纤维加筋膨胀土的蠕变规律及模型预测

膨胀土是具有流变性质的灾害性土,其蠕变行为直接影响到工程结构的稳定性和安全性。为探究剑麻纤维加筋膨胀土的蠕变特性及应力-应变数学模型,采用室内固结排水三轴蠕变试验,分别进行了不同含水率、不同围压和不同偏应力条件下素膨胀土和剑麻纤维加筋膨胀土的蠕变特性研究,根据蠕变特征曲线提出了基于Mesri蠕变经验模型的剑麻纤维加筋膨胀土的修正蠕变模型。结果表明：相同条件下,剑麻纤维加筋土的蠕变变形量明显小于素土的蠕变变形量,说明掺入剑麻纤维可有效提高膨胀土的结构性能和抗变形能力;素土和剑麻纤维加筋土的蠕变变形量随含水率增大而增大,而随围压的增大呈减小趋势;素土和剑麻纤维加筋土在受到偏应力时均会产生瞬时应变量和蠕变变形量,其蠕变变形量随偏应力的增大而增大;素土和加筋土的蠕变曲线分4个阶段,分别为弹性变形阶段、稳态蠕变阶段、衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段;高偏应力下,基于传统Mesri蠕变经验模型的剑麻纤维加筋土蠕变预测误差高达37.95%,对Mesri蠕变经验模型进行修正后预测误差降至1.5%内,说明修正模型能较好地描述剑麻纤维加筋土的蠕变特性。此研究结果可为膨胀土工程提供理论参考。     

樟子松木材横纹压缩时黏弹性与能量吸收特性研究

以樟子松为研究对象,利用横纹压缩蠕变试验研究其木材吸能特性与黏弹性的关系。结果表明:樟子松木材在静态横纹压缩径向加载时,存在明显三段式曲线,第2阶段平台区体现了良好的能量吸收特性; 樟子松木材横纹压缩时的短期蠕变行为可用四元件流变模型进行描述; 随着应力水平的上升,樟子松木材的瞬间弹性模量和Kelvin模型中的延时弹性模量及黏性系数均呈上升趋势,而Maxwell模型中的黏性系数和松弛时间呈明显下降趋势; 在蠕变时,随着应力水平的上升,樟子松木材的能量吸收能力增加且缓冲系数呈下降趋势。     

混合整数规划性质及其构造的超加性函数

针对混合整数规划的一般性案例,给出其对应的线性松弛规划表达.用3个具体案例来解读有效不等式在整数规划问题中的使用,引出Gomory整数割平面.构造超加性函数并探寻它和混合整数规划割平面的关系.分析结果表明:当超加性函数中的参数取值不同时,可以获得Gomory整数割平面、混合整数规划的取整割平面及混合整数规划的整数割平面.     

快中子增殖反应堆燃料元件包壳材料的晶界工程技术应用展望

针对钠冷快中子增殖反应堆(简称快堆) 燃料元件包壳材料316 以及15-15Ti 奥氏体不锈钢, 讨论了通过晶界工程(grain boundary engineering, GBE) 技术进一步提高材料抗辐照肿胀以及抗蠕变性能的可行性. 通过GBE 技术能够大幅增加材料中与孪晶相关的低 重合位置点阵(coincidence site lattice, CSL) 晶界比例. 快堆燃料元件包壳在固溶退火处理后还要经过20% 左右的冷加工变形, 目的是在显微组织中引入大量位错, 吸收由辐照产生的点缺陷, 并增加吸收裂变产物的陷阱. 如果在这样的冷加工变形前大幅提高材料的低∑CSL 晶界比例, 使冷加工变形时的位错滑移在具有特殊取向关系的晶粒间的传播以及位错在特殊结构晶界处的堆积排列发生变化, 那么就有可能使冷加工后位错的分布状态有利于吸收更多的由辐照产生的点缺陷, 提高材料抗辐照肿胀的能力.     

一类非线性比式和问题的分支定界算法

针对一类带有常系数的非线性比式和全局优化问题(P),给出求解该问题的分支定界算法.首先,将问题(P)转化为问题(Q),两者的变量个数和约束条件的个数相同.然后,利用不等式放缩的方法,建立问题(Q)的松弛线性规划,并结合分支定界算法求解.最后,在此基础上提出区域删减策略,并进行数值实验.结果表明:本算法和删减策略均是有效的.     

深部三场环境下页岩蠕变模型的建立与试验

 针对深部环境的复杂性,建立了温度-应力-化学三场共同作用下页岩试样蠕变模型,并探讨了其作用机制。研究表明：页岩在复杂环境下蠕变特性的温度效应和pH 值化学效应明显,同一级应力水平下温度越高或者化学酸碱性越强,页岩的瞬时应变、蠕变应变及蠕变速率越大,达到稳态蠕变阶段的时间也明显延长。pH 值对蠕变特性影响程度比温度的影响更明显。采用非线性元件代替常规线性元件,得到了页岩在深部环境下非线性黏弹塑性蠕变模型,该模型符合深部实际情况,能较好地模拟页岩在深部复杂环境下蠕变,从而求出模型参数。通过试验数据和拟合曲线吻合情况,验证了本模型的正确性。     

循环蠕变加载下疲劳裂纹扩展速率的探讨

根据循环蠕变加载下应力-应变迟滞徊线的周期性,提出了在一个循环周期内以应变能密度为损伤参量,并把材料的机械疲劳损伤和蠕变损伤统一处理的方法,以解决这两种损伤之间的交互作用问题;指出了在循环蠕变的加速现象中包含了这两种损伤之间的交互作用的效果;借助于等效杨氏模量概念,对静蠕变公式进行修正后用于循环蠕变的应变计算,进而对能量密度进行计算。然后参照单轴疲劳的研究过程,导出了循环蠕变加载下基于能量密度的疲劳裂纹扩展速率公式。     

玄武岩纤维在沥青混合料中的作用机理

玄武岩纤维具有较高的强度和弹性模量,与沥青和集料有较好的亲和力,在混合料中分散性好。为分析其在沥青混合料中的作用机理,对玄武岩纤维沥青胶结料进行动态剪切流变（DSR）试验和表观粘度试验,并利用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验来评价纤维对沥青混合料水稳定性的改善效果,采用动态蠕变试验及车辙试验研究纤维对混合料高温抗剪切性能的提高作用。试验结果表明：在SBS原沥青中加入玄武岩纤维后,纤维胶浆的抗车辙因子值得到显著提高,其表观粘度曲线随着玄武岩纤维掺量的增加呈上升趋势;玄武岩纤维沥青混合料的稳定度和浸水马歇尔稳定度值明显增大,且随着纤维掺量的增加而递增;玄武岩纤维的加入显著提高了动态蠕变试验沥青混合料的流变次数,其对混合料动稳定度有明显的增强作用。     

疏水缔合聚合物APP4流变性能实验研究

采用RS6000测试了疏水缔合聚合物APP4的流变性能,并采用Carreau模型进行拟合.实验及拟合结果表明,疏水缔合聚合物具有较高的零剪切黏度,在质量浓度为500～2 000mg/L范围内,溶液由牛顿流体向假塑性流体转变的剪切速率在2.107～2.241 s-1附近,聚合物的质量浓度在3 000 mg/L时转变速率在...     

线性比式和问题的全局优化算法

为求解线性分式规划问题(P),提出一个分枝定界算法.首先通过转化技巧,导出问题(P)的等价问题(Q),然后利用线性化方法,得到(Q)的线性松弛规划问题(RLP).从而,初始非凸规划问题归结为一系列线性规划问题的求解.数值试验表明算法是可行的.