路基非饱和土动态回弹模量计算模型对比研究

作为路面结构设计的关键参数,对动态回弹模量的可靠计算一直是工程界不断探索的课题。本文收集并分析国内外已有关于路基土回弹模量的计算模型,根据自变量的不同属性,将计算模型归为两大类,第一类为将应力水平作为变量(I型),第二类是将表征湿度状态的基质吸力作为变量,这其中又分为两个子类,一是将基质吸力引入耦合到应力变量中(II1型)；二是将基质吸力剥离出来作为独立变量(II2型)。然后结合2种土样的循环动三轴试验数据,对3类计算模型的可靠性及适用性进行对比评价。结果表明：将基质吸力作为单独变量(II2型)的计算模型能更真实的反映非饱和路基土动态回弹模量的变化规律,拟合度较高。     

R型半胱氨酸体系电荷转移百分数的理论计算

采用密度泛函理论中的CAM-B3LYP方法, 在6-31G(d)基组水平上优化气相条件下R型半胱氨酸(R-Cys)分子的几何构型, 理论研究电子激发过程中R-Cys体系片段间的电荷转移特征, 并基于弛豫与非弛豫激发态密度计算片段间的电荷转移百分数. 结果表明: 对于SH片段, S0到S3的电荷转移百分数为57.96%； 对于COOH片段, S0到S1~S5各激发态的电荷转移百分数均为负值, 二者电荷转移的定性结果一致； 对于NH2片段, S0到S1和S4的电荷转移百分数分别为6.98%和31.45%.     

钨/石墨烷/钨第一壁材料缺陷与力学性能的第一性原理计算

托卡马克装置是实现可控热核聚变的主要装置之一, 而第一壁材料在确保托卡马克装置稳定运行的过程中起着至关重要的作用. 钨金属已被广泛使用作为第一壁材料, 但是聚变反应产生的氦原子在进入钨晶体后易形成"氦气泡"和点缺陷, 严重影响托卡马克装置第一壁材料的稳定性. 首次设计将钨/石墨烷/钨体系作为第一壁材料. 第一性原理计算结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料中的界面可以捕获氦原子和空位, 且能促进自填隙钨原子与空位复合, 从而降低钨体相中的缺陷密度; 弹性常数计算结果表明, 石墨烷层的存在可以提高钨金属的柯西压力值($C' $)和各向异性因子($A$), 使第一壁材料的延展性得以提高, 且不易出现裂纹, 但是在相同温度下钨/石墨烷/钨第一壁材料的力学模量有所下降; 利用准简谐德拜模型计算吉布斯自由能 $G^*$、定容热容$C_\mathrm V$、熵($S$)等热力学函数结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料的热力学稳定性与纯钨金属相比有所下降.     

海洋放射性现场探测谱仪的机械优化设计

为提高海洋放射性现场探测NaI(Tl)谱仪的探测性能，采用蒙特卡罗仿真和统计计算方法，研究和分析谱仪封装、材料和尺寸等机械设计对探测性能的影响规律。综合考虑伽马射线衰减和密封、耐压及耐腐蚀等要求，开展谱仪的机械优化设计和海上现场检测实验。优化谱仪达到了对40K最小探测活度约0.30 Bq/L，现场测量相对误差为0.45%。该研究对海洋放射性现场探测谱仪的性能优化设计和现场应用具有重要的指导意义。     

在高压下CrB4 的结构和电子性质的第一性原理计算

该论文对新合成超硬材料CrB4 的结构和电子性质从0 GPa到100 GPa的压力范围内，采用密度泛函理论下的第一性原理计算进行了详细的理论研究. 在零压力下的结果与现有的理论和实验值吻合得很好. 计算了CrB4 的结构，键长，B–B、Cr–B键的Mulliken重叠布居，态密度（DOS）和PDOS等随压力的依赖，并进行了讨论. 计算出的结构性质随压力的依赖表明，结构参数和CrB4 共价键对压力不敏感，有力地支持了CrB4化合物的高硬度是来自于B–B笼这一特点.     

