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地质领域的实验性论文

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地质领域的实验性论文

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ZK1601孔钻具脱扣事故处理方法摘 要: 对 ZK 1601孔钻具脱扣事故原因进行了简要分析,介绍了处理方法,提出了处理事故中应注意的问题,为避免及处理类似事故提供了经验。关键词: 钻具;脱扣;孔内事故;磨;割;丝锥打捞( 02 年我们在山东某矿区施工 ZK1601 孔 ,该孔为80° 斜孔 ,设计孔深 280 m,终孔深度 318 m。在施工至273 m时出现脱扣事故,由于从钻具处脱开,中间有内管,处理较困难。技术人员认真分析研究,经过16 h将事故处理完毕,为今后类似事故处理积累了经验。1 事故的初步判断我们采用É 75 mm绳索取心工艺施工,在钻进到273 m时,回次进尺已达 218 m,岩心已装满内管(岩心内管有效长度 218 m),在按正常程序采取岩心时,操作人员没有感觉到孔底拔断岩心。由于上一回次岩心完整,拔断时孔内有响声,又上下反复采取了2 次,依然没有感到拔断岩心,就开泵送水,以验证孔内是否出现了非正常情况。当钻杆下到孔底时出现憋水,低转数回转钻杆也同样憋水,稍向上提钻杆,泵压即降为零,由此判断孔内出现脱扣或断钻事故,称重显示事故发生在孔底。于是上钻检查,发现钻杆公扣与钻具外管上接头母扣脱扣,钻杆公扣磨损较严重。2 孔内事故钻具状况及原因分析此套钻具是我们自行设计加工的,外管上端依次接有弹卡室和上接头,上接头外径与钻具相同,其外侧对称镶焊4道硬质合金,起扶正作用,二者有效长度为24 cm,内管总成在外管总成中自由悬垂时 ,总成矛头仅短于上接头上端 1 cm,内管中有 218 m的岩心可能还没拔断。从脱扣钻杆公扣磨损情况判断,上接头已被磨出喇叭口。由于钻具外管及上接头外径皆为 73 mm ,而钻杆接头外径为72 mm ,所以分析脱扣原因为:斜孔钻进外径偏磨严重,上接头壁厚磨,导致强度降低,钻进中在压、 扭力作用下,钻杆公扣挤入上接头母扣中,母扣内径变大,钻进时仅靠公母扣根台阶的阻力还可勉强钻进,但随时都有脱扣的可能,还可能导致烧钻。取心时,受钻具和岩心重力、 摩擦阻力及拔断完整岩心所需拉力的作用,导致连接强度已降低的公母扣脱开。3 事故处理方案的确定本孔孔壁较稳定,并一直使用无固相冲洗液钻进,无坍塌掉块,这为事故处理提供了方便条件。由于事故钻具总成矛头较上接头上端短 1 cm ,公锥下不到外管中,并且判断外管上接头已成喇叭口,若再用公锥强力下压拧进,喇叭口(可能已撑裂)会更大,若挤死孔壁就再也起拔不出,因此决定采用下列办法。3.1 割掉喇叭口,起拔内管在方案确定前我们抱着侥幸心理先用新钻杆接头下到孔内去对接钻具,虽可以拧上,但一提即脱扣,验证了钻具上接头已成喇叭口的判断。我们决定用金刚石钻头磨掉一截外管上接头,不但要磨掉喇叭口,还要使内管总成高出外管 ,然后把打捞器放入配好的钻具内,下到孔底套住矛头,靠钻具拉出内管。