煤微观结构与瓦斯突出关系的初步研究

本文阐述了煤的微观结构及其与煤物理力学性质的关系,提出了煤微观结构是决定煤与瓦斯突出发生与否的重要因素。研究表明,微观结构表现为“流体似球状”的煤突出的潜在危险性大。     

珠江三角洲软土的微观结构与力学特性

在珠江三角洲内几个地区采取软土试样进行了物理力学性质指标测定，并对土的矿物成分和微观结构进行分析，初步明确了珠江三角洲软土的力学性质与其矿物成分、微观结构的关系。     

土结构研究的回顾及两点新设想

从技术手段、研究方法和成果应用三个方向综述了土结构研究的三个阶段。在分析当前研究成果的基础上,对土结构多尺度耦合分析缺少直接来自细观－微观结构的几何－力学性质动态参数这一不足进行了讨论。通过对比细观－微观材料几何－力学性质研究领域内其他学科的技术手段与研究方法,结合作者的初步试验成果提出了土结构进一步研究工作的两点新设想,一是通过显微操作手段实现颗粒物质间结构连结强度定量测定;二是在根据土结构几何－力学性质动态参数,以连续介质力学与非连续介质力学相结合的研究手段,提高土结构的多尺度耦合的准确度。     

单壁碳纳米管的拉伸变形和结构相关性

利用分子动力学方法研究了单壁碳纳米管拉伸变形行为，发现（8，8）～（22，22）单臂型碳纳米管和（9，0）～（29，0）锯齿型碳纳米管能在拉伸应变分别达到35％～38％和20％～27％的情况下仍处于弹性变形阶段，并从能量的角度解释了这一现象．分析了单壁碳纳米管管径和结构螺旋性对碳纳米管力学性质的影响．结果表明，碳纳米管的微观结构特征对其基本力学性质有着重要的影响．碳纳米管的杨氏模量在750-960GPa之间，并随着其半径的增加而减少；微观结构的影响使得锯齿形碳纳米管的模量高于单臂型碳纳米管．模拟结果显示，碳纳米管在拉伸过程中的结构变化特征不同于连续介质力学所描述的弹塑性断裂或脆性断裂．     

巫奉高速公路红土的工程性质

本文分析总结了巫山至奉节高速公路沿线红土分布规律、典型地质剖面特征及其自身的工程性质。红土物理力学性质受地理位置、形成条件等因素影响。通过各种实验方法分析红土的成分及其微观结构(表现出团聚效应),指出红土的宏观工程性质是由其成分及微观结构所决定的。     

SBS剂量对改性沥青性质的影响

应用BBR和DSR流变仪，测定了同一种SBS以不同剂量对相同的沥青进行改性后样品的流变性质。通过对流变性质与SBS剂量之间关系的分析研究，发现改性沥青的高、低温性质随着SBS剂量的增大而改善，而这些均与改性沥青的亚微观结构有关。结果表明，改性沥青宏观性质的不同在很大程度上是由其亚微观结构所决定。     

软岩在饱水过程中微观结构变化规律研究

针对广东地区重大工程中几种典型软岩的基本类型和特点，设计了若干软岩饱水软化试验，探讨了不同类型软岩在各种不同饱水状态和饱水时间后微观结构的基本特征；在此基础上，揭示了不同类型软岩微观结构的动态变化规律，为软岩饱水后力学性质的变化规律和软化机制研究奠定了微观学基础。     

从自然到仿生的超疏水纳米界面材料

浸润性是固体表面的重要特征之一，它是由表面的化学组成和微观几何结构决定的。日前我们关于荷叶和水稻叶的研究显示，一种具有较大接触角和较小滚动角的超疏水表面，需要微米和纳米级的结构有机结合形成复合结构，而且表面微观结构的排列方式会影响水滴的运动趋势。通过对水黾腿表面结构的详细研究，得到了超疏水性质与微、纳米结构取向之间的关系。据此，我们已成功制备出了超疏水和超双疏的纳米界面材料，并实现了热响应性和光响应的超疏水与超亲水可逆“开关”材料。     

