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循环加卸载过程中灰岩微细观损伤特征的试验研究

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岩土力学 2024年第3期45卷 685-696页

作者：刘汉香叶刁瑜别鹏飞朱星成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 成都理工大学计算机与网络安全学院四川成都610059

岩石的动力学性质是影响岩质边坡地震动力稳定性的关键内因。地震产生的循环往复作用会造成岩石损伤和破坏,劣化岩石性能,降低岩质边坡的稳定性。为了深入研究岩石在动力荷载下的损伤特征,以某岩质斜坡出露的二叠系灰岩为研究对象,联合... 详细信息

岩石的动力学性质是影响岩质边坡地震动力稳定性的关键内因。地震产生的循环往复作用会造成岩石损伤和破坏,劣化岩石性能,降低岩质边坡的稳定性。为了深入研究岩石在动力荷载下的损伤特征,以某岩质斜坡出露的二叠系灰岩为研究对象,联合单轴循环加卸载试验和微细观试验,从微细观角度研究了岩样在循环加卸载过程中的损伤特征和损伤演化规律,分析了不同加载条件对微细观损伤的影响,开展了宏观和微细观参数的关联分析。研究结果表明:岩样内部的损伤是一个渐进性过程,在破坏前,随着应力幅值和循环周次的增加,表现为以小孔隙的生成、扩展和贯通为主,大孔隙的数量轻微增加且数量相对少得多;与变上限应力加载相比,变下限应力加载更有利于小孔隙的连通和大孔隙的形成,导致岩样内部微裂隙面积更大,在宏观上表现为平均弹性模量的降低;在变上限应力时,低应力幅值的循环荷载对岩石内部结构劣化效应比单轴压缩条件下的大,而高应力幅值的循环荷载反而可能对岩石内部孔隙有一定压密作用,导致孔隙度相对较小,劣化效应相对减弱;综合多种微细观损伤变量演化趋势,可判断岩样在循环加卸载下经历了一段裂纹稳定扩展的阶段,对应的上限应力和下限应力范围分别为(0.4~0.6)σ_(f)(σ_(f)为静态峰值强度)和(0.3~0.5)σ_(f)。研究成果有助于从微细观层次更好地理解岩石的动力学特性,为岩质斜坡在地震作用下的动力响应行为和灾害孕育及启动过程提供理论解释。

关键词：灰岩微细观损伤单轴循环加卸载试验核磁共振试验电镜扫描试验

湖相细粒沉积岩颗粒微观力学特征及类型划分——以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段页岩为例

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石油与天然气地质 2024年第4期45卷 1079-1088页

作者：解馨慧邓虎成胡蓝霄李勇毛金昕刘佳杰张鑫李柏洋成都理工大学地球物理学院四川成都610059 成都理工大学地球物理博士后流动站四川成都610059 成都理工大学能源学院四川成都610059

细粒沉积岩蕴藏着丰富的油气资源,为了研究细粒沉积岩颗粒微观结构及力学特征,以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段细粒沉积岩为例,开展了扫描电镜观察和纳米压痕实验分析,据此研究细粒沉积颗粒的几何特征和微观力学性质。研究认为:用粒径... 详细信息

细粒沉积岩蕴藏着丰富的油气资源,为了研究细粒沉积岩颗粒微观结构及力学特征,以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段细粒沉积岩为例,开展了扫描电镜观察和纳米压痕实验分析,据此研究细粒沉积颗粒的几何特征和微观力学性质。研究认为:用粒径、扁平度、棱角性、硬度和弹性模量5个特征参数,可将细粒沉积岩划分为粒度+棱角型、扁平度+棱角型、扁平度+棱角+弹性模量+硬度型、弹性模量+硬度型、棱角+弹性模量+硬度型和粒度+棱角+弹性模量型6种主要颗粒类型;接着,根据颗粒类型的相对含量,进一步将颗粒类型划分为5种组合类型;最后,分析了细粒沉积颗粒类型与矿物类型之间的耦合关系。细粒沉积岩颗粒微观分类方案的建立,有助于理解细粒沉积岩微观结构特征,预测地质“甜点”空间分布,对细粒沉积岩的油气资源评价和效益开发具有重要的理论和科学意义。

