基于有限体积法的土壤重金属污染物运移模拟

针对重金属污染物在土壤中的运移扩散问题,采用有限体积法对二维稳态水流中污染物运移的基本方程进行离散,获得污染物在饱和土壤中运移的有限体积法计算模型.运用Matlab模拟不同条件下重金属污染物运移的动态过程,研究污染物运移规律.研究表明,当污染源始终存在时,随着时间的推移,质量浓度等值线近似由中心抛物线形渐变为外围椭圆形,水平向和竖直向浓度均不断减小;当污染源存在10天后移除时,随着时间的推移,质量浓度等值线呈椭圆形,污染范围逐渐变大,浓度不断减小,椭圆中心处浓度最大.     

含周期裂纹的平板弯曲波反射与透射问题的研究

受损伤的固体中含有的微裂纹或微孔洞往往具有周期性,对含周期性缺陷的结构中弹性波分析是力学研究中的重要课题,它直接关系到结构的强度和使用寿命。目前对损伤固体中弹性波散射与透射研究结果主要是弹性动力学平面问题。本文基于弹性动力学理论,分析研究了含有横向周期裂纹的平板中弯曲波的反射与透射问题。给出含有横向周期裂纹的平板中弯曲波的反射波与透射波系数的数值结果。     

汶川特大地震的震级和断层长度

震级修订是世界各国地震台网(中心)地震参数测定工作的常规工作的一个环节。汶川地震发生后,我国地震台网速报的汶川地震的"面波震级"为7.8级;5天后修订为"面波震级"8.0级。美国地质调查局(USGS)国家地震中心(NEIC)速报的结果是"矩震级"7.8级;不久,将其修订为"矩震级"7.9级。地震后翌日,我们由"地震矩张量反演"得出,汶川地震的"矩震级"至少为7.9级,所释放的"标量地震矩"至少为4.4×1021N·m。无论是"面波震级",还是"矩震级",汶川地震都要比唐山地震("面波震级"7.8级,"矩震级"7.6级)大得多。汶川地震的"矩震级"(7.9级)比唐山地震的"矩震级"(7.6级)大0.3级,表明汶川地震释放的能量比唐山地震释放的能量大约3倍!事实上,汶川地震的断层长度大约为300km,也是唐山地震断层长度(不足100km)的3倍多。汶川地震的震级大、断层长,从震源特性的角度说明了为什么这次地震会造成如此巨大的破坏。     

一维波方程非同位误差反馈调节

采用自适应的方法研究了带有分布谐波扰动的一维波方程的误差反馈调节问题.假设谐波扰动的频率已知,振幅未知,量测输出为左边界位移与跟踪信号之间的跟踪误差及误差导数.首先,通过构造调节器方程将原始系统变为辅助系统,将分布的谐波干扰变为边界扰动信号.其次,仅利用可量测的误差信号设计自适应状态观测器及未知参数的更新律,从而估计出...     

浅析混凝土施工中裂缝的成因及预防措施

由于建筑工程中普遍存在让众多工程人员感到头痛的混凝土裂缝问题。因此,针对混凝土裂缝普遍存在的现象和问题,笔者根据多年的现场工作经验,提出从原材料选择、配合比设计及试验等环节抓起,特别是严格实施浇筑及养护阶段的控温措施,从而有效地预防和控制混凝土裂缝的产生。     

