研究c的弹性模量论文

燕山大学本科生毕业设计（论文）撰写规范本科生毕业论文是学生在毕业前提交的一份具有一定科研价值和实用价值的学术论文。它是本科学生开始从事工程设计、科学实验和科学研究的初步尝试，是学生在教师的指导下，所取得成果的科学表述，是学生毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文撰写是本科生培养过程的基本训练之一，其撰写应符合国家及各专业部门制定的有关标准，符合汉语语法规范。指导教师应加强指导，严格把关。1、论文结构及要求论文包括题目、中文摘要、外文摘要、目录、正文、参考文献、附录和致谢等几部分。 题目题目应恰当、准确地反映本课题的研究内容。论文题目不应超过25字，原则上不得使用标点符号，不设副标题。 摘要与关键词 摘要本科生毕业设计（论文）的摘要均要求用中、英两种文字给出，中文在前。摘要应扼要叙述本论文的主要内容、特点，文字要精炼，是一篇具有独立性和完整性的短文，应包括本论文的主要成果和结论性意见。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号，避免将摘要写成目录式的内容介绍。 关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准），一般列3～5个，按词条的外延层次从大到小排列，应在摘要中出现。 目录目录应独立成页，包括论文中全部章、节的标题及页码。 论文正文论文正文包括绪论、论文主体及结论等部分。 绪论绪论一般作为论文的首篇。绪论应说明选题的目的、背景和意义，国内外文献综述，以及论文所要研究的主要内容。文管类论文的绪论是毕业论文的开头部分，一般包括说明论文写作的目的、意义，对所研究问题的认识，以及提出问题。绪论只是文章的开头，不必写章号。 论文主体论文主体是论文的主要部分，要求结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。论文主体的内容要求参照《燕山大学本科生毕业设计（论文）的规定》第五章。论文主体各章后应有一节“本章小结”。 结论结论作为单独一章排列，但不加章号。结论是对整个论文主要成果的归纳，要突出设计（论文）的创新点，以简练的文字对论文的主要工作进行评价，一般为400～1 000字。 参考文献参考文献是论文不可缺少的组成部分，它反映论文的取材来源和广博程度。论文中要注重引用近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献。对理工类论文，参考文献数量一般为15篇以上，其中学术期刊类文献不少于8篇，外文文献不少于3篇，对文科、管理类论文，参考文献数量一般为10 ～20篇，其中学术期刊类文献不少于8篇，外文文献不少于3篇。在论文正文中必须有参考文献的编号，参考文献的序号应按在正文中出现的顺序排列。产品说明书、各类标准、各种报纸上刊登的文章及未公开发表的研究报告（著名的内部报告如PB、AD报告及著名大公司的企业技术报告等除外）不宜做为参考文献引用。但对于工程设计类论文，各种标准、规范和手册可作为参考文献。引用网上参考文献时，应注明该文献的准确网页地址，网上参考文献不包含在上述规定的文献数量之内。 附录如开题报告、文献综述、外文译文及外文文献复印件、公式的推导、程序流程图、图纸、数据表格等有些不宜放在正文中，但有参考价值的内容可编入论文的附录中。 致谢对导师和给予指导或协助完成论文工作的组织和个人表示感谢。内容应简洁明了、实事求是，避免俗套。2、论文书写规定 论文正文字数理工类 论文正文字数不少于20 000字。文管类 论文正文字数12 000－20 000字。其中汉语言文学专业不少于7 000字。外语类 论文正文字数8 000－10 000个外文单词。艺术类 论文正文字数3 000～5 000字。 论文书写毕业论文必须由学生本人完成，毕业论文B5纸、纵向、由计算机双面打印输出。页面设置：页边距: 页边距上，下2cm，左侧，右侧2cm。行间距设置为固定值18磅，左侧装订。页 眉: 页眉居中设置于页面上部。奇数页眉的文字为“章及标题”；偶数页页眉的文字为“燕山大学本科生毕业设计（论文）”。页眉文字用五号宋体。页眉文字下面为两条横线（两条横线的长度与版芯尺寸相同，线粗为0. 5磅），页眉边距2cm、页脚边距。页 码: 页码用小五号字在版心下边线之下居中放置。摘要、目录等文前部分的页码用罗马数字单独编排，正文以后的页码用阿拉伯数字编排。 摘要中文摘要一般为300字左右，外文摘要应与中文摘要内容相同，在语法、用词和书写上应正确无误，摘要页勿需写出论文题目。中、外文摘要应各占一页，编排装订时放置正文前，并且中文在前，外文在后。 目录目录应包括论文中全部章节的标题及页码，含中、外文摘要；正文章、节题目；参考文献；附录；致谢。正文章、节题目（理工类要求编写到第3级标题，即□.□.□。文科、管理类可视论文需要进行，编写到2～3级标题。） 论文正文 章节及各章标题论文正文分章、节撰写，每章应在奇数页开始书写。各章标题要突出重点、简明扼要。字数一般在15字以内，不得使用标点符号。标题中尽量不采用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行业的通用缩写词。2..零. . .. . 层次2..零. . .. .层次以少为宜，根据实际需要选择。层次代号格式见表1和表2。表1 理工类论文层次代号及说明层次名称 示 例 说 明章 第1章 □□……□ 章序及章名居中排，章序用阿拉伯数字节 □□……□ 题序顶格书写，与标题间空一格，下面阐述内容另起一段条 □□……□款 □□……□ □□……□□□□…… 题序顶格书写，与标题间空一格，下面阐述内容在标题后空一格接排项 (1)□□…□ □□…□□…□□□□…… 题序空二格书写，以下内容接排↑ ↑版心左边线 版心右边线表2 文管类论文层次代号及说明章节条款项 一、□□□□□ （一）□□□□ 1. □□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ （1）□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□①□□□□□ 居中书写空两格书写空两格书写空两格书写空两格书写↑ ↑版心左边线 版心右边线各层次题序及标题不得置于页面的最后一行（孤行）。 