聚苯乙烯轻质混合土强度变形特性的微观试验研究

聚苯乙烯(EPS)轻质混合土是一种新型的轻质土工材料.通过扫描电镜对聚苯乙烯颗粒轻质混合土的微观性状进行了研究,从轻质混合土的微结构基本单元的形状、基本单元体的接触状态、基本单元体间的联结形式等微观角度解释了轻质混合土的强度变形机理.其微观结构研究表明,轻质混合土试样内部由于水泥水化、水解形成的网络状胶结结构是其强度的主要来源;轻质混合土中的EPS颗粒是通过置换效应和空间效应影响强度变形特性的.     

受限高浓度电解质溶液的电动力学输运

为了解释有关纳米通道内离子输运特性的一系列违反经典流体力学和电迁移理论的实验现象的内在机理,通过分子动力学模拟的方法,研究了受限高浓度Na Cl溶液的离子电流和迁移率等电动力学输运特性.结果显示,跨膜电压和接入电阻是导致单层石墨烯纳米孔的离子电流随孔径呈线性增长的重要原因.受限电解质溶液与体态溶液的本质区别是除了固液界面的边界效应外,跨膜电压造成的局部超大电场将导致电迁移速率随电场强度增加出现非线性增长的Wien效应.同时,离子迁移率随溶液浓度升高而下降.产生这些变化的微观机理除了离子氛屏蔽效应外,还有离子对形成和离子碰撞等离子间微观相互作用.     

建筑垃圾复合粉体材料对水稳碎石基层力学与收缩性能的影响

为缓解半刚性基层开裂病害,对掺建筑垃圾复合粉体材料(CWCPM)的水稳碎石基层的强度和收缩性能进行了研究,并借助DSC-TG同步热分析手段,分析了CWCPM对水泥基材料微观机理的改善作用.结果表明:CWCPM提高了试件28 d无侧限抗压强度和90 d抗弯拉强度;除个别方案外,CWCPM的掺入提高了水稳碎石基层的收缩性能.CWCPM对水泥基材料微观机理的改善作用表现如下:CWCPM良好的填充效应提高了水泥基材料的密实度;各粉体材料间的叠加效应和火山灰效应改善了水泥基材料的水化产物组成,降低了稳定性较差的Ca(OH)2含量.     

页岩气渗流过程中的多场耦合机理

本文简要概述了目前模拟页岩气渗流机理数学模型的不足之处,基于线弹性多孔介质力学,建立了自由气渗流、吸附气表面扩散、吸附气非平衡解吸附、岩石变形的全耦合页岩气微观渗流数学模型,推导了纯孔隙介质与包含裂隙介质的主要物性参数的应力敏感模型,并推导了解吸附过程非平衡效应的理论模型,形成了一套较全面的描述页岩气在线弹性微纳多孔介质中的微观流动数学模型.通过数值模拟分析了应力敏感、表面扩散、非平衡效应对页岩气传输的影响,结果表明:页岩的应力敏感效应由基质中的天然裂缝决定,页岩孔隙本身的应力敏感性可以忽略;吸附气的表面扩散十分缓慢,可以忽略;平衡常数与孔隙度对非平衡效应影响显著,吸附速率对页岩气流动的影响十分明显,吸附速率越大,页岩气流速越大.本文建立的数学模型为深入理解页岩气渗流微观机理,科学开发页岩气藏提供了一定的理论基础.     

稠油泡沫驱和三元复合驱微观驱油机理对比研究

为了研究稠油泡沫驱和三元复合驱的微观驱油机理,利用微观仿真玻璃刻蚀模型进行了驱油实验,通过图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号,然后采用图像分析技术进行对比研究.结果表明,泡沫驱对稠油的微观驱油机理有乳化作用、贾敏效应和泡沫的挤压剪切作用,而三元复合驱主要还是通过聚合物对管壁剩余油、盲端剩余油的拉、拽作用达到剥离稠油的目的.泡沫驱和三元复合驱相比,泡沫驱具有贾敏效应,能够对水流大通道进行有效封堵,从而提高了驱替剂的波及系数.三元复合驱虽然对稠油也具有较强的乳化作用,但是未观察到乳化捕集作用从而引起波及系数的提高.由于波及系数的提高对于开发稠油油藏极为有利,因此泡沫驱对提高稠油油藏采收率具有很大的优势.     