3.2 用正丝丝锥起拔外管由于钻进中水路畅通,判断钻头未烧 ,若内管能够提起 ,那么在上接头喇叭口被磨掉的情况下 ,用公锥应能够起拔出外管。4 综合处理步骤4.1 打捞内管在机台现场还备有相同的总成及钻具,我们在地表做了模拟试验,钻头内径为 49 mm,总成外径为54 mm,当钻头压在总成肩部时,矛头头部可进入钻头内40 mm,坐落在钻头内台阶上的打捞器完全可以勾住矛头。像正常钻进一样,把一套完整钻具外管下到孔内,距离事故钻具10 cm时开始送水扫孔,钻进参数为低压力、 低转数、 适当泵量,用泥浆作冲洗液。磨蚀开始后量准机上余尺,当计算磨到总成肩部时停止,用大泵量冲孔,冲孔后提出孔内钻杆到孔口卸开,接一根钻杆,再拧到提引器上,用钻机升降机将钻杆放到孔底压在总成上,此时钻杆在地表有出露,把打捞器(钢丝绳在拴挂打捞器根部砸掉3股,只留2股,以降低连接强度)沿钻杆内放到孔底。为判断是否捞住内管,用可以提动打捞器的力量提拉钢丝绳,没有拉动,证明已捞住内管总成,强力拉断钢丝绳(在打捞器根部断开),将其提出地表,提大钻,发现只有内管总成上来,总成与内管脱扣,内管仍留在孔内。分析总成与内管脱扣的原因有两种:一是钻具和钻杆压在事故内管总成上端将内管上端母扣压鼓,挤死外管,造成总成与内管拉脱;二是由于岩心没拔断,其拔断力大于总成与内管连接力,所以从内管上端拉脱。内管总成上来后,孔内事故外管总长长出内管 364 mm(在地表用实物量得),可以用正丝丝锥打捞。4.2 打捞外管下入É 73 mm 正扣公锥打捞,加压强力扭转钻杆,由机上余尺和转动阻力可确定丝锥已 “咬住” 外管上接头,边转动边强力起拔,在听到孔内响了一声后,阻力突然降低,似钻杆脱扣或断钻征兆,放下对接,无效,上钻发现弹卡室和上接头上来,钻具及扩孔器、 钻头、 内管、 岩心仍留在原处。4.3 割掉外管上端,截掉小段内管按照尺寸计算,现孔内事故外管长出内管 120mm,公锥能够 “咬” 上外管,但取出来的弹卡室公扣及台阶已磨损,可以判断外管上端在处理事故过程中可能被撑大成喇叭口,挤住了孔壁,所以考虑割掉喇叭口,再割掉一截内管和岩心,然后仍用公锥打捞。 为此,我们加工了一个同心两径硬质合金割管钻头,如图1所示。用É 73 mm的45号圆钢加工,大径用来割外管,小径用来全面破碎内管和岩心。将其接到钻杆上,下到孔内,量准机上余尺 ,以低压、 慢转、 中等泵量割扫,冲洗液使用泥浆,以便排渣。当外管割掉40 mm(从割管器规格尺寸、 事故内外管相差高度、 机上余尺可算出)后上钻,此时喇叭口已被割掉,外管长出内管180 mm ,可下公锥打捞。4.4 用正扣公锥打捞方法同412,此次事故钻具及岩心全部被打捞出来。最后,用泥浆冲孔。5 结语(1)造成此次事故的主要原因是钻具及配套接头偏磨严重,连接强度降低 ,导致两处脱扣。所以要经常检查钻具及钻杆磨损情况,尤其在斜孔钻进时。(2)此次事故处理在磨扫内外管时使用绳索取心钻杆,其它情况都是用普通双管厚壁钻杆,以避免强力起拔损坏绳索取心钻杆。(3)事故处理要防止越处理越复杂,事故加事故,所以要慎重制定方案。(4)处理事故一定要保护好孔壁稳定,做到事故性质清楚、 事故位置清楚、 机上余尺清楚。(5)钻探施工中难免发生孔内事故,所以设计加工钻具时,各种材料规格尺寸要留有余地,并要在现场准备一定的事故处理工具。

