萬事皆有章法,論文寫作亦如此。從“院士論文”出發(fā),去看這些成果如何推動了技術(shù)進(jìn)步,以及年輕的我們怎樣從這些論文中找到寫作的線索。
“錨索力學(xué)性能測試與分析”,這是一篇由康紅普院士與楊景賀、姜鵬飛共同產(chǎn)出的成果,于2015年6月發(fā)表于《煤炭科學(xué)技術(shù)》第6期。根據(jù)中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)資料分析,這一成果已經(jīng)對北京科技大學(xué)付明明等、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)呂坤等、煤炭科學(xué)研究總院李中偉等所在課題組的研究提供了參考。
康紅普院士團(tuán)隊(duì)為何要開展此項(xiàng)研究,這一研究的創(chuàng)新點(diǎn)又在哪里?
研究背景:隨著我國煤礦開采深度增加和地質(zhì)條件的復(fù)雜化,復(fù)雜困難巷道所占的比例越來越大,預(yù)應(yīng)力錨索用量也逐年增加。錨索從原來的主要用于補(bǔ)強(qiáng)加固,到目前很多礦區(qū)已用作常規(guī)支護(hù)手段。在錨索使用過程中出現(xiàn)了一些問題,其中之一就是錨索在高應(yīng)力、大變形巷道中出現(xiàn)破斷現(xiàn)象,對巷道圍巖穩(wěn)定性與安全造成威脅。
創(chuàng)新點(diǎn):選取來自煤礦支護(hù)材料廠生產(chǎn)的4種錨索鋼絞線及5組拱形高強(qiáng)度托板(含托板和球型墊圈)為研究對象,對其力學(xué)性能進(jìn)行全面、系統(tǒng)的測試,在分析測試結(jié)果的基礎(chǔ)上提出錨索材料與結(jié)構(gòu)改進(jìn)建議。
研究發(fā)現(xiàn)了什么?
測試選取的設(shè)備為JAW-1500型電液伺服材料試驗(yàn)機(jī),對錨索鋼絞線進(jìn)行承載能力與拉伸能力試驗(yàn),對錨索托板進(jìn)行壓縮承載能力、壓縮位移與壓縮率試驗(yàn)。
錨索鋼絞線拉伸載荷與位移的關(guān)系分為4個(gè)階段:初始承載階段、彈性變形至屈服階段、屈服后強(qiáng)化階段、破斷階段。鋼絞線彈性范圍內(nèi)的位移很小,其延伸主要發(fā)生在屈服之后,且隨著鋼絞線直徑增加有增加的趨勢。鋼絞線有2種拉伸破斷形式:全部鋼絲同時(shí)破斷和分次破斷,鋼絲斷口處均發(fā)生明顯徑縮。
典型的錨索托板壓縮載荷-位移曲線分為5個(gè)階段:開始加載至托板底面壓平、壓平至底面周邊開始翹起、底面周邊開始翹曲至最大載荷、最大承載點(diǎn)至托板拱窩壓平、托板壓平后載荷迅速增加。
一些需要繼續(xù)研究的問題
在鋼絞線與錨具、鋼絞線與托板的匹配性方面,錨索在不同受力狀態(tài)下的變形特征與破斷機(jī)理,托板與球型墊圈形狀、尺寸、材質(zhì)優(yōu)化,及兩者的匹配性等方面,還需作大量的試驗(yàn)與研究工作。
論文寫作方面的一些啟示
本文主要由5大部分構(gòu)成,主要結(jié)構(gòu)如下圖所示。
第1部分:確定測試內(nèi)容、測試設(shè)備與方法;
第2部分:列出對鋼絞線進(jìn)行測試的測試結(jié)果,并對測試結(jié)果進(jìn)行分析;
第3部分:列出對托板進(jìn)行測試的測試結(jié)果,并對測試結(jié)果進(jìn)行分析;
第4部分:發(fā)現(xiàn)存在的問題并給出建議;
第5部分:得出結(jié)論,并指出尚需進(jìn)一步研究的問題。
在對鋼絞線的力學(xué)性能測試方面,研究人員設(shè)計(jì)了承載能力試驗(yàn)、得到了拉伸載荷-位移曲線、彈性應(yīng)力-應(yīng)變曲線,觀察了鋼絞線拉伸破斷形式與斷口形狀。
在對錨索托板的力學(xué)性能測試方面,設(shè)計(jì)了壓縮承載能力試驗(yàn)和壓縮位移與壓縮率試驗(yàn),得到了托板壓縮載荷-位移曲線及托板試驗(yàn)后的變形情況。
來源:康紅普,楊景賀,姜鵬飛.錨索力學(xué)性能測試與分析[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2015,43(6):29-33,106.