基于CT扫描的花岗岩残积土3D大孔隙定量表征及流动模拟全文替换

为深入理解含大孔隙土体内部水分运移机理,本文基于计算机断层扫描(CT)与图像处理技术,构建了含大孔隙(>0.15 mm)的三维(3D)等效孔隙网络模型(PNM),并确定了最优代表性体积单元(REV)的尺寸为300×300×300体素,最后进行了大孔隙空间拓扑结构特征定量表征、PNM单相流动及3D大孔隙水-气两相流动模拟.研究结果表明,孔径较小的孔隙数量较多,超过80%的大孔隙孔径集中在0.15～1.00 mm.孔隙拓扑空间结构差异性较大,配位数主要集中在20以内,但部分可达60以上.孔隙平均配位数在3～7之间,平均连通孔隙半径>2 mm.单相流仿真表明,孔隙结构的复杂程度与CT扫描分辨率,共同导致模拟渗透率与测试结果出现一定差异,但主渗流方向误差仅为3.81%.两相流仿真表明,渗流初期驱替前缘近乎呈直线状,随后呈指进状,之后直至结束,呈不规则状.孔隙残余气主要以块状分布于孔隙边、死角和孔喉突变部位.随渗流时间增加,水相饱和度呈上升趋势(气相饱和度呈下降趋势),之后逐渐趋于稳定状态,最终水相和残余气相饱和度分别趋于94.92%和5.08%.该研究能较好地揭示重构土的细观渗流机...     

基于MOPSO的石墨烯/磁性粒子混合填充多层吸波材料优化设计

本文研究了基于多目标粒子群算法(MOPSO)的石墨烯/磁性粒子混合填充多层吸波材料的优化设计.首先,基于电磁场理论推导了多层吸波材料的反射系数,并定义了兼顾宽频带、宽角度和极化无关特性的吸波性能以及磁性粒子填充量这两个相互矛盾的子目标的表达式.进而,以石墨烯纳米片(GNS)/片状羰基铁颗粒(FCI)混合填充吸波材料为例...     

固化盐渍土的自生体积稳定性

为避免盐渍土在固化过程中可能发生的体积变形危害,研究其自生体积稳定性。制备了290mm长的试件,利用高精度位移测量系统,测试了不同含量的氯盐与硫酸盐在不同固化剂体系下引起的固化土的线性膨胀/收缩率,分析了C a2 、N a 以及含水率对膨胀/收缩率的影响。结果表明:固化氯盐盐渍土不会发生较大的体积变形,而固化硫酸盐盐渍土可能引起巨大的膨胀率;采用矿渣-粉煤灰-水泥复合固化剂,参与化学反应而产生膨胀性产物的C a2 减少,可以降低固化盐渍土的膨胀率。当C a2 不足而N a 充分时,氯盐和硫酸盐不会对化学反应起促进作用。含水率会影响固化土结构的疏密程度以及膨胀性产物的生长位置。     

波在分数Maxwell流体饱和孔隙介质界面的反射和透射

为了准确描述弹性波在流体饱和孔隙介质中的频散和衰减特征,需要研究流体的非牛顿效应。作为当前一种热门的非牛顿流体模型,分数Maxwell模型还没有应用到孔隙介质的弹性波领域。通过对分数Maxwell流体在周期性振动圆管中流动的分析,给出黏滞系数修正因子,由此来表示孔隙流体非牛顿效应的影响。推导了波从弹性固体射向孔隙介质时,在两个半空间分界面的反射和透射系数,其中孔隙介质充满数Maxwell流体。以往研究波在孔隙介质界面反射和透射时,由Snell定理会给出物理意义不明确的复数角度。按照非均匀波讨论,由Snell定理给出的角度为实数,物理意义明确。发现波由弹性固体射向孔隙介质时,孔隙介质中3种类型波的传播方向不同,但衰减方向均垂直于界面。通过数值算例,以及与牛顿流体饱和的情况对比,考察了孔隙流体非牛顿效应对反射和透射系数的影响。结果表明：当孔隙介质充满分数Maxwell流体时,波在界面的反射和透射情况,明显不同于充满牛顿流体的时候。     

Chen-Lee-Liu方程的精确解

研究在非线性光学等领域出现的Chen-Lee-Liu(CLL)方程的精确解.通过对CLL方程的行波约化导出一个具有高次非线性项的非线性常微分方程.为了解该非线性常微分方程,给出一个新的辅助微分方程及其精确解.借助该辅助微分方程及其精确解,并根据齐次平衡原则,得到CLL方程的包络孤立波解和包络正弦波解.所用方法可应用到其它类似方程的求解.