仿生耦合孕镶金刚石钻头底唇面非光滑形态的优化

基于仿生耦合理论研制的仿生耦合孕镶金刚石钻头,在工作过程中,仿生单元的提前磨损,会在其底唇面上形成一定的非光滑表面形态,因此其具有钻进效率高和使用寿命长的优点。探讨了仿生单元的同心圆排列方式,即通过改变仿生单元之间的径向和周向距离,来形成一系列非光滑表面形态,然后加工相应的仿生耦合钻头,并进行室内钻进实验,结果表明,径向距离为1．5d（d为仿生单元直径）、周向距离为3．0d和径向距离为2．0d、周向距离为3．5d两种排列方式更能体现仿生耦合钻头高效率、长寿命的优点,相对普通钻头,其效率和寿命分别提高16％、100％和15％、125％。为以后仿生钻头的设计提供了重要依据。     

青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtauense) 染色体荧光原位杂交条件研究

采用青岛文昌鱼18SrDNA序列为探针进行荧光原位杂交,根据囊胚晚期细胞上的核杂交信号多少及特异性确立青岛文昌鱼染色体荧光原位杂交的最佳反应条件。结果表明适合于青岛文昌鱼染色体荧光原位杂交的条件为:预处理采用5ng/μl的胃蛋白酶处理3—5min和10ng/μlRNA酶处理1h;100—300倍探针浓度的鲑鱼精DNA进行封闭;50%甲酰胺/2×SSC,1×SSC,2×SSC,42℃的洗脱强度;3%BSA进行抗体封闭;杂交时间可以控制在12—18h;杂交温度保持37℃;PI(1.5μg/ml)的量每片20μl以内。     

天津地区表土中蒽和芘的频率分布特征

用频率分析、逐步聚类和最小二乘拟合等方法研究了天津地区表土中蒽和芘含量的频率分布特征。结果表明,两者都呈双峰分布,其中蒽的双峰特征尤为典型。可以用双高斯密度函数很好地拟合经对数变换的实际观测数据,证明天津地区蒽和芘都包括两个相对独立的对数正态分布总体。根据拟合频率密度函数求得的蒽的两个子总体几何均值分别为2.73±2.17ng/g和26.52±1.55ng/g,芘则为11.05±2.11ng/g和82.52±3.24ng/g。芘的两个总体在空间上的分异比蒽更明显,其高值总体主要集中在城区、近郊区和开发区,而蒽的高值总体仅有局部聚集的一般趋势。芘与芘/苯并[a]芘之比的空间分布特征十分相似,表明两个芘含量总体并存的原因与排放源特征有关。     

新型锥形PDC齿犁削破岩理论研究

目前关于锥形PDC齿的研究主要集中于数值模拟、现场及室内试验,而关于其切削力学特性的理论分析未见相关报道。通过数值模拟阐述了锥形PDC齿拉伸剪切破岩机理,以及切削载荷分布特性;根据能量平衡原理,推导了锥形PDC齿切削载荷理论公式。结果表明,相比于常规PDC齿,锥形PDC齿破岩过程更加稳定,其切削载荷受岩石性质、齿的形状参数、切削深度以及切削角度的影响,且切削载荷随着锥顶半径、切削角度以及吃入岩石深度的增加而增加。研究成果可为锥形PDC齿及钻头的设计提供理论支撑。      

不同温湿冻融循环条件下粉土剪切特性试验研究

为了探究不同温湿条件下冻融循环作用对压实粉土剪切特性的影响,以郑州黄泛区粉土为研究对象,在-5～5℃和-15～15℃温度幅值冻融循环条件下,对含水率为6.0%、10.0%、14.0%、18.0%以及饱和含水率下的压实粉土试样进行冻融循环,并进行剪切特性试验及微观结构分析。结果表明：冻融循环过程中,压实粉土颗粒间的接触方式、排列组合和孔隙特征发生改变,抗剪强度呈先降低后逐渐趋于稳定趋势;由于土中水发生相变和颗粒间作用力发生变化,土样含水率越大,冻融温度幅值对土样剪切强度及其强度参数衰减作用越明显;相同温度幅值条件下,由于颗粒面胶结以及孔隙间水膜润滑的综合作用,冻融循环过程中压实粉土含水率越高,抗剪强度及黏聚力衰减比例越小,内摩擦角衰减比例越大。     

岩层联络孔冲剪复合碎岩原理可行性研究

“以孔代巷”是煤矿井下钻探技术研究的重要方向,具有效率高、成本低等优点,但在岩层中施工大直径联络孔时,采用多级扩孔方式,存在提下钻等辅助时间长,成孔效率低的问题。在不改变钻探装备配置基础上,通过结构和工艺创新,提出冲击和剪切复合碎岩原理,即将高压水-冲击器-内钎头冲击碎岩和钻机-钻杆柱-外切PDC钻头剪切碎岩创造性地结合在一起,以冲击功预裂地层,破坏岩层的整体构造应力,同时钻机驱动外切PDC钻头对预裂后的外侧岩石进行剪切破碎,由此实现“小马拉大车”的应用效果。研制了?153 mm冲剪复合钻头,采用ZDY3200S分体式小型钻机在硬质砂岩地层中进行试验,平均机械钻速8.3 m/h,最大机械钻速可达10 m/h,且转速和钻压对机械钻速影响较小,结果证明冲剪复合碎岩原理具有可行性,为煤矿井下岩层联络孔优快成孔提供了新的研究思路。      

海鞘与文昌鱼谁更接近脊椎动物的始祖

脊椎动物的起源是进化生物学研究的核心问题之一,目前人们普遍认为脊椎动物与无脊椎动物中的脊索动物起源于同一个原始祖先。头索动物文昌鱼和尾索动物海鞘是现存的无脊椎动物中和脊椎动物亲缘关系最近的类群,是研究胚胎发育机制和脊索动物统进化的典型材料。长期以来,文昌鱼一直被认为是脊椎动物的姊妹类群,比尾索动物海鞘更接近于脊椎动物。但最近的研究却有了相反的观点,这导致了脊索动物进化历程之争,引起人们广泛的兴趣和关注。本文介绍这两类原索动物的研究现状,并对它们的进化地位以及作为研究脊椎动物起源的模型进行了探讨。