应力边界条件下饱和多孔介质的一维瞬态波动

采用基于混合物理论的多孔介质模型,提出了饱和多孔介质一维动力响应的初边值问题;利用拉氏变换和卷积定理,得到了在任意应力边界条件下瞬态波动方程的解析表达,为检验相关问题数值分析方法的精度和收敛性提供了依据。     

逾渗模型阈值附近的非线性特性

逾渗阈值附近非线性的特性有着极大的探索空间，文中对不同孔隙通道联结率下的逾渗规律进行了分析.在渗流阈值附近，一些新的现象在模拟中被发现：（1）其压力分布类似自然流域地形分布，而全部联通时压力分布类似平缓的斜坡；（2）流体微团的扩散特性受结构影响很大，逾渗阈值附近流体微团的穿越时间分布有一个非常长的拖尾.结构上的自相似性使扩散过程也表现出标度特性（自相似性），在看似随机的扩散过程中，蕴含了一定的“秩序”；（3）扩散密度函数具有不同空间尺度上的自相似特征，非常类似大自然中1/f 噪声和多重分形时间序列.     

利用分形方法确定聚氨脂泡沫塑料的有效导热系数

聚氨脂泡沫塑料是一种多孔介质, 它的不规则泡孔结构对导热过程有重大的影响. 本文利用局部面积分形维数来描述聚氨脂泡沫塑料的泡孔结构, 计算了沿发泡方向和垂直发泡方向的局部分形维数, 构建了当量元泡. 根据截面分形空隙分数, 提出了一个计算聚氨脂泡沫塑料导热的简化分形导热模型, 导出了多孔泡沫材料分形导热系数的计算公式. 模型的预测值与聚氨脂泡沫塑料样品的实测值吻合.     

镍渣制备微晶玻璃的结晶动力学及结晶化过程

探讨以镍渣为主要原料采用熔融法制备建筑用微晶玻璃. 研究引入Cr2O3作为晶核剂的镍渣微晶玻璃的成核及晶化过程. 利用DSC测试来确定基础玻璃的晶化温度,并利用修正的Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方法初步计算以镍渣为主要原料所制备的基础玻璃在加入质量分数2%的Cr2O3作为晶核剂后的结晶活化能E及结晶动力学参数k(Tp),计算结果分别为E=371.1 kJ·mol-1,结晶动力学参数k(Tp)=0.29. 采用XRD、SEM和光学显微镜测试、分析及观察方法来鉴定、分析微晶玻璃试样的主晶相及微观结构. 结果显示,加入晶核剂的基础玻璃从930 ℃开始均匀地析出透辉石相晶体;随着温度的升高,晶体尺寸也逐渐增大,在温度达到950 ℃后,对样品进行30 min保温热处理,样品中晶体尺寸达到10～15 μm.     

瓦斯水合物在含煤表面活性剂溶液中生成影响因素

为促进瓦斯水合物快速生成以预防煤与瓦斯突出,利用可视化实验系统,进行了14.3～25.4 ℃和18.66～26.70 Mpa条件下三种含煤表面活性剂溶液体系中瓦斯水合物生成过程的实验研究,得到了生成过程的p-T-t关系.结合水合物生成速度和含气率等计算模型对实验数据进行了计算,并对计算结果和实验过程进行了分析.结果表明:表面活性剂的加入缩短了水合物生成诱导时间,提高了生成速度和含气率,合成的水合物样品含气率达到136～150;多孔介质(煤)的存在对水合物的生成有较小的延缓;记忆效应对瓦斯水合物生成影响显著,在拥有水合物分解残余五面体环等结构的实验体系中,水合物生成诱导时间缩短10～20倍.     

钠钙玻璃在CO2激光作用下的热应力分析

为了研究钠钙玻璃在预热和无预热两种情况下进行激光加工所产生的热应力的差别,在考虑辐射和对流的情况下,建立了激光扫描玻璃板的传热数学模型.分析了热应力与温度场分布之间的关系,并用有限元软件Ansys进行了数值模拟,得到了钠钙玻璃在预热和无预热两种情况下进行激光加工的温度场和应力场分布.计算结果显示预热后进行激光加工产生的热应力小于无预热的情况,试验结果与理论分析和数值计算基本符合.     

利用废玻璃和矿渣制备烧结微晶玻璃

利用废玻璃和矿渣为主要原料，以FeS为晶核剂，采用烧结法制备出结构致密、物化性能良好的微晶玻璃。利用差热分析（DTA）确定了该玻璃的核化和晶化速度，并利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对晶化试样的物相结构进行了鉴定并作出了显微结构的观察。     

骨组织动电效应的有限元分析

基于电效应在临床医疗方面的重要意义，根据骨组织的生理结构特点，将骨组织看作是一种由固体骨基质和细胞外液等液体所组成的两相瀑合物，利用基于混合物理论的两相多孔介质模型并结合电动理论，建立了用于描述骨组织的骨质变形、骨液流动以及骨内流动电位的模型，并由Galerkin加权残值法和罚方法得到了有限元方程，通过自编程序对骨组织的变形场、流动场和流动电位进行了数值分析和模拟。     

玻璃与硅片场致扩散连接过程中的电流特性与断口分析

对K4 玻璃与硅片在大气中进行了场致扩散焊 (阳极焊 )焊接试验。结果表明 ,K4 玻璃与硅片在焊接温度为 30 0～ 4 5 0℃和焊接电压为 70 0～ 85 0V的范围内都能够实现较好的连接。试验还表明 ,阳极焊过程中的电流随时间的延长而降低并渐趋稳定、随焊接温度和焊接电压的降低而减小。利用扫描电镜和能谱分析等手段对拉伸断口及接头组织和成分进行了分析。     

氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响

利用冲击试验、热震试验和扫描电镜等方法研究了添加氧化铈对玻璃涂层与金属基体密着性的影响规律。试验结果表明，切入氧化铈可以改善玻璃涂层与金属基体的密着性，提高涂层的抗冲击和抗热震性能。氧化铈含量在1%-5%内，氧化铈加入量越多，瓷层的抗冲击和抗热震性能越好。由于氧化铈的存在能加剧瓷层与金属基体的界面反应，从而在界面上形成了更多的Ni-Fe键和铁的枝晶体。Ni-Fe键能提高瓷层的弹性，铁的枝晶体能增强瓷层与基体的连接作用。界面反应使界面上的孔洞消失，形成明显的密着层，因而提高了界面的结合强度。