旋挖成孔方式下螺纹状围岩粗糙度量化分析

嵌岩桩是大跨径桥梁工程中常用的一种基础形式。由于钻孔工具等因素,桩-岩界面上会形成系列起伏的三维粗糙体,其对桩基承载性能至关重要。因此准确量化实际三维桩-岩粗糙体的粗糙度特征,是建立基于界面粗糙度的桩基承载力设计方法首先需要解决的问题。为此,依托于马鞍山长江大桥深嵌岩桩基工程,在现场钻取含三维粗糙体的砂岩试样,利用三维激光扫描重塑桩-岩界面数字化模型,对其粗糙度特征值,面积扩展率S、相对平均起伏度Rs和桩-岩界面平均倾斜角θ 等进行量化分析;而后构建桩-岩界面试样开展3组界面剪切试验和3组界面抗压试样以计算试样的JRC3D值,并基于试验结果验证已有JRC3D经验计算方法对桩-岩界面的适用性。结果表明:（1）实际桩-岩界面既有规则的螺纹状凹槽,也有起伏较低的相对平整面,而非室内试验中规则粗糙体或不规则孔洞;（2）实际桩-岩界面粗糙度远大于岩体结构面和室内规则粗糙体,面积扩展率、相对平均起伏度和界面平均倾斜角均明显较大;（3）桩-岩界面JRC3D均值为26.15,大于岩体结构面（标准轮廓线上限值20）和室内规则粗糙体,可近似采用公式7估算。研究成果可为建立基于界面粗糙度的深嵌岩桩设计方法提供科学依据。     

碳包覆合金/过氧化氢非均相Fenton 体系高效矿化全氟辛酸

全氟辛酸作为一种新型持久性有机污染物,广泛地应用于化工行业并造成大量的含氟废水由于羟基自由基无法打破高强度C-F键,造成现有Fenton技术难以有效矿化全氟辛酸该文通过制备碳包覆双金属催化剂,利用碳材料与金属界面应变效应,调控活性氧化自由基形态,以期实现非均相Fenton高效矿化全氟辛酸研究结果表明,FeCo晶格畸变诱导电子转移至碳膜,导致H2O2活化为超氧自由基和过氧化氢自由基,从而使得全氟辛酸矿化率达到79.72%,远超现有非均相Fenton催化剂矿化效率     

滩坝发育的层序地层环境——以东营凹陷南坡沙四段为例

本文根据地层沉积在时空上的间断性,结合地震-测井-录井-岩心-古生物资料所显示的不同特征,对东营南部现河地区层序地层界面进行分级次识别,并在此基础上建立了该地区的5级层序地层格架,将滩坝发育层位置于层序地层格架中,建立起滩坝发育环境与地层格架的关系。研究认为,东营南坡沙四段滩坝主要发育于三级层序的湖侵早期和低位体系域。     

深水浊积水道型储层砂体连通性定量表征探索

在深水浊积水道型油田开发实践中发现,因砂地比较高、储层品质较好,作为开发单元的复合水道砂体表现为整体泛连通,但是在不同位置连通情况存在差异。为准确、精细地刻画水道砂体内部不同位置的连通程度,提升注采受效和开发效果,采用构型表征的方法,将储层砂体细分为构型单元和构型边界,结合西秦岭地区重力流沉积露头展现出的精细特征分别定量刻画其对连通性的影响,并通过地质模型应用于开发生产。研究发现,对高砂地比的浊积水道型储层而言,水道构型单元和水道构型界面同时影响连通性,且一般构型界面占主导,可以采用构型单元-界面二元表征的方法将砂体间特征对连通性的影响加以刻画;通过“连通系数”定量刻画和衡量砂体间的连通情况,并通过“等效替代”的方法计算连通系数。     

基于机器学习的界面多相催化效应动力学蒙特卡罗模化

高焓气动环境表面多相催化效应对高超声速飞行器气动热有显著影响,对该效应多尺度特征的表征建模是飞行器热防护系统轻量化、低冗余设计的重要前提.采用动力学蒙特卡罗方法,建立了可用于宏观流场计算的界面多相催化介观模型,并通过径向基函数神经网络算法,训练形成了基于机器学习的吸附演化动力学精确解析的界面多相催化代理模型,实现了催化复合系数的快速精准预测.研究表明,基于机器学习的界面催化代理模型获得的复合系数预测值与动力学蒙特卡罗方法相一致,同时计算时间大幅缩短至常规宏观方法耗时.通过与宏观非平衡流场求解器耦合,所建立的界面催化模型可快速获得多尺度界面多相催化效应下的表面气动加热热流.基于机器学习方法对微细尺度的计算结果进行模化并用于宏观计算,在解析界面多相反应演化动力学的同时,提升了计算效率,为工程适用的飞行器复杂高温效应跨尺度建模提供了理论依据.     