参考文献正文中引用文献标示应置于所引内容最末句的右上角，用小五号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“[ ]”中，如“二次铣削[1]”。当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该与正文排齐，如“由文献[8，10～14]可知”。经济、管理类论文引用文献，若引用的是原话，要加引号，一般写在段中；若引的不是原文只是原意，文前只需用冒号或逗号，而不用引号。在参考文献之外，若有注释的话，建议采用夹注，即紧接文句，用圆括号标明。不得将引用文献标示置于各级标题处。参考文献书写格式应符合GB7714－1987《文后参考文献著录规则》。常用参考文献编写项目和顺序应按文中引用先后次序规定如下：著作图书文献序号└—┘作者．书名（版次）．地址：出版者，出版年，引用部分起止页第一版应省略翻译图书文献序号└—┘作者．书名（版次）．译者．地址．出版者，出版年，引用部分起止页第一版应省略学术刊物文献序号└—┘作者．文章名．学术刊物名．年，卷（期）：引用部分起止页学术会议文献序号└—┘作者．文章名．编者名．会议名称，会议地址，年份．出版地，出版者，出版年，引用部分起止页学位论文类参考文献序号└—┘研究生名．学位论文题目．地址．学校（或研究单位）及学位论文级别．答辩年份，引用部分起止页西文文献中第一个词和每个实词的第一个字母大写，余者小写；俄文文献名第一个词和专有名词的第一个字母大写，余者小写；日文文献中的汉字须用日文汉字，不得用中文汉字、简化汉字代替。文献中的外文字母一律用正体。作者为多人时，一般只列出前3名作者，不同作者姓名间用逗号相隔。外文姓名按国际惯例，将作者名的缩写置前，作者姓置后。学术会议若出版论文集者，可在会议名称后加上“论文集”字样。未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”两项。会议地址与出版地相同者省略“出版地”。会议年份与出版年相同者省略“出版年”。学术刊物文献无卷号的可略去此项，直接写“年，（期）”。参考文献序号顶格书写，不加括号与标点，其后空一格写作者名。序号应按文献在论文中的被引用顺序编排。换行时与作者名第一个字对齐。若同一文献中有多处被引用，则要写出相应引用页码，各起止页码间空一格，排列按引用顺序，不按页码顺序。参考文献书写格式示例见附录1。 名词术语科技名词术语及设备、元件的名称，应采用国家标准或部颁标准中规定的术语或名称。标准中未规定的术语要采用行业通用术语或名称。全文名词术语必须统一。一些特殊名词或新名词应在适当位置加以说明或注解。文管类专业技术术语应为常见、常用的名词。采用英语缩写词时，除本行业广泛应用的通用缩写词外，文中第一次出现的缩写词应该用括号注明英文全文。 计量单位物理量计量单位及符号一律采用《中华人民共和国法定计量单位》（GB3100～3102—1993，见附录2），不得使用非法定计量单位及符号。计量单位符号，除用人名命名的单位第一个字母用大写之外，一律用小写字母。非物理单位（如件、台、人、元、次等）可以采用汉字与单位符号混写的方式，如“万t·km”，“t/（人·a）”等。文稿叙述中不定数字之后允许用中文计量单位符号，如“几千克至1 000kg”。表达时刻时应采用中文计量单位，如“上午8点45分”，不能写成“8h45min”。计量单位符号一律用正体。 外文字母的正、斜体用法按照GB3100～3102－1986及GB7159－1987的规定使用，即物理量符号、物理常量、变量符号用斜体，计量单位等符号均用正体。 数字按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的《关于出版物上数字用法的规定》，除习惯用中文数字表示的以外，一般均采用阿拉伯数字（参照附录3）。 公式原则上居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字顶格书写，公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按章编排，如第1章第一个公式序号为“（1-1）”，附录2中的第一个公式为（②-1）等。文中引用公式时，一般用“见式（1-1）”或“由公式（1-1）”。公式中用斜线表示“除”的关系时，若分母部分为乘积应采用括号，以免含糊不清，如a/(bcosx)。通常“乘”的关系在前，如acosx/b而不写（a/b）cosx。 插表表格不加左、右边线。表序一般按章编排，如第1章第一个插表的序号为“表1－1”等。表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表序与表名置于表上，居中排写（见附录4）。表头设计应简单明了，尽量不用斜线。表头中可采用化学符号或物理量符号。全表如用同一单位，将单位符号移到表头右上角，加圆括号（见附录4中的例2）。表中数据应正确无误，书写清楚。数字空缺的格内加“—”字线（占2个数字宽度）。表内文字和数字上、下或左、右相同时，不允许用“〃”、“同上”之类的写法，可采用通栏处理方式（见附录4中的例2）。表内文字说明不加标点。文管类的插表在表下一般根据需要可增列补充材料、注解、附记、资料来源、某些指标的计算方法等。表内文字说明，起行空一格，转行顶格，句末不加标点。表题用五号字，表内文字及表的说明文字均用五号字，中文用宋体。 插图插图应与文字紧密配合，文图相符，技术内容正确。 制图标准插图应符合技术制图及相应专业制图的规定。机械工程图：采用第一角投影法，应符合附录5所列有关标准的规定。电气图：图形符号、文字符号等应符合附录6所列有关标准的规定。流程图：符合国家标准。对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。 图题及图中说明每个图均应有图题（由图号和图名组成）。图号按章编排，如第1章第一图的图号为“图1-1”等。图题置于图下。有图注或其他说明时应置于图题之上。