关键词：扫描电镜纳米压痕分类方案细粒沉积岩颗粒页岩延长组7段鄂尔多斯盆地

长江经济带科技创新与生态效率的协同演化及影响因素

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长江流域资源与环境 2024年第4期33卷 671-686页

作者：黄寰王若楠肖义成都理工大学商学院四川成都610059

长江经济带发展战略的深入实施离不开科技创新与绿色发展的协调发展和共同进步。基于城市群视域,采用熵权法、超效率SBM模型、耦合协调度模型以及Tobit模型等方法,从多维度视角探讨2010~2019年长江经济带三大城市群85个城市科技创新与... 详细信息

长江经济带发展战略的深入实施离不开科技创新与绿色发展的协调发展和共同进步。基于城市群视域,采用熵权法、超效率SBM模型、耦合协调度模型以及Tobit模型等方法,从多维度视角探讨2010~2019年长江经济带三大城市群85个城市科技创新与生态效率的耦合协调关系及其时空演变特征,并对二者耦合协调度的主要影响因素进行分析。结果表明:(1)长江经济带整体科技创新水平呈平稳上升趋势,生态效率水平呈降-升-降-升的“W”型变动趋势。科技创新与生态效率耦合协调度呈先升后降的倒“U”型波动上升趋势,且三大城市群空间差异性明显,呈现长三角城市群>长江中游城市群>成渝城市群的空间分布格局;(2)整体耦合协调发展水平存在显著的空间自相关特征,且多数城市表现为低低集聚,其中长三角城市群呈显著的“东高西低”型空间集聚特征,长江中游城市群与成渝城市群空间集聚特征不显著;(3)经济发展水平、劳动力集聚、对外开放程度以及产业结构对整体耦合协调水平有显著正向影响。基于以上结论,提出加大长江经济带生态环境保护力度、重视区域发展异质性、引进培育创新人才以及积极开展对外开放交流等政策建议。

关键词：科技创新生态效率耦合协调度影响因素长江经济带城市群

Cu、Sn、Ag同位素在古金属制品溯源研究中的应用

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地质学报 2024年第7期98卷 2001-2024页

作者：程文斌郎兴海欧阳辉彭义伟陈翠华谢富伟王勇彭强杨超成都理工大学地球科学学院四川成都610059 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 四川西冶新材料股份有限公司四川成都611700

近年来,随着同位素分析方法的不断突破和新一代多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试技术的广泛应用,Cu、Sn、Ag等非传统同位素在古代金属制品溯源研究中显示出较好的应用前景。本文综述了近20年来Cu、Sn、Ag同位素在古代金属制... 详细信息

近年来,随着同位素分析方法的不断突破和新一代多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试技术的广泛应用,Cu、Sn、Ag等非传统同位素在古代金属制品溯源研究中显示出较好的应用前景。本文综述了近20年来Cu、Sn、Ag同位素在古代金属制品应用研究的相关进展,并展望了其应用前景:①由于不同矿床之间Cu、Sn、Ag同位素存较大重叠,这些同位素均难以作为独立的证据追溯金属制品的地质来源;②Cu同位素在原生矿石与表生矿石之间存在较大的分馏,是示踪铜矿石类型的可靠方法,Ag同位素也具推断银矿石类型的潜力;③将Cu、Sn、Ag同位素与Pb同位素、微量元素相结合,并采用合理的统计方法,开展综合溯源研究将是今后应用非传统同位素进行古代金属制品溯源研究的发展方向。

关键词： Cu同位素 Sn同位素 Ag同位素古代金属制品溯源研究

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激光诱导荧光检测鸡蛋抗生素残留的方法研究

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1245-1254页

作者：程文轩张庆贤刘宇邹立扣成都理工大学地学核技术四川省重点实验室四川成都610059 四川农业大学资源学院四川成都611130

禽蛋产业中抗生素残留超标问题作为重要的食品安全问题之一,近些年来受到了广泛关注。目前对畜禽产品抗生素残留的检测方法主要采用微生物检测法、免疫分析法、高效液相色谱法等方法,但这些方法对于现场样品的快速检测还存在一定的不足... 详细信息

