模态耦合及摩擦系数速度斜率与黏滑运动的关系

摩擦尖叫的理论目前主要有摩擦系数-速度负斜率、模态耦合、黏-滑运动和锁-滑理论,但没有一种理论可以完全解释摩擦尖叫等现象.因此,深入探讨各个理论之间的内在联系对于统一摩擦振动和噪声机理的认识至关重要.以摩擦系数及其速度特性为切入点,基于考虑摩擦系数及其速度斜率的单点接触集总参数柔体-刚体组成的二自由度非线性摩擦振动动力学模型,通过理论推导和数值计算研究摩擦系数-速度斜率对模态耦合不稳定的影响,并根据摩擦系数及其速度斜率的符号形成4个区域,分析了4个区域的黏-滑运动的特点和极限环及工况依赖性,并指出在摩擦系数-速度正斜率情况下系统参数改变会导致Hopf分岔.     

土的不同本构关系对三维有限元分析的影响

1概述宏观上假定土体为连续介质材料或者固体材料,根据材料的不同受力阶段和应力-应变关系特性,连续固体材料的本构关系可以分为弹性、塑性和粘性3大类本构关系[1].这里主要考虑理想弹塑性模型中的Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型和修正剑桥模型,这3种模型都是土体数值模     

滑动速率及系统刚度对断层滑动性质影响研究

为进一步探索活动断层滑动性质及断层系统演化过程的影响因素,基于单自由度弹簧-滑块模型,引入速率-状态依赖摩擦本构关系,建立了单自由度弹簧-滑块系统的静力平衡方程,采用龙格-库塔法解非线性方程组,重点研究了滑动速率及系统刚度对断层滑动性质、系统演化过程的影响.研究表明:活动断层滑动速率越大,系统响应越大;系统刚度越大,越不易失稳.系统刚度低于临界刚度时,一旦断层产生滑动,系统将向失稳方向发展,系统的运动轨迹将越来越远离平衡点;系统刚度等于临界刚度时,活动断层将保持周期性滑动,滑动速率越大,应力振荡的幅值也越大,此时系统的运动轨迹为一极限环;系统刚度大于临界刚度时,断层经过短暂的周期滑动后.很快达到稳定滑动状态,此时系统的运动轨迹趋向于并最终达到系统的吸引子.     

跨逆断层隧道应力影响因素的数值模拟分析

采用MIDAS-GTS数值模拟软件来研究断层错动对跨断层隧道的影响。考虑断层倾角、断层破碎带宽度、围岩级别和衬砌级别4个影响因素。采用正交试验法设计数值模拟试验,模拟隧道的位移和应力变化,对所得数据采用极差分析方法进行分析,得到以下结论：影响跨断层隧道拉应力的主要因素为断层破碎带宽度;影响跨断层隧道压应力的主要因素为围岩级别。     

断层宽度对跨断层隧道错动反应特性影响的数值模拟

为了研究断层宽度对跨断层岩体隧道错动反应特性的影响,利用大型有限元软件ABAQUS,建立了断层错动三维有限元计算模型。在此基础上,以走滑断层为例,对比分析了断层宽度逐渐增大的过程中,跨断层岩体隧道的错动反应特性。计算结果表明:走滑断层错动作用下,衬砌拱腰主要承受拉/压应力,拱顶和拱底主要承受剪应力;拉/压应力峰值出现在变形最为剧烈位置处,剪应力峰值出现在错动盘和断层交界面附近。走滑断层错动对衬砌的影响范围随断层宽度的不同而有所不同:当断层宽度由0逐级增加至20、40 m时,影响范围逐渐增大;当断层宽度由40 m增加至60 m时,影响范围基本不变,说明断层错动对衬砌的影响范围存在一限值。     

断层带对深部地压影响的数值模拟

由于浅部断层带中的岩体比较软弱和破碎,所以成为应力降低带,而深部工程中断层带对地压分布的影响是一个有待深入研究的问题.为了了解和掌握深部地压分布规律,本文中通过结合某工程现场条件,在实际调研和岩石力学实验的基础上,建立了力学数值模型,分析了深部工程中断层带对深部地压分布的影响.结果表明,深部工程中断层的存在影响了地应力分布的连续性,在同一水平高程上,断层上盘的主应力大于断层下盘的主应力;高地应力出现在断层上盘和矿层上盘的交叉区域.     

