混凝土开裂的三维非线性数值模拟

作为一种准脆性材料,混凝土在发生开裂后将表现一定的应变软化特性。该文将Bazant提出的钝断裂带模型,扩展到考虑剪切软化情形,推导出全量算法的三维弥散软化本构关系,并对线性、双线性两种应力应变软化关系采用简化的割线模量折减系数,应用于混凝土开裂扩展的三维数值模拟。通过对比三点弯梁试验的数值模拟结果与试验结果,以及与二维增量关系模型的计算结果进行比较,验证了该模型能较好地模拟混凝土开裂行为。     

一种分析层状介质—结构相互作用的多元耦合模型

从全空间频域动力基本解出发，考虑到层状介质中多种波成分的存在，提出了一种可以同时传递Ｐ波和ＳＶ波的动力无穷元，并与文中提出的一种具有面力衰减特性的动力无限边界元耦合，建立了层状介质—结构动力相互作用问题的无穷元（ＩＦＥ）—无限边界元（ＩＢＥ）—有限元（ＦＥ）—边界元（ＢＥ）耦合模型。该模型在分析层状介质—结构相互作用时，具有以下优点：回避了复杂的层状介质基本解，可以考虑波的斜入射。数值计算结果表明了所提出的耦合模型对分析层状介质上结构的动力响应具有良好的计算精度。     

拱坝横向配筋的非线性地震反应分析模型

研究了高拱坝横向配筋对于拱坝的抗震加固作用。根据横缝配筋的非线性本构关系,并依据刚度准则和强度准则建立了相应的计算模型,通过对实际工程BigTujunga拱坝的应用,初步验证了模型的合理性。计算结果表明:拱坝横向配筋可以显著控制横缝张开、加强拱坝整体性并一定程度减缓由于应力重分布导致的梁向应力恶化的程度,对提高拱坝抗震安全性是有利的。     

锐钛矿 TiO2纳米片的可控合成和光催化机制

采用溶剂热法合成了锐钛矿T iO2纳米结构,研究乙醇、乙二醇和丙三醇对 T iO2形貌和光催化性能的影响。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM ）、拉曼光谱（Raman）、紫外可见近红外分光光度计（UV‐Vis）等对此TiO2样品进行表征。结果表明：随着黏度的增加,TiO2的形貌由纳米片到纳米棒最后形成纳米颗粒;在乙醇溶液中合成的T iO2纳米片表现出优异的光催化性能,这是由于U V光具有粒子性,光的多次反弹使得样品具有高的紫外吸收所致。     

无限介质中波动分析的显式时域辐射边界

基于柱面波和球面波动方程,推导建立了适用于无限介质中二维和三维瞬态波动分析的显式时域辐射边界条件公式。通过与有限元法相结合,可直接在时域内求解无限介质中瞬态波动问题。将这种边界条件以子程序方式加入到通用有限元程序ABAQUS中,结合隐式有限元技术,分析无限介质中波的传播问题。二维和三维瞬态辐射模拟问题的数值算例结果说明,该文方法是十分有效的。文中还对此辐射边界条件公式的数值稳定性进行了分析,并给出了相应的稳定性判据。     

地震非均匀自由场输入下的拱坝非线性反应分析

针对高拱坝抗震研究的需要,完成了有限元边界元无限边界元耦合模型地震非均匀自由场输入下的拱坝非线性反应分析。用此模型对溪洛渡拱坝进行计算分析的结果显示:非均匀自由场幅差和相差对拱坝反应有显著的影响,一方面幅差和相差带来结点运动的相互牵掣,降低拱坝主体的响应,另一方面强化了局部扭曲,在某些情况下可能带来局部拉应力和横缝开度的大幅度升高,而且可能会改变坝体动力反应机制和规律。因此对重要的高拱坝抗震设计,有必要考虑横缝非线性、地基辐射阻尼及自由场幅差和相差的影响。     