禽蛋产业中抗生素残留超标问题作为重要的食品安全问题之一,近些年来受到了广泛关注。目前对畜禽产品抗生素残留的检测方法主要采用微生物检测法、免疫分析法、高效液相色谱法等方法,但这些方法对于现场样品的快速检测还存在一定的不足。应用具有高灵敏度、高分辨率、速度快等特点的激光诱导荧光分析技术,开展鸡蛋中抗生素残留快速检测方法研究。样品以蛋清为溶剂,抗生素种类选用鸡蛋中可能残存的抗生素,包括环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星、土霉素和庆大霉素,通过加入抗生素试剂模拟鸡蛋中抗生素的残留,测定了不同浓度下的抗生素荧光光谱。采用欧氏距离及概率密度的方法进行定性分析,定性分析的准确率在三倍标准差范围内达到了100%。在对已有的几种不同浓度样品进行检测分析后,建立了每种抗生素对应的c-S拟合曲线。结果表明,在有效检测范围内(环丙沙星:0.0001~1 mg·mL^(-1),诺氟沙星:0.0002~1 mg·mL^(-1),氧氟沙星:0.00005~1 mg·mL^(-1),土霉素:0.0001~0.2 mg·mL^(-1),庆大霉素:0.01~1 mg·mL^(-1)),可以根据荧光峰的净峰面积比较准确地计算抗生素含量。最后,计算了抗生素定量曲线的准确度和检出限,说明了该方法可以应用到鸡蛋中抗生素的残留量检测,但目前还存在检出限较高的问题,需要更进一步研究来降低检出限。

关键词：激光诱导荧光光谱法抗生素残留定性定量检测

温度和疲劳共同作用对溴化丁基橡胶气体阻隔性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 134-140页

作者：张帆张力伟熊英郭少云成都理工大学商学院四川成都610059 四川大学高分子研究所四川成都610065

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要... 详细信息

溴化丁基橡胶(BIIR)因其出色的气体阻隔性能成为轮胎内衬层首选材料,但轮胎使用过程中因摩擦生热产生的高温和滚动过程中的屈挠疲劳作用,其性能和使用寿命将会受到很大的影响,因此,探索温度和疲劳作用对BIIR气体阻隔性能的影响具有重要意义。文中对比研究了温度和屈挠疲劳单因素作用以及双因素作用下,BIIR气体阻隔性能的变化情况;通过交联密度测试、动态力学热分析及透射电镜等手段,探寻了BIIR在温度和疲劳双因素作用下其分子交联网络和填料分布情况的变化。结果表明,热老化作用使BIIR交联度增加,气体阻隔性能提高;疲劳作用对其气体阻隔性能的影响也较小;但温度和疲劳共同作用下,BIIR在较高温度下形成的交联网络又经屈挠疲劳的作用,更易发生裂解,并带动填料粒子的“移动”,导致了BIIR橡胶气体阻隔性能的大幅降低。

关键词：溴化丁基橡胶热老化屈挠疲劳气体阻隔性能

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基于模拟月壤的贯入模块化试验

地球科学 2024年第3期49卷 1052-1065页

作者：胡定坤李谦吕嘉航邹欣悦罗浩天成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059

为了解采样机具与模拟月壤间的相互作用,同时验证月壤采样机具模块化建模的可行性.基于中国地质大学(武汉)研制的CUG-1A型模拟月壤,开展不同条件下机具贯入力载的试验研究,并依据试验结果建立理论模型进行验证.各机具在浅层模拟月壤贯... 详细信息

为了解采样机具与模拟月壤间的相互作用,同时验证月壤采样机具模块化建模的可行性.基于中国地质大学(武汉)研制的CUG-1A型模拟月壤,开展不同条件下机具贯入力载的试验研究,并依据试验结果建立理论模型进行验证.各机具在浅层模拟月壤贯入阻力平均增长率为19.9%,次浅层提升至38.18%,深层出现陡增达到63.43%;贯入速度对贯入阻力的平均误差为2.5%;不同入土角度下贯入阻力的平均增长率为62.85%;不同截面机具贯入阻力随截面面积增长而增长,值近似为1∶2∶3∶4.同时进行了机具结构模块化验证,理论模型与试验结果吻合度在85%以上.采样机具所受贯入阻力与贯入深度、方式和机具结构明显相关,可建立模块化理论模型准确预估不同条件机具的贯入阻力.