加载速率对不同温度状态石灰岩力学性能影响的试验研究

借助美国MTS810电液伺服材料试验机和高温炉,对常温和600℃两种温度状态下石灰岩试件进行不同加载速率下的单轴压缩试验,得到石灰岩力学性能随加载速率的变化规律。结果表明:常温时,石灰岩岩样在3×10-4~3×10-3 mm/s的低应变率范围内,加载速率对峰值应力和弹性模量影响不大,在加载速率为3×10-3~3×10-1 mm/s的区段内,峰值应力和弹性模量均呈明显上升趋势;600℃时,峰值应力和弹性模量随加载速率增加变化不大。常温时,不同加载速率下石灰岩岩样均为竖向劈裂破坏,且在3×10-3~3×10-1 mm/s的加载速率区段中,随加载速率的增加,劈裂面逐渐增多;600℃时,石灰岩岩样在不同加载速率下均为剪切破坏。     

磨溪-高石梯区块断层对裂缝分布的控制作用

为了查明磨溪-高石梯区块断层展布与裂缝分布特征，以地质力学理论为指导，利用地震、测录井、岩芯及相关实验测试资料，识别不同断层类型，划分断层级别，开展裂缝定量预测工作，建立断层与裂缝分布关系模式。结果表明，磨溪-高石梯区块断层在纵向上规模大，延伸长，断开层位多，具有明显的分层性，可划分为3个构造层，且在平面上具有显著的分区性和分带性。不同规模、走向及性质的断层对裂缝的分布影响显著，裂缝密度普遍在1.5~5.0条/m，最高为7.0条/m，高值区主要分布于断层及其周缘。裂缝开度在断层发育带最高可达3 mm。磨溪-高石梯区块是一套断层-裂缝共生系统，主断裂控制次级断裂及裂缝的发育，次级断层控制局部裂缝发育。     

急倾斜煤层深部开采对浅部断层活化影响的数值模拟研究

淮南矿区某矿采区属倒转地层,灰岩含水层位于煤层顶板,断层的活化极易导通上部含水层,引发突水事故.面对急倾斜煤层开采深度不断增加的现状,采用FLAC3D数值模拟的方法,对急倾斜煤层深部开采对顶板浅部断层活化影响的规律进行了研究,总结了急倾斜煤层开采深度与断层活化之间的时空关系,验证了通过控制采高和隔离煤柱大小,可以有效降低急倾斜煤层开采对断层的扰动作用,对急倾斜煤层后期深部开采断层突水预测与防治具有重要的理论指导意义和工程应用价值.     

对喹诺酮C-3位构效关系的一些影响因素

用AM1分子轨道方法对萘啶酸及其类似物进行了优化计算。结果发现该类药物的抗菌活性与C 3位的空间构象和静电势分布有着紧密的联系。C-3位羧基 (或其模拟物 )与C-4位酮基共面性、以及它和母核共面性对抗菌活性十分重要,C-3位两个氧原子 (或其模拟羧酸)周围较强的负静电势也是影响活性的重要因素。     

贵州省不同类型自然保护地空间分异及其影响因素

受自然与社会因素的影响,不同类型自然保护地的空间分异存在较大的差异.研究针对贵州省内的自然保护区、森林公园、湿地公园和风景名胜区等4类自然保护地,综合运用最邻近点指数、地理集中指数、核密度和地理探测器模型对其空间分异特征进行分析,并探讨其影响因素.结果表明：自然保护区与其余3种自然保护地在数量的空间分异特征上具有明显差异,但4种自然保护地在面积的空间分异特征上均表现出离散化分布的特征,具有较高的相似性.相同影响因素的解释力在不同类型的自然保护地上差异较大,在数量上主要影响因素呈现出趋异性,而面积上主要影响因素则呈现出趋同性.任意2个影响因素交互后其解释力均增强,交互的特征呈多维度复合影响的态势.不同类型自然保护地功能定位的差别是其主要影响因素呈现出趋异性和趋同性的主要原因.     