摘要:简述雷达的基本原理,介绍了地质雷达在工程质量检测中的应用实例。关键词:地球;地质雷达;水利工程;质量;应用;...必须把地质、钻探、地质雷达这三个方面的资料有机结合起来,建立测区的地质——地球物理模型,才能获得正确的地下地质...www.wsdxs.cn/html/shuili/20090317/59352.html

地质实验期刊

1. 岩石学报2. 中国科学.D辑,地球科学3. 地质论评4.地学前缘 5. 地质学报6. 地球化学7. 地球科学8.矿床地质 9. 沉积学报 10. 地质科学11. 中国地质12.地球学报13. 现代地质14. 高校地质学报 15. 吉林大学学报.地球科学版16. 第四纪研究 17.地质通报18.岩石矿物学杂志 19. 地质与勘探20. 矿物学报 21. 地层学杂志 22. 地质科技情报23. 大地构造与成矿学24. 水文地质工程地质25.矿物岩石地球化学通报 26. 矿物岩石27.物探与化探28.古地理学报29.新疆地质30.地球与环境

给你几个不同层次的:吉林大学的《世界地质》,还有吉大、地大、北大、东北大学学报,这几个学校都有地质。除了世界地质以外都是中文核心期刊。《金属矿山》、《中国矿业》这两个都比较边缘,文章质量要求也不算太高,很容易发。《地球物理学进展》这个比较难发表一点,他的英文版《地球物理学报》应该是中国地质类期刊中SCI影响因子最高的了。还有你可以去CNKI,一般的高校网上图书馆都有入口,可以轻松查到上百中地质杂志。其实发表文章说白了就那么回事,发表了基本上没人看,也就自己图新鲜,看看自己的名字,如果不是那些非要找抄袭的JR,基本上没人仔细看,经历了硕博发论文的阶段后,猛然回头发现都是给钱就发的事,什么这编辑那编辑,P,强烈鄙视他们,一个个见到钱,垃圾都有创新意义。

是中文核心,。查了最新的 2014版 北大中文核心期刊目录, 可以查到 这个期刊。

是中文核心。据《中文核心期刊要目总览》2014年版编委会来信通知,《石油实验地质》已入编《中文核心期刊要目总览》2014年版(即第七版)之石油、天然气工业类核心期刊。 至此,已连续入编最近四版《中文核心期刊要目总览》。《中文核心期刊要目总览》由北京大学图书馆牵头修订,俗称“北大核心期刊”,是目前国内最权威、最具影响力的核心期刊评价体系。北京地区十几所高校图书馆、中国科学院文献情报中心、中国社会科学院图书馆、中国人民大学书报资料中心、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社、中国科学技术信息研究所、北京万方数据股份有限公司、国家图书馆等相关单位的百余名专家和期刊工作者参加了研究。

论文的研究性质和研究领域

按照写作目的不同,科技论文可分学术论文和学位论文两类,学术论文是为了在学术会议或学术刊物上发表;学位论文是为了申请相应学位,以表达作者的研究成果,体现作者的科研能力。学位论文根据所申请的学位不同,又可分为学士论文、硕士论文、博士论文三种。按照研究方法不同,科技论文可分理论型、实验型、描述型三类,理论型论文运用的研究方法是理论证明、理论分析、数学推理,用这些研究方法获得科研成果;实验型论文运用实验方法,进行实验研究获得科研成果;描述型论文运用描述、比较、说明方法,对新发现的事物或现象进行研究而获得科研成果。按照研究领域不同,科技论文又可分自然科学学术论文与工程技术学术论文两大类,这两类论文的文本结构俱有共性,而且均具有长期使用和参考的价值。

1.  基础理论性论文。这类论文的研究对象是相关领域的概念、理论,而非实践规律。研究方法主要是在已有相关理论、思想的基础上,综合运用归纳、推演等推理方式,过一系列抽象思维获得关于特定主题的认识成。础理论性论文要具有相关学科的雄厚理论基础,乃常不道用于刚刚涉足论文写作的初学者。

2.  应用研究型论文。这类论文关注实践,常是在综合运用相关理论的础上,对实践中热点、焦点、难点、疑点问题(尤其是新问题)进行分析,找出问题产生的原因,并提出具体的操作策略或建议。如果将理论研究型论文比作科学家进行的研究,那么应用研究型论文就更像是大师的作品,它旨在解决现实问题,推进理论白实践转化。

3.  学术争论性论文。这类论文通常针对他人公开发表的文章或见解提出不同的看法,进行基于充分论据的商榷,看重揭示他人研究的不足或错误之处。学术争论性论文可以明确争论的对象,如某某专家的某一篇文章,也可以泛指某类观点,争论的主题可以是理论问题,也可以是实践问题,当然,学术争论不是各说各话的争吵,对科学性、逻辑性、严密性的要求更高。最后,学术争论性论文必须“对事不对人”,不能借论文对作者进行恶意攻击。

4. 调查报告型论文。这类论文以调查为础,常从现实中的某一问题出发,通过深入的调查、访谈获取数据,进而进行整理、加工分析,并将调查结果进行科学的呈现。调查报告型论文必须包含大量的原始数据,“用数据说话”是此类文章的重要特点。