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献编号。图中若有分图时，分图号用a)、b)等置于分图之下。图中各部分说明应采用中文（引用的外文图除外）或数字项号，各项文字说明置于图题之上（有分图题者，置于分图题之上）。图题用五号字，图内文字及说明均用五号字，中文用宋体。 插图编排插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。插图应编排在正文提及之后，插图处的该页空白不够排写该图整体时，则可将其后文字部分提前排写，将图移到次页最前面。 坐标单位有数字标注的坐标图，除无单位者（如标示值）之外，必须注明坐标单位。 论文中照片图及插图毕业论文中的照片图均应是原版照片粘贴（或数码像机图片），照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。对金相显微组织照片必须注明放大倍数。毕业论文中的插图不得采用复印件。对于复杂的引用图，可采用数字化仪表输入计算机打印出来的图稿。 附录理工类论文附录的序号采用“附录1”、“附录2”等，附录顺序为开题报告、文献综述、外文文献中译文及外文复印件等。文管类论文附录序号相应采用“附录一”、“附录二”等。3、论文打印输出要求 输出样式计算机双面打印输出。 字体字号论文正文字体为宋体，小四号字。第一层次（章）题序和标题用小二号黑体字。题序和标题之间空两个字。第二层次（节）题序和标题用小三号黑体字。题序和标题之间空两个字。第三层次（条）题序和标题用四号黑体字。第四层次（款）题序和标题用小四号黑体字。第五层次（项）题序和标题用小四号宋体字。页码用小五号字，在底线下居中。论文的中文和外文摘要属二次文献置于目录前，并编入目录，按第一层次（章）的编辑要求处理。参考文献、附录、致谢同样按第一层次（章）的编辑要求处理，另起新页，与正文一起顺序用阿拉伯数字编页。 摘要及关键词摘要题头用小二号黑体字居中排写，然后隔行书写摘要的文字部分。摘要的中、外文示例见附录7和附录8。关键词题头用小四号黑体字顶格书写，然后空一格书写有关关键词，各关键词之间加标点符号；最后一词之后不加标点符号。 目录目录中各章题序及标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。目录的打印实例见附录9和附录10。 正文层次正文层次的编排理工类论文应采用表3的格式，文管类可采用表4的格式。表3 理工类论文层次代号打印说明层次名称 示 例 说 明章 第1章 □□……□ 小二号黑体节 □□……□ 小三号黑体条 □□……□ 四号黑体款 □□……□ □□……□□□□…… 小四号黑体正文用小四号宋体项 (1)□□…□ □□…□□……□□□□……表4 文管类论文层次代号打印说明章 节 条 款 项 一、□□□□□ （一）□□□□ 1. □□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ （1）□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□①□□□□ 小二号黑体居中排空两格，小三号黑体空两格，四号黑体空两格，小四号黑体空两格，小四号宋体正文的示例参见附录11和附录12。 公式公式序号的右侧符号靠右边线顶边排写。公式较长时最好在等号“＝”处转行，如难实现，则可在＋、－、×、÷运算符号处转行，转行时运算符号仅书写于转行式前，不重复书写。公式中第一次出现的物理量应给予注释，注释的转行应与破折号“——”后第一个字对齐，格式见下例：式中└—┘Mf ——试样断裂前的最大扭矩（N·m）；θf ——试样断裂时的单位长度上的相对扭转角，θf = （rad/mm）。公式中应注意分数线的长短（主、副分线严格区分），长分线与等号对齐，如附录1 参考文献示例参考文献1 崔忠圻. 金属学及热处理. 北京：机械工业出版社，1989，36～452 张安峰，邢建东，陆文华. 高铬铸铁的氧化行为. 金属学报，1993，29（6）：263～2683 周敬跃，李伟文. 利用基元叶片理论单级跨音速轴流压气机特性.见:中国工程热物理学术讨论会.北京:工程热物理研究所，1985，181～1964 王连东.镦粗新理论及新工艺的研究.(硕士学位论文).齐齐哈尔:东北重型机械学院,1992，126～1345 John K T, George S A. Alloy and micro structural design . London: Academic press Inc. ，12(5):236～2386 Sisler H H. Electronic structure properties and the periodic low, selected topics in modern chemistry. Reinhold publishing Corporation, 1963，10(2):78～897 Caian Qiu. An analysis of the Cr-Fe-Mo-C system and modification of thermodynamic parameters. ISIJ International,1992,32(10):1117~ 11278 Lee B J, Lee D N. A thermodynamic evaluation of the Fe-Cr-V-Ti system journal of phaseEquilibria,1992,13(4): 349~364…………附录2 中华人民共和国法定计量单位中华人民共和国法定计量单位（GB33100～3102－1993）我国的法定计量单位（以下简称法定单位）包括：（1） 国际单位制的基本单位：见表2-1；（2） 国际单位制的辅助单位：见表2-2；（3） 国际单位制中具有专门名称的导出单位：见表2-3；（4） 国家选定的非国际单位制单位：见表2-4；（5） 由以上单位构成的组合形式的单位；（6） 由词头和以上单位构成的十进倍数和分数单位(词头见表2-5)。法定单位的定义、使用方法等，由国家计量局另行规定。