流形上复杂系统的脆性理论分析

针对复杂系统的稳定性,利用微分流形理论研究了复杂系统的脆性问题.提出脆性熵的概念,并用之描述复杂子系统的脆性损坏程度.用稳定与不稳定流形来描述复杂子系统的状态空间,分别得到了未受扰动系统与受扰动系统的稳定性与不稳定性的判定定理.该定理可广泛应用于受扰动复杂系统的稳定性判别.     

工业纯铁锻造过程中“红脆”现象的相图分析

通过相图分析可知,奥氏体中的硫的固溶度随着温度急剧降低。如果不采取有效的消除措施,在工业纯铁的锻造过程中,由于过量硫元素的存在,在一个特定温度范围内,纯铁处于固-液两相区。因此,会造成奥氏体晶界位置存在液态薄膜而降低晶粒之间的结合能力,出现所谓的＂红脆＂现象。有关分析,可以作为实践教学过程中有关相图的应用和重要性的一个生动事例。     

基于蚁群算法的复杂系统脆性研究

针对复杂系统的研究,提出了一种复杂系统脆性分析的方法。建立了复杂系统脆性的赋权图模型,以图的边描述子系统之间的脆性联系,边的权值描述子系统之间的脆性联系程度。而且定义了系统最大崩溃路径,并且提出了一种求解系统最大崩溃路径的蚁群算法。为了进一步说明问题,又以24-Bus IEEE测试系统为例验证了新算法,并对算法中参数的选取进行了讨论。     

外掺剂对红黏土微观结构及脆性指数影响

为了研究外掺剂对红黏土的影响,对掺入氧化钙、氧化铝、氧化钙与氧化铝联合掺入的红黏土重塑样进行三轴不固结不排水试验;通过分析在不同外掺剂以及不同掺入率下改性红黏土的应力-应变曲线、抗剪强度峰值曲线,得出三种外掺剂对红黏土的力学性质的影响,并建立模型对红黏土脆性指数进行量化分析。采用场发射扫描电镜对改性红黏土的微观结构变化进行比对分析。试验结果表明:红黏土的强度随着氧化钙掺入率的增大而增大,氧化钙在显著提高红黏土强度的同时降低其脆性指数,导致其延展性变差;氧化铝的单独掺入对红黏土的力学性质影响甚微;氧化钙与氧化铝联合掺入能够提高红黏土的脆性指数,使红黏土的延展性能变好的同时提高了红黏土的强度。     

泥岩分层的脆性对底板比压的影响特征研究

实验测定了豫西义络公司二1煤层底板泥岩的力学参数,得到了泥岩试件单轴压缩全程应力-应变曲线,发现了豫西矿区泥岩试样脆性破坏特征;对义络公司二1煤层泥岩底板比压进行了现场测试,得出了垂直于分层弱面加载时,泥岩体的脆-塑性变形特征.对比分析了尺度效应影响下具有脆性分层泥岩底板的塑脆性变形机理：泥岩底板包含的分层弱面随其尺度增加而增加,分层弱面主导着底板的塑性变形;加载方向和分层弱面的关系影响着泥岩体的强度表现,垂直于分层弱面加载,泥岩逐层受压缩,产生脆性破坏,其分层强度决定了底板在峰后塑性变形过程中的恒阻承载能力;塑性弱面和脆性分层共同作用,形成了泥岩底板的塑脆性宏观力学行为.     

致密油水平井分段多簇优化设计方法

为提高致密油水平井段分段多簇设计的针对性,建立一种新的水平井分段多簇优化设计方法。采用岩心试验和垂向非均质平面均质(VTI)应力模型评价水平井水平段的应力与脆性指数剖面,并结合测井解释的储层品质参数及水力裂缝优化结果,采用模糊模式识别模型优选水平井段的射孔簇位置。试验结果表明:可采用岩石力学参数方法建立连续的脆性指数剖面,可根据水平井导眼井校正后的模型参数计算水平段的VTI应力剖面;模糊模式识别模型优选的射孔簇储层品质与脆性较好,宜作为裂缝布置的的位置;现场试验效果较好。     

弹性-脆性-损伤模型及其在岩石局部破坏研究中的应用

在弹性-脆性-损伤本构模型中,采用了由线性的莫尔-库仑剪切屈服函数和非线性的虎克-布朗屈服函数复合后的屈服函数,以适应高压应力条件下岩石变形及破坏规律的研究.为了考虑脆性岩石在应力突然跌落过程中的弹性模量的变化,引入了一个损伤因子,以描述损伤的程度.此外,还考虑了围压对弹性模量的增强作用.对平面应变压缩条件下的矩形岩样的破坏过程进行了计算,并与接近脆性的带拉伸截断的应变软化莫尔-库仑模型的结果进行了对比,发现了它们之间的差异.又对静水压力条件下的平面应变模型开挖圆形巷道之后的破坏区、轻微的剪切及拉伸岩爆区和体积模量的分布进行了计算.研究发现,当考虑围压对弹性模量的影响后,体积模量的高值区位于V形坑的尖端,而V形坑内部的损伤程度随着损伤因子的增加而增加.如果不考虑围压对弹性模量的影响,V形坑尺寸大、较钝.研究结果表明,不同岩石脆性破坏过程中的损伤程度及围压对弹性模量的影响程度不相同是导致V形坑形态差别的原因之一.     

W6Mo5Cr4V2高速钢软氮化渗层脆性改进的研究

通过观察和分析M2高速钢在软氮化处理后渗层的组织形貌和相结构,结果表明渗层组织中合金氮碳化合物以山脉状沿晶界析出分布是高速钢氮化产生脆性的重要原因,分析了该脉状组织的形成原因和脆化机理.通过适当改变软氮化工艺参数,控制其合金氮碳化物在渗层中呈弥散颗粒状分布,可大幅改善高速钢的氮化脆性,使渗层在渗层深度、显微硬度、渗层组织形态等方面均达到工艺要求,且具有良好的显微硬度分布梯度,在生产实际应用中获得良好的效果.     

硅铝铸铁的吸氧倾向及脆性探讨

硅铝铸铁是一种较好的抗腐蚀耐高温的铸铁材料，但脆性较高及熔炼上的困难限制了它的广泛应用，本文从热力学的角度对其脆性机理进行了探讨，认为硅铝铸铁在熔炼时具有较大的吸氧倾向，其含氧量高是性能的重要原因。采用覆盖法熔炼及缩短熔炼时间，可使硅铝铸铁的冲击韧性大为提高。