5.  文献综述性论文。这类论文以他人研究成果为研究对象,所谓“综”就是归纳,必须对占有的大量素材进行归纳整理、系统介绍和综合分析,使同领城的研究成果更加层次分明、逻辑清晰。所谓“述”就是评述,要对所写主题进行较为全面、深入、系统的论述或评论,进而发表自己的见解。

1、专题型

这是分析前人研究成果的基础上,以直接论述的形式发表见解,从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。

2、论辩型

这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解,凭借充分的论据,着重揭露其不足或错误之处,通过论辩形式来发表见解的一种论文。

3、综述型

这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上,加以介绍或评论,从而发表自己见解的一种论文。

4、综合型

这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。

扩展资料:

论文结构:

1、论文题目

要求准确、简练、醒目、新颖。

2、目录

目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)

3、内容提要

是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。

4、关键词定义

关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。

5、论文正文

(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。

(2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。

6、参考文献

一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。

参考资料来源:百度百科-论文

论文是教育科学研究成果的主要表述形式之一。就是专门针对一个问题进行深入探讨和讨论的文章。 一般讲,这个问题都是很复杂的,很大的,比较重要,或者有新发现的问题。再大一些,可以叫做“课题”。 论文可以很多人一起完成,也可以由一个人来完成。 一般大学学士、硕士和博士学位的获得都要通过论文答辩,就是导师会针对你的论文来问你一些问题,请你回答,根据你的回答和论文情况来看你是否有资格获得学位。 知道了吧 要用我的呦~

毕业论文课题性质为实验

课题性质即科研课题属于哪一种类型的问题。有三种分类法:1,按研究过程分类:科研课题有理论研究型、应用研究型和开发研究型。2,按研究方法分类:科研课题有实验研究型、调查研究型、观察研究型。3,按研究者的风险分类:课题研究有探索研究型和发展研究型两类

本科毕业论文题目类型怎么填如下:

毕业论文课题类型的分类情况,分为科学技术、生产实践、社会经济、经典、科技创新。

科学技术:适合理工科专业、以工程设计、实验研究报告为主的课题。生产实践:主要是在课程、毕业实习实践活动中,“真题真做”的课题。社会经济:人文、艺术、经济管理等社会科学类学科来源于社会实际的课题。经典:是对本学科经典实验、课题、原则、理论、结论进行纯学术探讨的选题。科技创新:教师或学生自己拟定的科技创新课题。

怎样确定自己的论文类型?了解论文类型,确定方向。

第一种:理论研究性论文是作者根据对现有的理论基础的进行反思与研究,以作者的思想为主导形成创新理论的论证模式,较多使用这种类型的是文科和理科。

第二种:应用研究类型是针对客观现象中存在的问题提出操作对策和方法,工科类的毕业论文往往是结合某种具体的设计、设备、程序等来编写的,大多用于研究,也称为毕业设计。

第三种:实证型是通过对某一问题或现象进行调查并对其数据进行理论分析,或者是通过某些成功或失败的经验与教训,形成了一种新的理论结构,证明客观现实中某种模式的存在、或应用推广的可行性,医学类论文以此类型为多。

论文的类型根据论文本身的内容和性质的不同有不同的分类方式。按照内容性质和研究方法的不同把论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。综合型的分类方法,即把论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类。

课题性质即科研课题属于哪一种类型的问题。有三种分类法:1,按研究过程分类:科研课题有理论研究型、应用研究型和开发研究型。2,按研究方法分类:科研课题有实验研究型、调查研究型、观察研究型。3,按研究者的风险分类:课题研究有探索研究型和发展研究型两类课题是需要研究解决的问题,所以课题背景是该问题在怎样的状况和条件下发生,课题研究具有怎样的意义等。课题有市级课题、省级课题、国家级课题等。课题的性质是科研课题属于哪种类型的问题。

工程领域的韧性研究论文

据外媒报道, 六方氮化硼(h-BN)是2D材料中的“铁人”,它非常抗裂,以至于可以违背一个世纪以来工程师们仍用其来测量韧性的理论描述。 “我们在这种材料中观察到的东西是了不起的,”来自莱斯大学、这项研究的论文通讯作者Jun Lou指出,“没有人会想到在2D材料中会出现这种情况。这就是为什么它如此令人兴奋。”

Lou通过比较h-BN及其表亲石墨烯的断裂韧性解释了这一发现的重要意义。石墨烯和h-BN在结构上几乎相同。在每一种结构中,原子排列在相互连接的六边形平面晶格中。在石墨烯中,所有的原子都是碳原子,而在h-BN中,每个六边形包含三个氮原子和三个硼原子。