表2-1 国际单位制的基本单位量的名称 单位名称 单位符号长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 米 千克（公斤） 秒 安[培] 开[尔文] 摩[尔] 坎[德拉] mkgsAKmolcd表2-2 国际单位制的辅助单位量的名称 单位名称 单位符号平面角 立体角 弧度 球面度 radsr表2-3 国际单位制中具有专门名称的导出单位量的名称 单位名称 单位符号 其它表示实例频率 力；重力 压力，压强；应力 能量；功；热量 功率；辐射通量 电荷量 电位；电压；电动势 电容 电阻 电导 磁通量 磁通量密度；磁感应强度 电感 摄氏温度 光通量 光照度 放射性活度 吸收剂量 剂量当量 赫[兹]牛[顿]帕[斯卡]焦[尔]瓦[特]库[仑]伏[特]法[拉]欧[姆]西[门子]韦[伯]特[斯拉]亨[利]摄氏度流[明]勒[克斯]贝可[勒尔]戈[瑞]希[沃特] HzNPaJWCVFΩSWbTH℃lmlxBqGySv s-1 kg·m/s2 N/m2 N·m J/s A·s W/A C/V V/A A/V V·s Wb/m2 Wb/A cd·sr lm/m2 s-1 J/kg J/kg表2-4 国家选定的非国际单位制单位量的名称 单位名称 单位符号 换算关系和说明时 间 分 [小]时 天（日） minhd 1min=60s1h=60min=3 600s1d=24h=86 400s平面角 [角]秒 [角]分 度 (〃)(′)(°) 1〃=(π/648 000)rad(π为圆周率)1′＝60〃＝(π/10 800)rad1°=60′=(π/180) rad旋转速度 转每分 r/min 1r/min=(1/60)s-1长 度 海里 n mile 1n mile=1 852m(只用于航程)速 度 节 kn 1 kn =1 n mile/h=(1 852/3 600)m/s(只用于航程)质 量 吨原子质量单位 tu 1t=103kglu≈ 565 5×10-27kg体 积 升 L,(l) 1L=1 dm3=10-3m3能 电子伏 eV 1eV≈ 189 2×10-19J级 差 分贝 dB线密度 特[克斯] tex 1 tex=lg/km表2-5 用于构成十进倍数和分数单位的词头所表示的因数 词头名称 词头符号1018 1015 1012 109 106 艾[可萨] 拍[它] 太[拉] 吉[咖] 兆 E P T G M103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 千 百 十 分 厘 毫 微 纳[诺] 皮[可] 飞[母托] 阿[托] k h da d c m μ n p f a注：1、周、月、年（年的符号为a）为一般常用时间单位。2、[ ]内的字，是在不致混淆的情况下，可以省略的字。3、（ ）内的字为前者的同义语。4、角度单位度、分、秒的符号不处于数字后时，用括号。5、升的符号中，小写字母l为备用符号。6、r为“转”的符号。7、公里为千米的俗称，符号为km。8、104称为万，108称为亿，1012称为万亿，这类数词的使用不受词头名称的影响，但不应与词头混淆。说明： 法定计量单位的使用，可查阅1984年国家计量局公布的《中华人民共和国法定计量单位使用方法》。附录3 数字用法示例数字用法示例按《关于出版物上数字用法的规定》（1995年国家语言文字工作委员会等7个单位公布），除习惯用中文数字表示的以外，一般数字均用阿拉伯数字。（1）公历的世纪、年代、年、月、日和时刻一律用阿拉伯数字，如20世纪，80年代，4时3刻等。年号要用四位数，如1989年，不应用89年。（2）记数与计量（含正负整数、分数、小数、百分比、分数等）一律用阿拉伯数字，如3/4，％，10个月，500多种等。（3）一个数值的书写形式要照顾到上下文。不是出现在一组表示科学计量和具有统计意义数字中的一位数可以用汉字，如一个人，六条意见。星期几一律用汉字，如星期六。邻近两个数字并列连用，表示概数，应该用汉字数字，数字间不用顿号隔开，如三五天，七八十种，四十五六岁，一千七八百元等。（4）数字作为词素构成定型的词、词组、惯用语、缩略语等应当使用汉字。如二倍体、三叶虫，第三世界，“七五”规划，相差十万八千里等。（5）5位以上的数字，尾数零多的，可改写为以万、亿为单位的数。一般情况下不得以十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿作为单位。如345 000 000公里可改写为亿公里或34 500万公里，但不能写为3亿4 500万公里或3亿4千5百万公里。（6）数字的书写不必每格一个数码，一般每两数码占一格，数字间分节不用分位号“，”，凡4位或4位以上的数都从个位起每3位数空半个数码（1/4汉字）。“3 000 000”，不写成“3,000,000”，小数点后的数从小数点起向右按每三位一组分节。一个用阿拉伯数字书写的多位数不能从数字中间转行。（7）数量的增加或减少要注意下列用词的概念：1) 增加为（或增加到）过去的二倍，即过去为一，现在为二；2) 增加（或增加了）二倍，即过去为一，现在为三；3) 超额80％，即定额100，现在为180；4) 降低到80％,即过去为100，现在为80；5) 降低（或降低了）80％，即原来为100，现在为20；6) 为原数的1/4，即原数为4，现在为1，或原数为1，现在为。应特别注意在表达数字减小时，不宜用倍数，而应采用分数。如减少为原来的1/2，1/3等。附录4 插表示例例1表1-1 合金钢的化学成分与力学性能材料名称 化学成分（％） 力学性能C Mn Cr 其他 抗拉强度σb／N/mm2 屈服强度σs/N/mm2 弹性模量E/N/mm2 伸长率δ/％ 布氏硬度①/HBS… …①×××××。例2表2-44 零件的最小壁厚α (mm)表2-44图 冲裁材料 纸、皮、塑料薄膜、胶木板、软铝 α≥但αmin≥≤的硅钢板、弹簧钢、锡磷青铜 α≥附录5 有关的技术制图国家标准GB/T17450 – 1998：《技术制图图线》GB/T17451 – 1998：《视图》GB/T17452 – 1999：《剖视图和断面图》GB/T16675 – 1996：《技术制图简化表示方法》附录6 有关电气图中图形符号、文字符号的国家标准GB/～13 – ：《电气图