干旱区夯土遗址干湿盐渍耦合劣化微观结构分析

通过对分别掺入不同含量Na2SO4和NaCl并经历干湿循环的遗址土重塑样的基本水理、力学指标测试以及风洞试验,揭示试样在耦合作用下崩解速度、抗压强度、风蚀速率与盐分的关系;并通过微结构分析实验研究试样微结构特征参数与盐分之间的关系.进而通过统计学分析方法证实试样的宏观性质指标与各微结构特征参数间的相关关系并建立回归方程.研究结果表明:耦合作用通过改变微观结构而对遗址劣化进程产生影响,从而为遗址劣化程度的评价提供了微观依据.     

压实黄土的湿陷性与微观结构的关系

由于黄土特殊的工程性质和内部结构的复杂性，黄土地区高等级公路出现了一些湿陷破坏事故。采用扫描电镜、图像处理系统和能谱仪，对压实黄土在湿陷前后的孔隙特征、化学组成等微观结构进行研究，得出压实黄土的湿陷性与微观结构的关系。结果表明：大、中孔隙含量是黄土产生湿陷的主要原因，其与黄土湿陷系数具有定量关系，湿陷后黄土的主要化学元素含量发生了变化。     

土微观结构特征的定量研究及其在工程中的应用

在不同类型粘性土的研究基础上 ,通过 SEM图像处理技术 ,提出了粘性土微观结构中结构单元体形态、定向性、孔隙特征等结构要素的定量评价指标 ,运用计算机图像处理技术 ,对几种粘性土在不同剪切荷载作用下的变形进行了分析。     

巨厚松散层力学性质及其对地表下沉的影响

开采引起的地表下沉与上覆岩土层的性质与结构密切相关,巨厚松散层条件下开采下沉规律具有特殊性。采用土工试验、数值模拟等相结合的方法,对巨厚松散层的力学性质及其对地表下沉的影响进行了研究。通过三轴不固结不排水试验对焦作矿区地表黏性土的抗剪强度进行了研究,得到焦作矿区松散层土体的内摩擦角和内聚力范围。以巨厚松散层条件下某工作面为实例,结合三轴试验结果,研究了不同巨厚松散层厚度、松散层内摩擦角和内聚力对地表下沉的影响;并将数值模拟结果与实测结果进行了对比验证。结果表明:地表最大下沉值随松散层厚度的增加而增加,随着松散层内摩擦角、内聚力的增加而减小。将巨厚松散层力学性质土工试验结果与开采下沉结合起来,对开采下沉的研究具有一定的指导意义。     

脂肪腈结构与凝聚型性能之间定量关系的研究

借助于分子拓扑学探讨了脂肪腈的凝聚型性能与分子结构之间的关系，提出一个结构基础明确的定量关系式．对乙腈到二十一烷腈的计算结果表明，沸点、密度和折光指数的计算值都很接近实验值．应用这一定量关系，不仅能够合理表征脂肪睛结构与凝聚型性能的关系，而且有助于揭示物质结构与性能关系之间的奥秘。     

烯烃结构性能关系的理论探讨──Ⅰ、凝聚型性能

根据分子结构的特点，用图论方法探讨了烯烃凝聚型性能与其分子结构之间的关系，提出一个结构基础明确的定量关系．对大量烯烃凝聚型性能的计算结果表明，计算值与实验值之间的一致性令人满意．     

土的结构研究现状与展望

文章回顾了近年米各类土的结构的研究现状和成果.细粒土,特别是粘性土的微观结构最早得到重视和研究,并且实现了从定性研究到定量研究的飞跃.自然界广泛分布的碎石土,其物质组成和结构非常复杂,从"土石混合体"概念提出后,其结构性及工程特性的研究近几年开始成为一个新的热点.钙质结核土具有独特的物质组成和结构特性,应属于区域性特殊土,其工程地质学基础研究基本上还是一片空白.根据目前各类土的结构研究现状及学科发展趋势,文章提出了3个需要重点研究的内容:土的结构数字图像的获取、结构综合性定量化指标的建立及结构性本构模型的建立.     