关键词：表层贯入模块化贯入阻力机土作用模拟月壤土力学工程地质

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惰性气体在LIBS中的辅助测量研究

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 601-609页

作者：许杰谷懿宋宝林葛良全张庆贤杨文佳成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都610059 成都理工大学地学核技术重点实验室四川成都610059 中广核工程有限公司广东深圳518124 四川省安全科学技术研究院综合所四川成都610041

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性气体因其优秀的物理性质(比热容,导电率,稳定的化学性质,较大的相对分子质量等)有利于辅助LIBS测量,增强光谱信号,提高检测下限,在激光诱导击穿光谱测量中的应用愈发频繁。因此,在详细调研了惰性气体于LIBS测量过程中的应用基础上,解析了其对光谱信号的影响因素,如很低的化学活性有效降低了空气中其他气体(氧气,氮气等)对光谱信号的吸收湮灭、较大的原子体积限制了等离子体向外扩张,使得单位体积内的温度大幅度上升、丰富的核外电子使产生的等离子体中自由电子大幅度上升,提高了电子密度、亚稳态的存在促使惰性气体对待测样品的延迟激发,辅助激发某些较轻元素并大幅度增加等离子体寿命、能量传递更能特定增强某些特殊能级的发射谱线,获得更高的增强因子、还分析了氡气通过衰变对发射谱线的影响,惰性气体的发射谱线也可用于计算样品的等离子体温度和电子密度等,对LIBS的辅助测量有重要影响。列举了亚稳态在LIBS测量中的应用和惰性气体在不同测量对象中对谱线信号的增强因子。分析比较了不同惰性气体在信号增强,烧蚀质量,时间演化方面的差异,结果表明,氦气相比其他惰性气体较为特殊,归结于其特殊的物理性质和核外结构,而其他气体随着周期数的增加,信号增强因子逐渐增加而烧蚀质量却逐渐减小,等离子的时间演化也逐渐变长,为LIBS测量中选择合适的惰性气体提供理论支持和参考。

关键词：光谱测量原子发射光谱分析法惰性气体综述

基于Geant4的微型透射式X射线管中背散射电子对出射光束影响

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核技术 2024年第4期47卷 58-65页

作者：董浪王明孙甜甜代伟张磊李国栋张庆贤谷懿曾国强成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610059 地学核技术四川省重点实验室成都理工大学成都610059

X射线管工作时,管内会产生大量的背散射电子。在X射线管内电场的作用下,背散射电子会被电场拉回到阳极靶上,并产生额外的X射线,最终对出射光束质量产生不利影响。背散射电子的分布与X射线管的特性(管电压和靶材料)密切相关。因此,本文... 详细信息

X射线管工作时,管内会产生大量的背散射电子。在X射线管内电场的作用下,背散射电子会被电场拉回到阳极靶上,并产生额外的X射线,最终对出射光束质量产生不利影响。背散射电子的分布与X射线管的特性(管电压和靶材料)密切相关。因此,本文将从透射式X射线管中背散射电子的分布规律出发,系统讨论靶材料和管电压引起的背散射电子变化以及其对出射光束质量的影响。首先,在Geant4代码中建立了透射式X射线管的物理模型,并将计算结果与文献数据进行对比验证;其次,开展了不同管电压与靶材料对X射线管中背散射电子分布的影响分析;最后,探究了在管电压作用下背散射电子对出射光束质量的影响。结果显示:当考虑电场时,X射线管的出射光束半高全宽(Full Width at Half Maxima, FWHM)、光子产额和特征峰产额会有所增加,表明背散射电子会对出射光束的质量产生一定的影响。结果同时显示:对出射光束质量影响程度最高主要是第一代和第二代被电场拉回的背散射电子。当管电压发生改变时,背散射电子对出射光束质量的影响程度也会改变,管电压越大,背散射电子对X射线管出射光束质量的影响也越明显。本研究结果为未来开展微型透射式X射线管的数值仿真计算提供参考。

关键词：透射式X射线管背散射电子管电压靶材料 Geant4