双峰二中创建八十年，培养人才三万余人。在教育、科技、军政、工农、艺术各界出现了众多有成就的人物。据1996年建校七十周年时的不完全统计：教育战线大学的正副教授、中学的特级教师，科技战线高级工程师以上，军政界地师级以上，工农战线的企业家、养殖家以及艺术、技能方面有突出成就或有著作问世者，总数在五百人以上。以下仅为部分之简单介绍。 （转自《双峰二中七十周年校庆纪念册》） 欧阳崇一 又名欧阳祜，青树坪人，起陆高小一班毕业。湖南和平解放前夕，任国min党第一兵团司令部第四处上校处长，主管后勤业务。积极趋向弃暗投明，抗拒执行白崇禧对长沙的破坏命令，促使司令员陈明仁和平起义。和平解放后，任兵团军需处长、省政府参事、省政协委员等职。他对母校感情甚深，曾来信说：“我1949年能走向光明，是与母校的教育分不开的，堪可告慰。” 匡燕鸣 双峰人，起陆高小四班毕业。1960年及1979年两次回校任党支书、校长。工作刻苦实干，文化大革命后拨乱反正，恢复学校元气，备著辛劳。荣膺全国教育战线劳动模范称号。后调任双峰一中党支书、校长。 戴鸿仪 青树坪人，起陆高小十一班毕业。四十年代曾回起陆初中任教，是有名数理老师。中国矿业大学北京研究生部教授，其与人合作发明的“矿用强力运输带横向断裂预报装置”获国家专利。享受国家特殊津贴。 欧阳谦叔 又名欧阳熙，青树坪人，起陆高小十六班毕业。曾任湖北歌剧团编剧、作曲。是著名歌剧《洪湖赤卫队》的主要作曲者。国家一级作曲家。其论文《歌剧探索三十年》曾发表于北京《音乐理论》杂志及《中国歌剧艺术文集》。1990年，他与爱人一同回到母校与师生们联欢，后又为母校校歌作曲。 欧阳骅 青树坪人，起陆初中十二班毕业。空军航空医学研究所研究员、教授、硕士和博士论文评审委员。编写了《中国航空百科词典》、《中国医学检验全书》及论文40余篇。所发明“管式液冷防暑降温背心”获国家专利。对母校怀有深厚感情，为庆祝母校七十周年校庆与爱人曾月英捐出多年积蓄设希望奖，要求奖励家庭困难而品学兼优的学生，以报答国家和母校对他们的培育之恩。 王文介 双峰县花门镇人，起陆初中十三班毕业。中国科学院南海海洋研究员、国际海洋研究委员会中国工作组委员、硕士研究生导师、国家特殊津贴获得者。获得过中国科学院科技进步二等奖，广东省科技进步特等奖、国家海洋局科技成果三等奖。主持和参与专门著作16本。有论文和译文60余篇在国内有关学报刊物发表。 曾月英（女） 青树坪人，起陆初中十五班毕业。1956年考入空军第二飞行学院，毕业后，分配空军专机师任飞行员，担任过中央首长专机机长。1987年被授予空军上校，一级飞行员。其机组获“英雄机组”称号，个人曾荣立二等功一次，三等功二次。三十年飞行近五千个小时，行程达200万公里，飞过四十多次专机，参加过常年的战备值班，执行过临时的抢险救灾，均安全而出色地完成了任务。 王影 原名李醒辰，永丰镇人，二中初五班毕业。1963年大学毕业后分配在林业部湖南农林工业设计研究院工作，并任该院副总工程师。他主持、设计的工程，多次获部、省奖励及先进称号。由于他的突出贡献，1993年起，享受政府特殊津贴。系民盟湖南省委副主委，第六届省政协委员，省八届人大常委。 李希特 双峰人，二中初十五班毕业。现为县文化局干部，中国剪纸学会会员、农工民主党县委常委、政协双峰常委。1995年，联合国教科文组织和中国民间文艺家协会联合授予他“民间工艺美术家”称号。有作品百余幅在报刊发表，并多次在展出中获奖。其《凤朝阳》《凤凰戏牡丹》经选送日本、瑞典展出。其三分钟人像剪影，以快、准、美受到中外好评，誉为“湘中一绝”。 欧阳梦轲 青树坪人，二中初二十一班毕业。1985年临池学书，兼学装裱。1988年获全省农民书法大奖赛三等奖，1990年获全省国土杯书法大赛二等奖，1993年获国际和平杯书法赛三等奖。其作品编入《中国国际艺术大观》。《人民日报》及《人事与人才》报道了其自学成才的事迹。 王振华 青树坪人，二中高一、二班毕业。乘改革开放东风，在农村发展养殖事业。全国养猪协会副理事长、湖南省动物人参系列产品开发公司总经理。荣获全国农村科普工作先进个人、全国科技致富能手、湖南省优秀科技工作者等称号。 谢和平 双峰县甘棠镇人，二中高三十一班毕业。现任四川大学校长、教授、博士生导师。中国科学院国际材料物理中心成员。他在岩石损伤力学和分形几何结合方面取得了开创性的成果，从而推动岩石力学的发展，他的学术成果在国内外产生了较大的影响。1992年被评为中国青年科学家。被聘至美、英、波兰、德国各大学讲学。共发表论文40余篇，英文著作3部，中文著作2部。