西峰油田微观孔隙结构对注水开发效果的影响

目的 探讨西峰油田长6、长8储层微观孔隙结构对注水开发效果的影响.方法 综合运用常规微观孔隙结构研究方法 和真实砂岩微观模型水驱油、CT扫描、核磁共振等技术.结果 西峰油田合水区、庄19区块长8储层和庄40区块长6储层的孔隙连通情况、孔喉比大小影响着渗流规律和注水开发效果;实验发现,微裂缝的存在使得水驱油机理和效果均发生了改变,只要有微裂缝存在,即使整体渗透率很小,在较低的压力下,注入水就可以进入前行,但水驱效果差;贾敏效应的存在增加了水驱油压力,且渗透率越低,水驱油与油驱水压力差越大;压敏效应对特低渗透储层(尤其是微裂缝储层)的注水效果影响明显.结论 孔隙结构差异性、微裂缝、贾敏效应和压敏效应是影响注水开发效果的根本原因.     

水化学腐蚀下岩石损伤力学效应研究

水化学腐蚀条件下岩石损伤力学效应是引起裂隙岩体力学性质变化的主要原因,因此,对裂隙岩体微观结构的水化学损伤效应及其定量化的研究具有重要意义.阐述了裂隙岩体的水化学腐蚀及裂隙岩体损伤力学的国内外研究现状,定性地研究了岩石水化学损伤的化学成分分析理论及能量分析理论,对水化学溶液的腐蚀影响机理进行了分析,并研究了不同化学溶液对岩石变形及强度腐蚀效应的影响.     

伽马辐照改性聚苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物力学性能的DMTA分析

本实验研究了聚苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物经辐照后动态力学特性的变化特征.参照以前有关SB辐照效应的正电子湮灭寿命谱和傅立叶红外光谱分析结果,从微观角度解释了辐照前后的SB玻璃化转变温度、低温力学特性及储能模量等物理特性变化的机理.     

磁性液体磁-粘效应研究进展及其理论分析

介绍了磁性液体的磁-粘效应在应用中的重要影响和作用,并从实验和理论两方面系统地阐述了磁性液体的磁-粘效应研究进展情况;通过对磁性液体微观模型的研究,分析了磁性液体磁-粘效应机理;最后对磁性液体基于磁-粘效应的应用前景进行了展望。     

水射流作用下橡胶断口微观形貌特征研究

利用Omax2626xp切割台进行不同压力下的纯水切割实验.采用SEM观察橡胶中微观组织结构,研究了橡胶在水射流作用下的断口形貌.对水射流切割废旧轮胎进行了形貌分析,利用断裂力学理论研究了微观断裂机理,分析其微观破坏机理,得出了橡胶材料微观损伤断裂的力学和物理过程.结果表明,实验结果与理论分析在测定压力范围内吻合较好.     

干摩擦条件下MoSi2/45钢摩擦磨损性能的研究

通过着重研究 Mo Si2 与 4 5钢对摩时的干摩擦磨损性能 ,在扫描电子显微镜 (SEM)下观察了磨损表面的形貌 ,分析了其摩擦磨损机理 .结果表明 :随 Si O2 氧化膜的产生与剥落 ,摩擦系数随摩擦行程的延长呈不规则变化 ;Mo Si2 材料表现出优良的耐磨性能 ,其稳定磨损率小于 0 .0 4 g/ km.随着磨损载荷的增大 ,摩擦机理主要从微观滑移、塑性变形转变为粘着效应 ;磨损机理主要从磨粒磨损、氧化疲劳磨损转变为粘着磨损 .图 8,参 1     

基于微观渗流机理的宏观油藏数值模拟研究

处于高含水开发期油藏的剩余油分布主要受流体性质和岩石孔隙结构的影响,而经典数值模拟并没有考虑微观孔喉特征的影响.为此建立了描述微观孔喉特征的地层孔隙网络模型,并对构成网络的基本连线单元进行改进,使网络模型能更细致地描述油水分布特征和水驱油微观机理.利用逾渗理论计算了基于微观渗流机理的相对渗透率曲线,并将其应用到经典数值模拟计算中,实现了微观渗流机理与宏观数值模拟计算的结合.实例分析表明,利用该数值模拟计算方法得到的基于微观特征的剩余油分布更符合地下实际流体分布,其结果可为调剖堵水、化学驱提供技术参数.     