石墨烯中的碳碳键是自然界中最强的,这应该能使石墨烯成为周围最坚硬的材料。但这里却存在一个陷阱。即使只有几个原子不正常,石墨烯的表现也会从非凡变成平庸。在现实世界中,没有一种材料是无缺陷的,Lou指出,这就是为什么断裂韧性--或抗裂缝增长--在工程中如此重要。

“我们在七年前测量了石墨烯的断裂韧性,它实际上并不是很抗断裂,”Lou说道,“如果晶格上有裂纹,一个小载荷就会破坏这种材料。”

总之石墨烯是非常脆的。英国工程师A.A.Griffith曾在1921年发表了一项开创性的断裂力学理论研究,其描述了脆性材料的失效。Griffith的工作描述了材料中裂纹的大小和使裂纹增长所需的力之间的关系。

Lou在2014年的研究表明,石墨烯的断裂韧性可以用Griffith的时间检验标准来解释。考虑到氢氮化硼的结构跟石墨烯相似,人们预计它也会很脆。

然而事实并非如此。六方氮化硼的抗断裂性能约是石墨烯的10倍,由于这种材料在断裂测试中的表现是如此得出人意料,以至于无法用Griffith公式来描述。

“让这项工作如此激动人心的是,它揭示了一种被认为是完美脆性材料的内在增韧机制,”来自新加坡南洋理工大学、这项研究的论文合著者Huajian Gao表示,“显然,即使是Griffith也无法预见到两种具有相似原子结构的脆性材料的断裂行为会如此截然不同。”

Lou、Gao及他们的同事们追踪了各种不同的材料行为,结果发现,由于h-BN含有两种元素而非一种元素而出现了轻微的不对称现象。“硼和氮是不一样的,所以即使你有这个六边形,它也不完全像碳六边形,因为这种不对称的排列,”Lou说道。

另外他还指出,理论描述的细节是复杂的,但结果是h-BN的裂缝有分支和转弯的趋势。在石墨烯中,裂缝的尖端直接穿过材料。但h-BN的晶格不对称产生了一个可以形成分支的“分叉”。

“如果裂缝分叉了,那就意味着它正在转向。如果你有这种转向裂缝,它基本上需要消耗额外的能量来进一步驱动裂缝。因此,通过使裂纹更加难以扩展,材料有效地变韧了,”Lou说道。

Gao则指出:“固有的晶格不对称使h-BN具有一种永久性的倾向,即移动的裂缝会偏离其路径,就像一个滑雪者失去了保持平衡的姿势以直线前进的能力。”

由于其耐热性、化学稳定性和介电特性,六方氮化硼在2D电子和其他应用中已经成为了一种极其重要的材料,这使得它既可以作为支撑基础又可以作为电子元件之间的绝缘层。Lou指出,h-BN惊人的韧性也使其成为2D材料制成的柔性电子产品的抗撕裂性能的理想选择,这种材料往往非常脆。

“基于2D的电子产品的利基领域是柔性设备,”Lou说道。他表示,除了像电子纺织品这样的应用外,2D电子设备也足够薄,这样可以用于更奇特的应用如电子纹身和可以直接连接到大脑的植入物。

“对于这种类型的配置,你需要确保材料本身在弯曲时具有机械上的坚固性,”Lou指出,“h-BN的抗断裂性能对2D电子领域来说是个好消息,因为它可以使用这种材料作为一种非常有效的保护层。”

Gao则称这些发现也可能为通过工程结构不对称制造坚韧的机械超材料指明了一条新途径。

“在极端载荷下,断裂可能是不可避免的,但它的灾难性影响可以通过结构设计减轻,”Lou说道。

综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。下面是我为大家整理的土木工程材料论文,供大家参考。

摘要:

通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。

关键词:土木工程;材料

一、课堂教学

(一)突出重点

“土木工程材料”较多的课程内容,在有限的学时内不可能全部讲解,应根据专业性质,分清主次,突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例,课堂重点讲解的内容是:绪论,第一章(土木工程材料的基本性质),第二章(无机胶凝材料),第三章(水泥混凝土),第四章(砂浆),第六章(土木工程用钢),第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习,学生对土木工程材料有一个梗概的认识,对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质,包括物理性质、力学性质及耐久性能等,同时了解材料科学的基本理论,即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容,但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中,把重点讲解的内容讲深讲透,让学生扎扎实实地掌握,做到学有所获;避免面面俱到,不求甚解。而且,有了重点讲解的内容作为基础,学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合,既有利于学生掌握系统的理论知识,又给予了学生自主学习的空间,有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力,发展学生的想象力和探索意识。