颜志丰1 琚宜文1 侯泉林1 唐书恒2

(1.中国科学院研究生院地球科学学院 北京 100049 2.中国地质大学(北京)能源学院 北京 100083)

摘要:为模拟研究煤储层水力压裂效果，对煤样进行了饱水条件下的常规单轴压缩试验和声发射测试。对结果进行分析表明:在常规单轴压缩条件下，煤在平行层面上其力学性质具有方向性差异，平行面割理方向的单轴极限抗压强度要比垂直面割理方向的单轴极限抗压强度大得多，其弹性模量也大得多。煤样在垂直面割理方向弹性模量E随着单轴极限抗压强度σc的增加而增加，相关性较高，平行面割理方向弹性模量E随着抗压强度的增高而增高，但离散性较大。在单轴压缩条件下煤样变形破坏表现出的全应力—应变曲线形态大体可以概括为3种类型。

关键词:单轴压缩试验 力学性质 各向异性 饱和含水率 割理

基金项目: 国家自然科学基金项目 ( No. 41030422; 40972131) ; 国家重点基础研究发展规划 ( 973) 课题( No. 2009CB219601) ; 国家科技重大专项课题 ( 2009ZX05039 － 003) ; 中国科学院战略性先导科技专项课题( XDA05030100) ; 河北工程大学博士基金课题。

作者简介: 颜志丰，1969 年生，男，河北邯郸人，博士后，长期从事能源地质和构造地质研究。Email: yanzf@ gucas. ac. cn。

Uniaxial Mechanical Test of Water-saturated Coal Samples in Order to Simulate Coal Seam Fracturing

YAN Zhifeng1JU Yiwen1HOU Quanlin1TANG Shuheng2

( 1. College of Earth Science，Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049 2. School of Energy Resources，China University of Geosciences ( Beijing) ，Beijing 100083 China)

Abstract: In order to simulate effect of hydraulic fracturing in coal reservoir，conventional uniaxial compres- sion test and acoustic emission test on the water-saturated coal samples were hold. The results showed that the me- chanical properties in parallel to the level of coal have directional difference. Under the conditions of conventional uniaxial compression. The uniaxial limit compressive strength in direction parallel to the face cleat is much larger than it in the vertical，so is the elastic modulus. The elastic modulus of coal increased with the increasing of com- pressive strength，however it is higher correlation in the direction of vertical face cleat，but a larger dispersion in parallel. The complete stress-strain curve shape showed by deformation of coal samples under uniaxial compression can be roughly summarized as 3 types.

Keyword: uniaxial compression test; mechanical properties; Anisotropy; saturated water content; cleat

1 前言

煤层气是储存于煤层内的一种非常规天然气，其中CH4含量多数大于90%，是一种优质洁净的气体能源(单学军，2005)。我国煤层气资源十分丰富，根据新一轮全国煤层气资源评价结果，在全国19个主要含煤盆地，适合煤层气勘探的埋深300～2000m范围内，预测煤层气远景资源量为万亿m3。煤层气主要是以吸附状态存在于煤层内，也有少量以游离状态存在于孔隙与裂缝中(SmithDM，1984)。就孔隙结构而言，煤的孔隙结构可分为裂缝性孔隙和基岩孔隙。人们又习惯地把煤岩中的内生裂缝系统称为割理。其中面割理连续性较好，是煤中的主要裂隙，端割理是基本上垂直于面割理的裂缝，只发育在两条面割理之间，把基岩分割成一些长斜方形的岩块体(李安启，2004)。

渗透率高的煤层产气量往往较高，而低渗透率的煤层产气量较低。水力压裂改造措施是国内外煤层气井增产的主要手段。而我国的煤层气储层普遍属于低渗透煤储层，研究表明:我国煤层渗透率大多小于50×10－3μm2(张群，2001)。因此，目前国内的煤层气井采用最广泛的完井方法是压裂完井，煤层和砂岩的岩性特征有很大的区别，压裂施工中裂缝在煤层中的扩展规律与在砂岩中的扩展规律也不相同，为了解煤层的压裂特征和压裂效果就需要对煤层压裂进行模拟研究，要进行模拟研究就需要研究煤岩的力学性质。

通过试验研究煤岩的力学性质，发现煤岩具有尺寸效应———即煤岩的尺寸对试验结果具有影响，Daniel和Moor在1907年就指出(DanielsJ，1907):小立方体的屈服强度高于大立方体，而且当底面积保持常数时，随着试块高度的增加，其屈服强度降低。研究过煤岩尺寸效应的还有Bunting(Bunting )。Hirt和Shakoor(Hirt A M，1992)，Med-hurst和Brown(MedhurstT P，，1998)，吴立新(1997)，刘宝琛(1998)，靳钟铭(1999)等。

由于单轴力学性质试验结果受尺寸、形状等因素制约，因此进行单轴岩石压缩试验时，对试验样品的加工有一定的要求，通常试件做成圆柱体，一般要求圆柱体直径48～54mm，高径比宜为～，试件端面光洁平整，两端面平行且垂直于轴线。