昭通——鲁甸断裂带晚第四纪活动性研究

昭通—鲁甸断裂带是青藏高原东南缘大凉山次级活动块体南部边界的重要组成部分,也是滇东北地区重要的地震构造.为进一步了解断裂活动程度和晚第四纪活动性,开展野外地质地貌调查、探槽工程及样品采集与年代学测试等研究.结果表明：(1)根据野外地质地貌调查结果,昭通—鲁甸断裂带北东向3支次级断裂在晚更新世以来活动强烈,运动性质以逆冲兼具右旋走滑为主.(2)昭通—鲁甸断裂上,新棚子村开挖的探槽揭示出断层错断了晚更新世地层[（32 510±30）a BP];根据黏土层明显的砾石定向排列及砂石层扰动现象,推测断层可能错断全新世地层[（10 880±30）a BP].研究成果对滇东北及川滇交界地区地震趋势及地震危险性预测具有重要意义.     

山脉地形对云南冷锋切变型强降水的影响

利用多种资料对2014年6月2829日云南省冷锋切变型强降水进行诊断分析,并利用WRF中尺度模式,对此次过程进行地形敏感性数值试验.结果表明去除山脉地形后,全省区域降水量明显减弱,大雨、暴雨的落区急剧缩减;降水量的变化差异主要由降水强度的变化引起.山脉对低层冷空气的引导和阻挡作用最为显著,四川东部到贵州一带的东北气流经乌蒙山加速进入到滇中地区,受哀牢山、无量山和横断山脉的阻挡,与青藏高原东南侧沿横断山脉南下的冷平流汇合,在滇中及以东、以北地区盘踞;夏季来自南海的东南气流及来自孟加拉湾的偏西气流均具有高温高湿性质,在山脉的引导和阻挡作用下,与南下受阻的冷空气交汇,形成锋面降水;山脉的强迫抬升机制迫使其周边出现显著的垂直上升运动,强度约0.4~0.7m/s;在山谷相间的区域,特别是山脉的迎风坡处,水汽通量辐合,其增量可达(0.02~0.07)10-6gs-1cm-2hPa-1,有利于当地大雨、暴雨的发生.     

量子化学研究不同取代基对六苯并蔻电荷传输性能的影响

应用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G(d)、M06-2X/6-311+G(d)、CAM-B3LYP/6-311+G(d)理论水平,分别计算12个不同取代基取代的六苯并蔻分子的电荷传输速率.研究结果显示,采用长程较正泛函CAMB3LYP更适合目标体系的电荷传输性能研究.在六苯并蔻环上,引入6个—CH₃与—CN取代基,得到的六苯并蔻衍生物分子与母体六苯并蔻相比,空穴迁移率相对较大,分别为2.51、0.92 cm²·V^-1·s^-1,可设计为性能优良的p型有机半导体分子;引入6个—SH、—CH2SCH₃及—COOCH₃取代基,得到的3个分子与母体六苯并蔻相比,对分子的电荷传输速率改善较小;引入—SCH₃、—OCH₃、—OH、—NHCH₃、—N(CH₃)2等5个取代基,所得到的5个分子电子迁移速率为空穴迁移速率的1.7～18倍,有望设计成性能优良的n型有机半导体材料.     

正交法研究不同因素对SF/PU复合水凝胶抗压性能的影响

IPDI为硬段,PEG、PPG为软段,DMPA、DEG为扩链剂,TEA为中和剂合成了聚氨酯预聚体.以PEG的相对分子质量、-NCO/-OH(n/n)、 PEG/(PEG+PPG)(n/n) 和SF/(SF+PU)(m/m)为4个影响因素设计了四因素四水平正交实验并制备了一系列丝素蛋白/聚氨酯复合水凝胶.采用非限制性压缩试验对水凝胶进行抗压缩性能测试,并通过方差分析法对实验结果进行分析.结果表明PEG的相对分子质量对水凝胶的抗压性能影响最明显.PEG的相对分子质量为600、1 000、2 000、4 000时所制备的丝素蛋白/聚氨酯复合水凝胶的抗压模量均在0.35～1.20 MPa之间.     