胶结颗粒料力学行为与声发射信号特征

胶结颗粒料是由胶结流体填充密实堆积颗粒体部分孔隙得到,硬化后的胶结流体限制颗粒的转动和移动,赋予颗粒材料整体性力学行为。该文基于自流可控灌浆技术制备胶结颗粒料试样,其中采用高强度的陶瓷球作为颗粒料骨架,胶结流体为自密实水泥净浆。通过单轴压缩试验研究了胶结基质含量对胶结颗粒料力学行为的影响,同时采用声发射量测系统对试样加载过程进行监测。研究结果表明:胶结颗粒料以脆性破坏为主,峰值前的应力应变曲线可分为压密阶段和线弹性段;峰值后,低胶结量的试样存在应变硬化现象和第二峰值,第二峰值强度远低于材料的峰值强度,随着胶结基质含量的提高,应变硬化现象逐渐消失。胶结颗粒料的峰值强度随胶结基质体积分数线性变化且拟合直线通过原点。压密阶段应变长度随着胶结基质体积分数的增加呈线性增大,而胶结基质体积分数对线弹性段应变长度无明显影响。当胶结颗粒料的胶结基质含量较低时,其声发射信号主要集中在峰值点附近;提高胶结基质含量,声发射信号产生时间前移至线弹性段;进一步增加胶结基质体积分数,声发射事件在压密阶段中期出现,并在线弹性段快速增强后维持在高水平。该研究成果有助于进一步理解胶结颗粒料的力学行为,同时对砂岩、砾岩、堆石混凝土和灌浆胶结砂土也具有重要参考价值。     

克雷伯杆菌1,3-丙二醇氧化还原酶的分离纯化及其酶学性质

在有氧条件下,利用DEAE Sepharose Fast Flow弱阴离子离子交换层析和Blue Sepharose CL-6B亲和层析,同时分离并提纯克雷伯杆菌胞内的1,3-丙二醇氧化还原酶和甘油脱氢酶.研究表明,1,3-丙二醇氧化还原酶的纯化倍数为35.86倍,回收率为5.17%,该酶最适表观反应温度为57 ℃,最适反应pH值为9.5.在30 ℃及pH=8.0～10.0时,该酶具有良好的稳定性.在45 ℃和pH=9.5条件下,该酶以1,3-丙二醇和NAD+为底物,其米氏常数Km分别为15.8,0.2 mmol·L-1.1,3-丙二醇氧化还原酶对生理反应底物3-羟基丙醛活性最大,对其他醇类也有氧化能力.Mn2+对酶有显著激活作用,巯基保护剂能明显提高酶的活力.     

陶瓷/金属复合装甲抗弹约束效应述评

通过对陶瓷/金属复合装甲及其陶瓷约束的介绍,综述了陶瓷复合装甲的抗弹性能表征和3种陶瓷约束(轴向、侧向和三维约束)对抗弹性能及机理的影响.作者认为,采用金属铸造工艺制备金属封装陶瓷复合装甲具有潜在的应用前景,同时应加强对新型陶瓷复合装甲的综合抗弹性能表征、动力学特性、结构优化设计等方面的研究.     

对边简支加筋三明治板隔声性能研究

针对加筋三明治板声学特性的研究主要集中于无限大结构、很少考虑边界条件影响的问题,结合脉冲函数的使用,提出了对边简支、层芯为平行筋板的三明治板的动态响应力学模型,利用模态函数法推导了结构的传声损失计算公式.将理论和模拟结果进行了对比,二者吻合较好,验证了模型的有效性.所提出的计算方法相对于有限元数值方法具有更高的计算效率,能在较宽的频段范围内给出精确的结果,且便于分析结构传声的物理机制和结构参数对传声性能的影响.研究结果表明:简支边界在隔声曲线上引入了结构的共振隔声波谷;加筋三明治板结构中同样存在明显的吻合共振效应;随着入射声波频率的提高,筋板惯性效应的影响越发明显.