2 试验方法说明

在单轴压缩应力下，煤块产生纵向压缩和横向扩张，当应力达到某一量级时，岩块体积开始膨胀出现初裂，然后裂隙继续发展，最后导致破坏(闫立宏，2001)。为避免其他因素的影响，采用同一试样，粘贴应变片，在测试强度过程中同时用电阻应变仪测定变形值。

煤样制备和试验方法

实验煤样采自沁水盆地南部晋煤集团寺河煤矿3#煤层。煤样制备和试验方法参照中华人民共和国行业标准《水利水电工程岩石试验规程(SL264－2001)》(中华人民共和国水利部.2001)，以及国际岩石力学学会实验室和现场试验标准化委员会提供的《岩石力学试验建议方法》(郑雨天，1981)进行的。沿层面方向在大煤块上钻取直径为50mm，高为100mm的圆柱样，煤样轴向均平行煤岩层面。为研究平行面割理和垂直面割理方向煤岩力学性质的差异，制备了两组煤样。一组煤样平行面割理方向，样品数10个，编号DP1DP10;另一组煤样垂直面割理方向，样品数10个，编号DC1DC10。试验前对煤样进行了饱水处理(48h以上)。单轴实验设备为WEP600微机控制屏显万能试验机。记录设备为30吨压力传感器，7V14程序控制记录仪。数据处理设备为联想杨天E4800计算机及相应的绘图机、打印机。试验工作进行前测试了煤样的物理性质，对试件进行了饱水处理。进行单轴压缩试验的煤样条件见表1。

表1 煤样条件

计算公式

单轴抗压强度计算公式:

中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集

式中:σc为煤岩单轴抗压强度，MPa;Pmax为煤岩试件最大破坏载荷，N;A为试件受压面积，mm2。

弹性模量E、泊松比μ计算公式:

中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集

式中:E为试件弹性模量，GPa;σc(50)为试件单轴抗压强度的50%，MPa;εh(50)为σc(50)处对应的轴向压缩应变;εd(50)为σc(50)处对应的径向拉伸应变;μ为泊松比。

3 试验结果与分析

加载轴线方向对煤块的抗压强度σc和弹性模量有显著的影响。

试验结果数据见表2。从表中可以看出，平行面割理方向的单轴极限抗压强度要比垂直面割理方向的单轴极限抗压强度大得多，其弹性模量也大得多，抗拉强度平均值高出2/3，而弹性模量更是高出一倍。这说明即使在平行煤的层面上其力学性质也具有方向性，不同方向上其值大小有显著差异。

表2 煤样单轴抗压强度试验结果

注:DP9沿裂隙面破裂，没有参与力学性质分析。

煤是沉积岩，小范围内同一煤分层在形成环境、形成时代上都是相同的，可以认为小范围内在平行煤的层面上，煤的组分、煤质等是均匀的，变化非常小，所以沿平面上力学性质的差异与煤质、组分等关系不大。推测其原因是由于在地史上受到构造应力的影响，构造应力具有方向性，在不同的方向上其大小不同，使煤在不同的方向上受到地应力作用的大小程度也不同，导致煤在不同方向上结构有所不同，从而表现出来在不同方向上力学性质的差异，在受力较大的方向上可能会表现出较大的强度。由于在构造力作用下沿最大主应力方向裂隙最容易发育，发育程度也应该较好，沿最小主应力方向上裂隙发育程度要差些。发育好的裂隙往往形成面割理，因而在平行面割理的方向上抗压强度和弹性模量都高，而在垂直面割理的方向上其值相对就会小些。

煤岩单轴极限抗压强度与其他性质之间的关系

由表2可知煤样的抗压强度离散性较大，影响因素是什么?煤的密度与含水状态对单轴抗压强度有什么影响?现分析如下:

图1a表示了极限抗压强度σc与饱和密度ρw之间的关系。从图中可以看出，无论是C组、P组还是全部样品，随着饱和密度的增加，煤块的极限抗压强度都有增加的趋势，说明随着饱和密度的增加，抗压强度有增加的趋势。

图1 σc与其他性质之间的关系

图1b表示极限抗压强度σc与饱和吸水率ωs之间的关系。从图中可以看出，C组样品随饱和吸水率的增加抗压强度有减少的趋势，而P组样品单轴抗压强度和饱和吸水率的相关性非常低，可以认为饱和吸水率对P组样品没有影响。由此可见，饱和吸水率的增高使垂直面割理方向的抗压强度降低，而对平行面割理方向的单轴极限抗压强度影响很小。

图1c表示单轴极限抗压强度σc与弹性模量E之间的关系。从图中可以看出C组样品单轴极限抗压强度σc与弹性模量E之间具有明显的正相关性，即垂直于面割理方向的单轴极限抗压强度随着弹性模量的增加而增加，P组样品具有不明显的线性正相关，即平行于面割理方向的单轴极限抗压强度σc与弹性模量E的增加而增加，但离散性较大。

图1d表示单轴极限抗压强度σc与泊松比μ之间的关系。从图中可以看出C组样品单轴抗压强度与泊松比之间具有较明显的负相关关系，也就是说垂直于面割理的单轴抗压强度随着泊松比的增高而降低;但是P组样品的相关性很低，即平行于面割理方向的单轴极限抗压强度σc与泊松比的变化无关。

