高应变率下混凝土动态力学性能SHPB实验

利用φ100 mm霍普金森压杆试验设备,研究了混凝土材料在冲击荷载下的动态压缩性能,分析验证了实验结果的有效性、一致性和试样中的应力均匀性问题,得到了混凝土材料在较高应变率范围内的动态应力-应变关系.研究表明,混凝土材料的动态应力-应变呈非线性关系;混凝土材料为应变率敏感性材料,在较高应变率范围内混凝土材料的动态应力-应变关系是与应变率相关的;混凝土材料的破坏应力和破坏应变随应变率的增大而增大.     

河流崩岸防治的模袋排帘法及模型试验

为解决冲刷引起的崩岸问题,结合土力学和水力学原理,提出了崩岸防治新措施——模袋排帘。通过室内水槽模型的含沙水流试验,测量泥沙冲淤地形变化,对所提出的模袋排帘的功效进行了直观的验证。结果表明:模袋排帘结构形式能有效调整近岸坡水流结构;透沙窗的设置,适应河流悬沙分布特征,实现了局部淤积、稳定岸坡地形的目的;大大降低岸坡上的排体覆盖率,经济成本得到削减,且施工方便。     

铜飞片在爆炸加载下的层裂分析

对紫铜飞片在爆炸作用下的层裂问题进行了试验和理论研究。通过对软回收后的铜板飞片断面进行金相分析,得到层裂面存在沿晶断裂,在层裂面附近有许多微裂纹产生,整个样品内存在大量的交叉滑移带和破碎孪生带的结论。借助LS-DYNA2D程序模拟了铜板在爆炸加载下的层裂过程,计算结果与试验结果基本一致。     

室内受限空间中掺氢天然气爆炸模拟

将氢气掺入天然气中形成掺氢天然气,并利用现有天然气管道或管网进行输送被认为是大规模输氢的有效方式。由于氢气的最小点火能量远低于天然气、最低爆炸极限小于天然气,因此掺氢天然气泄漏后更容易发生爆炸事故,造成严重事故后果。采用FLACS软件研究了室内受限空间中的掺氢天然气爆炸事故,分析了掺氢比、打火点位置、计算区域是否开放和燃烧程度4种因素对掺氢天然气爆炸事故特征和演化规律的影响。结果表明：掺氢比越大,掺氢天然气爆炸发生时间越早;距离打火点越近的位置在爆炸过程中温度和超压越先开始变化;受限空间掺氢天然气爆炸的威力远大于开放空间掺氢天然气爆炸;燃烧当量比越高,爆炸威力越强。     

基于新广义变分原理的非平衡统计力学方法及应用

在近年来非平衡统计力学研究进展的基础上,尝试从广义变分法的视角建立一套描述非平衡统计力学的新方法。即以对哈密顿原理进行修正得到的最大流原理为基础,对开放的复杂系统建立新的统计系综,构造出新的势函数,并推导出随机动力学方程,进而得出重整化方程并进行求解,得到自相似的分形结构,从而建立起一个新的统计力学理论框架。以城市系统为例,结合自组织特征映射网络进行结构模式数值分析,展示了新方法处理复杂系统的强大潜力。     

广义经典完整非保守力学系统Lie对称性及其守恒量

研究了广义完整非保守力学系统的Lie对称性及其守恒量. 建立了系统的运动微分方程,给出其确定方程、结构方程和守恒量,得到了系统的Lie对称性定理和逆定理,最后举例说明结果的应用.     

真空预压地基竖向排水体内流体的压降分析

基于上升单相流与两相流压降理论,分析真空预压地基竖向排水体内流体的压降规律,再根据真空预压地基排水体中流体真空度的现场试验,得到以下结论:真空预压地基内流体的压强沿流体运动方向逐渐减小;真空预压期间只有地下水相对压强为0的压力面(零压力面)以上的流体才有真空度,零压力面以下地基土体中只存在孔隙压力下降,流体不存在真空度;孔隙压力降低与流体真空度是完全不同的两个概念;真空预压地基竖向排水体内流体的总压降主要包含重力压降和摩阻压降,重力压降是流体在竖直方向的固有压降;抽真空期间竖向排水体内零压力面的降低深度是真空预压强度的直接体现.     

聚乙烯粉体粒径对静电放电点火的影响

运用标准粉尘爆炸测试装置Hartmann管分别测试了聚乙烯粗料与经过筛分的聚乙烯粉尘的最小点火能量,通过将不同形式的静电放电能量与最小点火能量的测试结果进行比较,分析了聚乙烯粉体粒径对静电点火的影响.研究结果表明,聚乙烯粉体的最小点火能量和最大粒径近似成指数关系.对未经过筛分的原始粉尘,各种形式的静电均无法将其点燃;对粒径小于0.5 mm的聚乙烯粉体,可以排除电晕放电、刷形放电和堆表面放电作为点火源的可能性,火花放电和传播型刷形放电是可能的点火源,有效预防火花放电和传播型刷形放电便能阻止聚乙烯闪爆的发生.     

采煤机截齿排列参数对粉尘爆炸率的影响

利用假设与简化,建立了粉尘爆炸率与滚筒设计参数间关系的数学模型,以国产某型滚筒式采煤机为例,模拟得到了粉尘爆炸率与截线间距、每线齿数、叶片头数、截齿最大切屑厚度之间的关系曲线,通过分析,确定了上述采煤机截齿排列各参数对粉尘爆炸率的影响,为改进机器设计、合理确定采煤机的截齿排列参数、为减小采煤机的截割粉尘、降低粉尘爆炸率、提高煤炭生产的安全性提供理论依据。     

不同应力路径下卸围压流变试验分析及模型辨识

以大岗山水电站坝基的辉绿岩为研究对象,进行σ1恒定卸围压和σ1-σ3恒定卸围压流变试验,分析2种不同应力路径下辉绿岩的流变变形特征.引入屈服接近度指标来评价卸围压流变过程中不同三向应力状态下岩样临近屈服破坏的程度,并以此作为试验曲线中等速蠕变和加速蠕变的区分标准.最后对Burgers模型进行参数变异处理.研究结果表明:在2种方式下和在卸围压过程中,岩样的横向变形都表现为侧向膨胀,但轴向变形规律并不相同:σ1恒定时轴向变形一直轴向压缩,而σ1-σ3恒定时先是有微小增大再逐渐转变为轴向压缩.这说明随着围压的不断卸载,岩体变形逐渐由弹性向塑性转变并最终破裂,线弹性理论已不再适用.加速蠕变阶段的串联黏滞系数出现了非线性交化,以此来描述加速蠕变.参数变异的Burgers模型可以描述岩体的减速、等速和加速蠕变阶段,拟合结果与试验结果吻合较好.