第一性原理研究Mg(16-x)Tix(x=1-16)合金的晶体结构和力学性质

设计力学性能良好的新型镁钛合金对于促进汽车工业、固态储氢材料以及生物复合材料具有重要的意义. 本文基于第一性原理计算, 以能量为判据, 筛选出了Mg(16-x)Tix(x=1~16)每个组分下最稳定的晶体结构, 同时通过形成能、声子谱以及弹性常数对相对稳定的Mg15Ti1, Mg2Ti2, Mg1Ti15晶体结构进行了详细的研究. 研究结果表明镁钛合金是不相溶的, 形成的结构均为亚稳态结构且是热力学稳定的, 此外钛含量的增加有利于增加镁钛合金的硬度以及延展性, 这与实验结果一致, 但是会降低共价键的强度.     

气膜条件下车厢表面摩擦阻力计算理论研究

针对气膜条件下厢式运输车厢体表面摩擦阻力减小的实验结果,分别提出边界层加厚理论、混合降速理论、边界层加厚-混合降速理论3种理论来研究空气介质中空气膜的减阻机理,建立了气膜条件下厢式运输车厢体表面气流摩擦阻力计算模型,定性对比分析了厢体表面在有气膜和无气膜条件下各自所受到的气流摩擦阻力.结果表明,有气膜时摩擦阻力减小,这一结果与笔者前期的实验研究结果趋于一致,为气膜减阻在厢体表面减阻中的实际应用提供了理论基础.     

普光气田地层水启动压力梯度实验研究

针对现有的地层水启动压力梯度计算模型计算结果差异大的问题,选取四川盆地普光气田早三叠纪飞仙关组超深层碳酸盐岩储层标准岩心,开展了储层温度条件下的地层水启动压力梯度实验测试,根据实验测试结果建立了地层水启动压力梯度计算模型,对比分析了不同地层水启动压力梯度计算模型的计算结果,分析了影响地层水启动压力梯度的主要因素,以普光气田为例进行了实例计算和分析。结果表明:地层水启动压力梯度随渗透率的降低而增大,在渗透率相对较低时,地层水启动压力梯度随着渗透率的降低急剧增大;地层温度影响地层水黏度,从而改变地层水在细小孔道中流动时的非牛顿特征,进而影响地层水启动压力梯度的大小;储层渗透率和地层水黏度是影响地层水启动压力梯度大小的主要因素;普光气田Ⅱ、Ⅲ类储层地层水启动压力梯度较大,要准确描述气藏水侵规律,需考虑储层的地层水启动压力梯度。     

超大断面双侧壁导坑法核心土宽度研究

贵阳交通轨道2号线地铁车站观水路站地处贵阳老城区，人口众多、交通复杂、建筑密集。隧道围岩级别为ⅴ级，且属于超大断面隧道。为了减少隧道开挖引起的地层扰动。本文通过数值计算模拟了双侧壁导坑法开挖。分析了三种不同宽度的核心土对隧道开挖的稳定性影响。并综合分析了地表、拱顶、边墙以及拱底的位移与力学特征，得出最优核心土宽度为10 308mm，同时建议开挖核心土时要加强监测与做好加固措施。     

适用于可持续认证的生物质能温室气体排放核算方法

 能源领域可持续认证标准要有温室气体（greenhouse gas，GHG）排放核算方法作为支撑。中国尚未开发适用于生物质能可持续认证的GHG排放核算方法。本文梳理了GHG排放核算的一般方法，基于国外生物质能可持续政策要求与认证标准的相关方法学，识别出核算方法的关键要素。在对中国研究层面生物质能生命周期GHG排放核算不同认识进行梳理和讨论的基础上，提出了适合于中国可持续认证的核算方法的建议。