弹性模量和其他性质之间的关系

图2a表示弹性模量E与泊松比μ之间的关系。从图中可以看出C组样品、P组样品及全部样品相关性均不明显。说明弹性模量与泊松比之间的变化互不影响。

图2 弹性模量E与其他性质之间的关系

图2b表示弹性模量E与饱和密度ρw之间的关系。从图中可以看出无论C组还是P组，样品弹性模量与饱和密度相关性非常弱，可以认为不相关。由此可见弹性模量不受饱和密度变化的影响。

图2c表示弹性模量E与饱和吸水率ωs之间的关系。从图中可以看出C组样品弹性模量与饱和吸水率相关性较高，呈明显的负相关关系;但是P组样品的相关性却很低，几乎不相关。由于C组样品以垂直轴向的裂隙为主，在压力作用下煤样的变形等于煤岩本身的变形再加上水的变形，水是液体，在压力作用下很容易变形，在压力不变的情况下随着水含量的增加变形随之增大，而产生较大的轴向变形，导致C组的煤样随着含水量的增加弹性模量变小。而P组样品裂隙以平行轴向为主，尽管在饱水的情况下裂隙中完全充填了水，但由于水含量很少，承载压力的主要是煤岩本身，变形量也是由煤岩本身决定的，因此它与含水量关系不明显。

泊松比和其他性质之间的关系

由图3a中可以看出C组样品、P组样品和全部样品的泊松比与饱和密度之间散点图均比较离散，相关性很低，也可以说它们不相关。

由图3b中可以看出C组样品、P组样品和全部样品的泊松比与饱和吸水率之间相关性很低，可以认为它们不相关。

煤岩单轴压缩全应力—应变曲线类型

岩石试件从开始受压一直到完全丧失其强度的整个应力应变曲线称为岩石的全应力应变曲线(重庆建筑工程学院，1979)。大量岩石单轴压缩实验表明，岩石在破坏以前的应力应变曲线的形状大体上是类似的，一般可分为压密、弹性变形和向塑性过渡直到破坏这三个阶段。

煤是一种固体可燃有机岩石，由于成煤物质的不同及聚煤环境的多样化，煤的岩石组分、结构特征比较复杂。因此，在单轴压缩条件下煤样变形破坏机制及表现出的全应力—应变曲线形态多种多样，大体可以概括为3种类型。

图3 泊松比μ与饱和吸水率ωs之间的关系

迸裂型

应力—应变曲线压密阶段不明显，加速非弹性变形阶段很短，曲线主要呈现表观线弹性变形阶段直线，直到发生破坏，见图4a。具有迸裂型全应力—应变曲线特征的煤样，通常均质性较好、强度较大、脆性较强，其抗压强度通常很高。煤样在整个压缩变形过程中，积聚了大量弹性应变能，而由于发生塑性变形而耗散的永久变形能相对较小。因此，当外部应力接近其极限强度而将要发生破坏时，煤岩内积聚的大量弹性应变能突然、猛烈地释放出来并发出较大声响，形成一个很高的声发射峰值。

图4 煤岩样品应力—应变关系曲线图

破裂型

应力较低时，出现曲折的压密阶段，当应力增加到一定值时，应力—应变曲线逐渐过渡为表观线弹性变形阶段;最后变为加速非弹性变形阶段，直到发生破坏，见图4b。试件随荷载的增加，煤样受力结构逐渐发生变化，同时出现局部张性破坏，但整体仍保持完整，并在变形过程中也积聚了一定的弹性应变能。当外部应力接近其抗压强度，即煤岩发生加速变形时，煤岩中积聚的弹性应变能就突然释放，产生较高的声发射值，破坏时声发射强度又变得非常低。

稳定型

应力—应变曲线压密阶段不明显，表观线弹性变形阶段呈略微上凸的直线，加速非弹性变形阶段较长，见图4c。试件随荷载的增加，煤样受力结构逐渐发生变化，同时出现局部张性破坏，并在变形过程积聚的弹性应变能释放，形成振铃计数率峰值，随后振铃计数率迅速降低，并在加速非弹性变形阶段开始时出现新的振铃计数率峰值，接近破坏时又出现一次振铃计数率峰值。破坏时声发射强度又变得非常低。

4 结论

通过上面对沁水盆地寺河煤矿3号煤力学试验，可以得出如下结论:

(1)煤岩单轴抗压强度和弹性模量等力学性质在平行煤层的平面上具有方向性差异，平行面割理方向的单轴极限抗压强度要比垂直面割理方向的单轴极限抗压强度大得多，其弹性模量也大得多。

(2)煤的极限抗压强度σc随着饱和密度ρw的增加而增加;极限抗压强度σc在垂直于面割理方向上随饱和吸水率ωs的增加而减少，而在平行面割理方向上与饱和吸水率无关;单轴极限抗压强度σc随着弹性模量E的增加而增加，在垂直面割理方向上相关程度较高，在平行面割理方向上离散性较大。单轴极限抗压强度σc在垂直面割理方向上随着泊松比μ增加而减小，而在平行面割方向上与泊松比无关。

(3)弹性模量E的变化不受泊松比变化的影响，同时也不受饱和密度的影响;垂直面割理方向弹性模量随着饱和吸水率ωs的增加而减小，而平行面割理方向弹性模量与饱和吸水率无关。

(4)泊松比μ的变化既不受饱和密度变化的影响，也不受饱和吸水率ωs变化的影响。

(5)在单轴压缩条件下煤样变形破坏表现出的全应力—应变曲线形态大体可以概括为3种类型:①迸裂型;②破裂型;③稳定型。

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