An experimental study on variation of thermal fields during the deformation of a compressive en echelon fault set

The temperature variations during deformation of a compressive en echelon fault set in a rock sample were measured by a surface measurement system with multi-point platinum resistance thermometers and an infrared thermal image system. The measurements obtained by the two systems were in agreement with each other, indicating a relationship between temporal-spatial variations of the thermal field and changes of stress and strain. At varied structural positions of the rock sample, the rising of the temperature was different, implying distinct stress distributions at these positions. In the experiment, the deformation process of the sample included three stages: elastic deformation, stick-slip, and rupture. Correspondingly, the variation process of temperature had also three stages, each of which had its own temperature rising profile. And the thermal radiation field showed a similar process. These phenomena mean that the dominant mechanisms of temperature rising in all stages of deformation are different. Experimental results provide a physical basis for the study of current fault activities by using data of satellite infrared images.     

基于多尺度排列熵和正则化RVFL的高压隔膜泵单向阀故障诊断

高压隔膜泵单向阀运行工况复杂,运行时产生的振动信号具有非线性、非平稳特性,导致信号特征提取困难,故障状态难以识别.为了提取单向阀运行状态的非线性动力学特征,提升故障诊断模型的识别精度和泛化能力,提出了一种基于多尺度排列熵（Multi-scale Permutation Entropy,MPE）和正则化随机向量函数链接（Random Vector Functional Link,RVFL）网络的单向阀故障诊断方法.首先,对工况下采集的单向阀振动信号进行变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）获得既定的若干本征模态函数（Intrinsic Mode Function,IMF）分量;然后,计算IMF分量的多尺度排列熵,构建表征单向阀运行状态的特征值向量;最后,基于运行状态的特征值向量,建立正则化随机RVFL的故障诊断模型,并应用于单向阀的运行状态监测与识别.实验结果表明,构建的故障诊断模型能够精确地识别单向阀的故障类型,准确率达到98.89%.     

不同初始pH值酸性土壤净矿化、净硝化和酸度变化分析

采集了4个不同初始pH值酸性土壤,在60%土壤持水量和25 ℃条件下对土壤矿化、净硝化和酸度变化进行了研究.结果表明,Ⅰ号土壤(pH=4.03,茶园土)矿化作用不明显,Ⅱ号(pH=4.81,玉米地)、Ⅳ号(pH=6.02,菜地)土壤矿化模式为Logistic 方程,Ⅲ号土壤(pH=5.41,菜地)为指数方程.不加NH+4条件下Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号土壤净硝化模式为一级反应方程,加NH+4后净硝化速率增加一个数量级.培养结束后不加NH+4条件下Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号土壤pH值没有变化,加NH+4处理后pH值显著降低,同时交换性Al3+显著增加.加NH+4促进酸性土壤(pH=4.81~6.02)硝化和酸化,但pH值过低的土壤(pH=4.03)NO-3-N、pH值和交换性Al3+无显著变化.     

基于时间区间关系的时态模糊描述逻辑研究

针对传统的模糊描述逻辑对随时间变化的不精确知识缺乏表达能力,运用时态逻辑,结合模糊计算,提出了基于时间区间关系的时态模糊描述逻辑—TFDL(IntervalAllen).引入Allen区间关系用于表示时间区间关系,并给出了TFDL(IntervalAllen)的语法和语义.该逻辑形成的系统增强了不精确知识的时态关系的表达能力.     

An experimental study on variation of thermal fields during the deformation of a compressive en echelon fault set

The temperature variations during deformation of a compressive en echelon fault set in a rock sample were measured by a surface measurement system with multi-point platinum resistance thermometers and an infrared thermal image system. The measurements obtained by the two systems were in agreement with each other, indicating a relationship between temporal-spatial variations of the thermal field and changes of stress and strain. At varied structural positions of the rock sample, the rising of the temperature was different, implying distinct stress distributions at these positions. In the experiment, the deformation process of the sample included three stages: elastic deformation, stick-slip, and rupture. Correspondingly, the variation process of temperature had also three stages, each of which had its own temperature rising profile. And the thermal radiation field showed a similar process. These phenomena mean that the dominant mechanisms of temperature rising in all stages of deformation are different. Experimental results provide a physical basis for the study of current fault activities by using data of satellite infrared images.