玻璃池炉碹顶拉条张力测试系统

玻璃池炉碹顶拉条的张力检测具有重要的实用价值。该文探讨了用频率法测量碹顶拉条张力的原理,根据碹顶拉条的结构特点确定了频率和张力的具体算法,基于L abV IEW虚拟仪器开发平台,开发了一套拉条张力测试系统。对系统的现场性能测试试验结果表明:该系统能够满足企业进行拉条张力测试的精度要求,同时具有操作简便、经济实用等优点。     

BEM Analysis of Wave Propagation in a Water-Filled Borehole in an Anisotropic Solid

This paper describes a time-domain boundary element method developed to analyze the interactions of acoustic and elastic waves near the interfaces between water and an anisotropic elastic solid. Two models are analyzed with one being the interface between two half spaces of fluid and solid and the other being a fluid region sandwiched by half space domains of anisotropic elastic solids. Both monopole and dipole point sources are used to generate an initial pressure wave in the fluid. Some snapshots of the transient wave behavior near the fluid-solid interfaces are given. The effect of the anisotropy in the solid on the pressure waveforms in the fluid is discussed. The numerical results allow detailed arrival identification and interpretation of acoustic and elastic waves propagating along the fluid-solid interfaces.     

碳纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能试验

碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)加固混凝土技术在桥梁工程与建筑工程中有大量应用,而直接影响工程结构加固维修的关键因素是其界面粘结性能,因此开展相关试验研究对保障工程安全具有重大意义。以一种基于专门设计的试验装置进行弯曲剪切试验来研究CFRP-混凝土界面的粘结性能。利用数字图像相关(digital image correlation, DIC)法得到的应变场确定碳纤维布的脱粘长度,同时对碳纤维增强材料的性能进行了理论分析,探讨了试验中的力学响应。结果表明：弯剪破坏的原因是弯矩的增大导致界面粘结强度和极限荷载的降低。通过对比弯剪试验和理论应变分布曲线,证明试验的有效性。粘结区在弯曲作用下产生的正应力有一个固定的有效区域,在该区域以外不会产生正应力。因此,在工程应用中,确定碳纤维布板的剥离长度可以减少维护工作,碳纤维布-钢筋混凝土在受弯曲和拉伸的共同作用下,可以在加载端有效应力区域内进行再加固,增加使用寿命。     

接触单元分析黏钢加固的界面应力研究

文章通过采用ANSYS中面-面接触单元对黏钢加固梁和双向板进行数值模拟,得到的黏钢加固梁的界面应力分布和解析解进行对比以及黏钢加固双向板的弯矩、剪力分布和差分解进行对比,其结果均较吻合;有限元结果表明应力在黏结层变化很大,对沿着黏结剂和混凝土交界面的应力和沿着钢板和黏结剂交界面应力并不相同,在混凝土界面的应力远大于钢板界面的应力,而所有的解析解都假设沿黏结层厚度方向应力均匀分布,因而无法得到黏接层和钢板界面应力分布.     

单层粒子水平集方法

提出了一种单层粒子水平集方法,该方法利用拉格朗日粒子追踪界面特征,采用水平集方法隐式捕捉界面.首先,利用水平集方法捕捉界面.然后,基于拉格朗日粒子的位置信息对界面进行修正,最终得到平滑、精确的运动界面.该方法克服了传统水平集方法体积守恒性差的缺陷,极大地提高了运动界面的精度.另外,本文提出了简单有效的粒子重分配策略,包括粒子的添加和删除,使得该方法能够准确处理复杂的拓扑变化,如界面的合并和分离.最后,通过多个基准算例验证了本文方法的正确性和有效性,可用于精确描述运动界面.