低碳马氏体回火组织形貌与机械性能的关系

本文用复型和透射电镜等方法对15MnB、18CrNiW两种钢的低碳马氏体组织形貌与机械性能之间的相应关系,进行了较为详细的论述.     

柳州地区红土的工程特性和地震反应特性分析

红土由于其特殊的物质组成和形成环境以及特殊的结构,通常会表现出不同于一般土的工程特征和动力学特性。通过总结前人研究成果,利用数值模拟的方法研究了柳州地区红土的工程特性、动力学特性以及地震反应特性。结果表明：(1)除液性指数外,各项物理性质指标的变异系数较小,较为稳定,各项力学性质的变异系数较大,较为离散;(2)柳州地区红土各项物理力学性质间相关性存在相关性进其中天然含水量、孔隙比、密度三者之间存在较为显著的相关性;(3)通过统计分析,本章给出了柳州地区红土土层剪切波速与埋深间相关系的推荐拟合模型,经过验证误差小于5%;(4)通过SOILQUAKE程序分析了不同动力学参数与实测值的差异,给出了建议值。这一工作对从事红土研究的工作者具有一定价值。     

公路路基粉土工程特性试验研究

为研究公路路基粉土的工程力学特性,评价粉土路基的稳定性,通过室内击实试验、渗透试验、三轴试验和微观结构分析,分析粉土作为公路路基填料的工程力学性质,对比分析不同击实功作用下粉土的干密度特性,探讨压实度和孔隙比之间的变化规律以及不间级配粉土的压实性能,研究不同压实度粉土的渗透特性及其力学效应,阐述不同击实度的粉_十微观结构排列形式.研究结果表明:在公路路基填土压实过程中,对于粉土,可采用现行重型击实标准,但压实标准偏低;路基填土的渗透系数随着压实度的增大而呈非线性减小;随着压实度增加,粉土填充孔隙的效果较差.     

重金属镉污染对土体力学特性的影响及机理分析

为了研究重金属镉(Cd)对土体力学特性的影响规律及其微观机理,开展了不同Cd含量污染土强度、渗透、剪切特性、压汞和扫描电镜试验研究。力学特性试验结果表明:重金属Cd会劣化土体力学特性;随着Cd含量的增加,土体的抗压强度、剪切强度和黏聚力显著降低;而渗透系数、内摩擦角明显增大。扫描电镜试验结果表明:Cd使土颗粒发生团聚,Cd污染土出现大的团聚体,大颗粒增多,土体表面变得比较粗糙,土颗粒之间的接触形式增多,出现点-面接触和边-面接触;且团聚体间的孔隙较大。压汞试验表明:随着Cd含量的增加,污染土中孔径大于1μm的孔隙体积明显增加。污染土的微观结构和孔隙分布的改变是Cd污染土力学特性变化的本质原因。     

盐酸溶液对粉土抗剪和压缩指标影响的试验

土体受到酸性溶液污染,会引起成分、微观结构、力学指标的变化.本文通过质量分数为0(清水),1%,4%,8%,12%盐酸的浸泡试验,模拟粉土受酸溶液污染.由室内固结快剪和快速固结试验,得到受侵蚀粉土抗剪及压缩指标的变化规律.结果表明:黏聚力增加,内摩擦角减小,压缩模量减小,压缩系数、压缩指数变大.通过矿物分析、电镜扫描,从土的组成成分、微观结构两方面对变化进行解释.土体抗剪和抗压缩能力的改变,势必引起承载力和边坡稳定等相关指标的变化.因此在勘察设计和某些事故的成因分析时,对有酸污染隐患的粉土地区应考虑上述变化的情况.