(二)科学讲解

“土木工程材料”课程的内容比较松散,讲解时容易产生平铺直叙的感觉,甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解,效果会大不一样。比如,通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥,如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲,学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱,甚至不知所云。因此,对于这部分内容要进行科学整合,重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时,抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应,然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性,这样内容紧凑了,脉络清楚了,学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点,进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如,在现代水泥混凝土技术中,外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分,因此,为了内容的系统和完整,一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的,如果不了解混凝土的性能,很难深入理解外加剂的作用,因此,在讲授时,应作适当调整,把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲,这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之,科学地组织和讲解课程内容,对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。

(三)理论联系实际

首先,从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关,其实,每个人在实际生活中都积累了很多相关经验,只是由于不具备专业知识,而不知道其中的道理。比如,某一水泥砂浆地面破损了,用水泥砂浆修补以后,需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法,但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时,提到这一现象,学生一定会恍然大悟,原来这就是养护,并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样,把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来,消除学生对课程的陌生感,激发了学生的学习兴趣。其次,大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法,注重材料的工程应用背景,避免脱离工程孤立地讲解材料。比如,在讲到混凝土耐久性问题时,实例之一:北京三元立交桥桥墩,建成后不到两年,个别地方发生“人字形”裂纹,经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应;实例之二:乌克兰境内的切尔诺贝利核电站,由于钢筋混凝土结构的泄漏,造成大面积放射性污染,生态环境遭到严重破坏等。另外,还可以用数字来说明,“在工业发达国家,建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护,60%以下用于新的设施”。通过大量实例,使学生认识到混凝土耐久性的重要性,了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足,而是由于耐久性不足。最后,重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节,实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上,学生对从书本上学到的材料有了直观的认识,对材料的性能进一步了解,在自己动手做实验过程中,提高应用材料的能力。同时,通过实验验证基本理论,学习实验方法,培养科学研究的能力和严谨的科学态度。

(四)关注学科新进展

教材是教学的依据和根本,但教材的更新需要时间,而土木工程材料的发展非常迅速,因此,在教学过程中,应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展,并适时补充到教学中。同时,随着新材料及新技术的不断问世,有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新,亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样,有利于学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,激发探索精神,提高学生的工程素质及工程意识

二、课后作业

课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业,学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容,并能对所学内容活学活用。本课程中,一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题,需要教师紧扣课堂教学的重点和难点,从中精选,比如,混凝土骨料颗粒级配,普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改,并总结,使学生不是为了做作业而做作业,而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如,程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分,这部分内容具有一定的前瞻性,可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容,并围绕这一内容查阅文献,深度思考,自由讨论。拓宽了学生的视野,培养了学生科学研究的意识。

三、结束语

通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。

参考文献

1、国际大型土木工程承包项目投标风险定量评估刘睿天津大学2003-06-0155

2、土木工程中锚杆支护机理研究现状与展望贾颖绚,宋宏伟岩土工程界2003-08-3053

摘要:

关键词:

1智能材料在土木工程中的应用

1.1光导纤维在混泥土材料的监控

光导纤维材料,是一种光通信介质,其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强,经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中,主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等,在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下,将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中,对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步,如果控制元件能接入信息处理系统,并引入形状记忆类金属等智能材料,形成完整的控制系统,将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。

1.2压电材料

压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

1.3压磁材料

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

1.4形状记忆合金

形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后,在一定条件下能激发其形状记忆效应,这一过程中,材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性,形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器,用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中,通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。

2智能材料的优点局限性

土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力,实践也表明,智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点,同时能智能化地执行指令,能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料,本质上属于高智能复合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造价太贵。这一缺点,使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外,智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑,在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此,但就目前看,对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及,但是,智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。

3结束语

综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目,科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究,是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。

参考文献

1、土木工程专业实践性教学环节改革的思考胡秀兰;祝明桥;刘锡军;程火焰;高等建筑教育2006-03-2556

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