与瓦斯突出的控制。

关键词：煤与瓦斯突出断层地应力结构失稳

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非连续煤层实体模型一体化构建技术研究

煤炭科学技术 2018年第5期46卷 205-211页

作者：刘光伟成功宋佳琛白润才李鹏辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心辽宁阜新123000

针对受断层切割影响而导致连续煤层模型难以构建问题,系统研究了复杂断层网络切割作用下非连续煤层模型一体化构建过程与方法、分析了断层数据类型,断层切割影响,揭示了断层与煤层模型构建之间的关系,提出了正断层错动处理、逆断层错层... 详细信息

针对受断层切割影响而导致连续煤层模型难以构建问题,系统研究了复杂断层网络切割作用下非连续煤层模型一体化构建过程与方法、分析了断层数据类型,断层切割影响,揭示了断层与煤层模型构建之间的关系,提出了正断层错动处理、逆断层错层处理方法。研究结果表明:优选断层线作为断层建模数据,可实现复杂断层网络切削处理与模型构建;通过扩展初始煤层面,优化了断煤交线形态,解决了煤层与断层模型无缝拼接问题;通过调整断层与煤层接触关系,消除了数据重叠区域干扰。最终通过构建复杂断层网络模型、非连续煤层面模型,实现了非连续煤层实体模型的一体化构建。以扎哈淖尔露天矿三维地质模型构建为实例,验证了技术方法是可行性的。

关键词：断层非连续煤层一体化构建面模型实体模型

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煤层渗透率各向异性对钻孔瓦斯抽采的影响

中国安全科学学报 2017年第11期27卷 132-137页

作者：范超军李胜兰天伟杨振华罗明坤陶梅辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心辽宁阜新123000

为揭示渗透率各向异性对钻孔瓦斯抽采的影响,假设煤层是一种孔隙-裂隙结构的弹性连续介质,构建各向异性渗透率方程;基于多物理场耦合理论,建立考虑气-水两相流的煤层流固耦合模型,结合试验测得的煤层不同方向上的渗透率,模拟确定煤层瓦... 详细信息

为揭示渗透率各向异性对钻孔瓦斯抽采的影响,假设煤层是一种孔隙-裂隙结构的弹性连续介质,构建各向异性渗透率方程;基于多物理场耦合理论,建立考虑气-水两相流的煤层流固耦合模型,结合试验测得的煤层不同方向上的渗透率,模拟确定煤层瓦斯抽采的合理钻孔间距和钻孔布置方向。结果表明:由于渗透率各向异性,在钻孔附近形成椭圆形的压降区域,该区域向煤层边界扩展,逐渐变为鼓形;在模拟工况下,抽采120天内达标的合理钻孔间距应为2.346~2.598 m;钻孔与最大渗透率方向的夹角越大,瓦斯抽采量越大,钻孔布置方向与煤层最大渗透率方向应保持较大夹角。

关键词：瓦斯抽采煤层渗透率各向异性流固耦合模型有效半径钻孔方向

TiC_p/7075 Al基复合材料二次加热中晶粒长大规律

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材料热处理学报 2010年第6期31卷 23-27页

作者：张复懿刘慧敏刘丽内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古新材料工程技术中心内蒙古呼和浩特010051

采用原位反应近液相线铸造法制备4.4%TiCp/7075Al基复合材料,在600℃保温10～60 min,水淬固定其半固态组织,研究半固态二次加热过程中合金的晶粒长大规律,并与采用同样方法制备的7075基体合金进行对比分析。结果表明,4.4%TiCp/7075Al基... 详细信息

采用原位反应近液相线铸造法制备4.4%TiCp/7075Al基复合材料,在600℃保温10～60 min,水淬固定其半固态组织,研究半固态二次加热过程中合金的晶粒长大规律,并与采用同样方法制备的7075基体合金进行对比分析。结果表明,4.4%TiCp/7075Al基复合材料的晶粒粗化速率常数为118.96μm3/s,远小于7075基体合金的晶粒粗化速率常数311.7μm3/s,晶粒长大速率明显减慢。分析其原因,由于原位TiC颗粒的生成,使得4.4%TiCp/7075Al基复合材料的晶粒长大激活能增加约50%,从而对二次加热过程中晶粒迅速长大的行为起到了显著的抑制作用。

关键词： TiCp/7075 Al基复合材料原位反应近液相线铸造半固态二次加热晶粒长大