超声对软物质液滴作用的动力学研究

用空化泡运动的研究方法推导出超声作用下软物质液滴在与之不相混溶液体中半径变化的运动方程,通过数值模拟探讨了超声频率、声压幅值、初始半径和界面张力系数对液滴半径变化的影响。结果发现:频率越低、声压幅值越大,液滴运动越剧烈;声压幅值小于静压时液滴只在初始半径附近做微小的稳定振动;液滴初始半径越小,液滴运动越剧烈,但初始半径大小不影响液滴最终所能达到的大小;界面张力系数的大小对超声场中液滴半径变化影响不大。     

采动条件下井壁变形对井筒涌水量的影响

大口径深立井开挖过程中,较准确预测井筒涌水量一直是工程实践中需要解决的难题.以山东龙固矿主井为例,采用理论分析、实验测试和数学计算探讨井筒开挖阶段涌水量的合理预测方法.首先,开展了实验测试分析应力应变-渗透性的关系,提出了覆岩的渗透性与岩石性能有关,且渗透性在岩石破坏前后其值达到最大.其次,采用岩石力学理论和Flac3D数值模拟对井筒破坏带范围进行计算,得出风化基岩段产生2.5 m左右的破坏带,二叠系砂岩中产生5 m左右破坏带,在石炭系岩层中产生3 m左右的破坏带.最后,分别对是否考虑岩层破坏带影响的2种情况,使用解析法、数值模拟法、达西渗流断面法计算了井筒涌水量.得出结论:忽视井筒破坏带对涌水量的影响导致预测值偏小;达西渗流理论公式应用在上覆第四系松散层中应用效果较好,在深部基岩裂隙岩体中数值法效果更好.     

椎间盘与韧带对腰椎变形影响的生物力学研究

利用CT扫描图像和三维重建软件,重建羊腰椎L1-L4的三维实体模型,建立包括椎体、椎间盘和韧带的有限元模型,数值计算得到椎体,椎间盘和韧带的应力分布规律.数值计算结果表明:施加单一牵引载荷和侧向弯曲载荷时,考虑间盘与韧带时腰椎的位移场与未考虑间盘与韧带时腰椎的位移场有明显的区别,对椎体的等效应力影响较小.文中结果表明,椎间盘与韧带明显影响腰椎变形的,研究腰椎变形需要考虑椎间盘与韧带.     

细长轴磨削加工过程有限元分析

细长轴由于长径比大,自身刚度差,加工时容易变形产生腰鼓型、竹节型等缺陷特征,因此合理的磨削加工工艺对保障细长轴的质量很重要。利用有限元软件ANSYS分析细长轴在磨削力作用下的静力变形,结果表明:可以通过合理使用跟刀架、设置弹簧机构的预变形或支撑机构的预应力来减小细长轴的磨削变形。进一步通过模态分析确定其临界转速,避免发生共振现象。     

镁水泥钢筋混凝土盐卤侵蚀下的耐久性试验

针对研发青海省格尔木市的察尔汗盐湖地区耐腐蚀混凝土研发的迫切要求,结合察尔汗盐湖地区的实际情况,设计盐卤侵蚀单因素试验条件,通过相对质量、相对动弹性模量、裂缝与变形及钢筋的锈蚀情况来研究镁水泥钢筋混凝土在盐卤侵蚀单因素下的耐久性问题.通过研究发现:经长期盐卤侵蚀试验后,镁水泥混凝土性能未出现明显劣化;镁水泥混凝土的抗腐蚀性能优越,钢筋均存在一定程度的腐蚀.     

基于蒙特卡洛法的铣削让刀误差概率分布预测

基于斜角切削理论,建立铣削力计算模型,求解得到铣削力.构建薄板受力变形的挠度函数,结合刀具的受力变形求解刀具-工件耦合变形的铣削让刀误差.采用神经网络拟合方法,求出输入铣削参数与输出最大让刀误差的函数关系.考虑刀具参数、材料参数、工件参数以及加工工况等随机参数对金属切削的影响,利用蒙特卡洛方法,对输入参数进行抽样,将参数样本代入神经网络拟合的函数模型中,获得铣削让刀误差样本,并分析其概率特性,从而提出一种铣削让刀误差的概率分布预测方法,较确定性计算铣削让刀误差的方法更加符合实际.     

基于最小二乘支持向量机的大坝变形预测研究

大坝变形预测是风险评估的关键,而涉及因素存在高度非线性.为达到好的预测效果,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的大坝变形预测方法.在数据预处理方面,针对传统的参数平方、立方这种处理方式,提出变阶次概念;针对LSSVM交叉验证耗时过多,提出了一种简单可行的变参数方法 .为了快速获得优化结果,引入基于十进制的遗传算法.此外,为进一步提高预测精度,引入遗忘因子概念.最后,给出一个实例.     

大型地下洞室群变形实测与数值模拟

以某水电站大型地下洞室群开挖为例,建立了三维数值分析模型,研究了洞室群开挖后洞周围岩的变形特性并分析了锚索应力损失对周围岩体变形和应力状态的影响;通过模拟结果与实测结果进行对比,分析模拟方法的合理性和支护方案的可行性.结果表明,围岩水平位移在洞室边墙中部最大,竖向位移在洞室拱顶最大,在洞室交叉部变形也较为显著;模拟结果与实测结果较接近,能良好地反映洞室实际开挖的过程和围岩的变形规律;锚索预应力损失达到某一程度时会使围岩水平位移显著增大.     

高频度边坡变形监测方法与小波分析数据处理

在使用全站仪做边坡监测时,把测站点作为基准点,可以获得较精确的形变信息并节省工作量,而当测站点偏移时,会影响观测结果精度。以某边坡的监测为例,在测站点移动的情况下,描述相应的观测方案和基于小波分析的数据处理方法。     

西南天山榴辉岩的显微构造及其变形机制探讨

岩石、矿物的显微构造是岩石变形、变质等各种地质作用最直观的记录。新疆西南天山高压变质带中榴辉岩的显微构造研究,对认识其在地壳深俯冲过程中的岩石、矿物变形机制有十分重要的意义。西南天山榴辉岩的显微构造研究发现:绿辉石的动态重结晶亚晶粒化和颗粒边界迁移、云母的扭折和波状消光、方解石的机械双晶等显微变形现象,表明动态恢复作用、位错滑移和位错攀移为主的晶质塑性变形机制是榴辉岩的主要变形机制;石榴子石呈无变形刚性特征,具有变斑晶包迹结构,说明固态物质扩散迁移是榴辉岩的另一个重要变形机制;石榴子石多具有良好的晶型,说明石榴子石是在静变质状态下稳态生长而成,这与大别—苏鲁高压—超高压变质带有明显区别。因此,笔者认为位错蠕变、动态重结晶主导的晶质塑性变形和固态物质扩散迁移组合的显微构造变形现象,是西南天山高压—超高压变质榴辉岩的显微构造组合特征。这样的组合特征可能代表了洋壳深俯冲经历高压—超高压变质作用榴辉岩变形机制。