强关联体系

电子关联效应会导致高温及非常规超导电性、反常的磁性、金属绝缘体相变、半金属、自旋电荷分离、量子霍尔效应、庞磁阻、巨热电、多铁性、重费米子等大量丰富的量子效应和现象.探索这些效应和现象产生的微观机理,建立多体量子理论体系,是量子物理最活跃和最具挑战性的前沿研究领域之一,其研究促进了物理学与材料、化学、能源和信息等学科的交...     

高压静电场处理油菜种子的品质影响及模型探讨

研究了高压静电场处理种子在大田生长条件下的长期效应 .结果表明 ,较低电压的处理可提高硫甙含量显著降低含油量 ,而较高电压的处理可降低硫甙含量 ,极显著降低芥酸含量 .采用平面类脂双层模型分析外加高压静电场对植物细胞跨膜电位的影响 ,并探讨其微观机理 ,一定程度上可以解释相关的实验结果     

滚动脱落实现滴状冷凝的分析

讨论了在重力场中，凝结水在疏水性壁面上从球冠形凝结水生成，长大直至脱落的全过程。验证了滚脱落是滴状冷凝的充分条件，定性分析了疏水效应的微观机理。     

化学反应机理和弥散效应对多孔介质内燃烧过程的影响

采用一维反应流模型,考虑不同的化学反应机理和弥散效应的影响,数值求解多孔介质内的燃烧过程.通过对火焰结构,火焰传播速度及污染物的计算与分析,得到了不同机理的优缺点及适用范围,分析了弥散效应的影响.结果表明,当量比较小时,化学反应机理和弥散效应的影响不大;当量比较大时,结果差别较大,需要仔细选择化学反应机理和考虑弥散效应.     

氧化钒系PTC陶瓷相变的正电子湮没研究

80年代初,氧化钒系大功率PTC陶瓷热敏电阻出现了,关于这种材料的PTC效应的机理尚处在研究中。本文首次用正电子湮没技术研究这种材料随温度发生的金属-绝缘体(M-I)相变,讨论了正电子湮没参量与材料微观结构变化之间的关系。1.样品制备及实验     

核聚变堆面向等离子体钨基材料氢氦效应的第一性原理研究

钨基材料以其高熔点、高导热率、良好的抗中子辐照和抗溅射腐蚀等优异性能,被视为未来核聚变装置中最有前景的面向等离子材料.在聚变服役环境下,14Me V的高能中子以及低能氢/氦粒子流对钨基材料造成严重的辐照损伤.研究材料的辐照损伤与氢氦效应机理对揭示辐照引起材料微观结构与性能的变化以及探索开发新型抗辐照材料具有重要的意义.近年来,随着计算模拟技术的发展,多尺度模拟方法在聚变堆材料辐照损伤与氢氦效应机理研究方面有着广泛的应用.本文主要结合作者近几年的研究实践,介绍了第一性原理方法在钨中氢氦效应机理方面的一些进展,揭示了钨中基于空位和杂质的氢/氦泡级联成长机制,建立了过渡族合金元素与辐照点缺陷以及与氢/氦相互作用数据库,从而为高性能钨基材料合金化元素的筛选及其制备实践提供理论指导.     

镁渣活化措施试验研究

在镁渣水化惰性机理研究的基础上,针对镁渣水化活性低的原因,设计并优化活化方案,通过胶砂强度试验和微观结构分析,研究了冷却速度、活性系数和颗粒细度等因素效应,提出了镁渣活化的措施.研究结果表明,与粉煤灰复合、提高出罐冷却速度、增加细度是提高镁渣活性有效而又经济的措施.     

合金钢缺口试样热预应力增韧机理的研究

用缺口试样进行了一系列不同循环的热预应力 (WPS)试验 ,以研究合金钢热预应力增韧效应的机理 .测量了宏观力学参数 ,对断口和热预应力后卸载试样缺口前的微观特征也进行了观察 .实验结果表明 :产生残余压应力和使缺口钝化张开的WPS循环可以改善低温缺口韧性 .相反 ,产生残余拉应力和使缺口根部锐化闭合的WPS循环使缺口韧性变差 .随着提高WPS载荷 ,越来越多的潜在解理起裂第二相粒子被剥离和钝化成微孔 .这一效应也可以改善缺口韧性