PBX9502冲击Hugoniot曲线的参数标定和不确定度量化

冲击Hugoniot试验不可避免地受到不确定因素的扰动,冲击Hugoniot关系的参数标定和不确定度量化对理解爆轰多物理过程的动力行为极为关键。首先,收集Los Alamos实验室的粒子速度-冲击波速度试验数据,通过不确定度传递律计算冲击波速度的标准不确定度,结果表明不能仅仅依靠绝对偏差的大小来判断异常值。采用基于绝对偏差距离的自适应聚类异常值检测法,剔除试验数据中的异常干扰点。其次,针对清洗后的试验数据,利用最小二乘回归方法拟合粒子速度-冲击波速度的冲击Hugoniot关系,并利用统计理论推导出Hugoniot参数的不确定度。进而,使用国内试验装置和试验数据,通过建立合适的误差公式,将Hugoniot曲线的预测值与试验值做比对,预测结果与试验结果吻合良好。结果还表明:清洗后的Hugoniot关系能更准确地预测PBX9502的冲击动力行为,确认标定参数的有效性。最后,将Chapman-Jouguet理论结合合理的假设和近似,给出了基于Hugoniot关系爆压的计算公式,给出了爆压的不确定度量化。研究结果能为发展强预测能力、高可信度软件提供保证。

用VLW状态方程计算水的冲击Hugoniot曲线

采用L-J(Lennard-Jones 12-6)势函数,结合VLW状态方程,计算了水的冲击压缩Hugoniot曲线。将理论计算结果与实验结果进行了比较,当势函数参数ε/K=120、b0=30.42时,计算值与实验符合较好。与采用BKW状态方程计算结果相比,VLW状态方程能够更准确地描述水的冲击Hugoniot曲线。

用指数参考势计算水的冲击压缩Hugoniot曲线和温度

在修正的ＷＣＡ状态方程和Ｒｏｓｓ变分微扰理论的基础上，计算了水的ｅｘｐ－６参考势对应的硬球直径、相应的λ值及冲击Ｈｕｇｏｎｉｏｔ曲线和温度。将理论结果与实验结果进行了比较。

非理想Ar等离子体Hugoniot曲线研究

Ａｒ气初始压力为０．１ＭＰａ，初始温度为２９３Ｋ，Ａｒ等离子体５个实验点的压力为０．１２５－０．１６３ＧＰａ，电子密度ｎｅ≈１０１９ｃｍ－３，非理想性参数Γ为０．４３－０．４５的条件下测量了非理想Ａｒ等离子体Ｈｕｇｏｎｉｏｔ曲线。冲击波速度由光谱辐射信号确定，粒子速度由实测飞片速度、阻滞法和等熵线确定。

液氘Hugoniot曲线的理论计算

用液体变分微扰理论加量子力学修正和指数 6 (EXP 6 )相互作用势 ,计算了液氘的一次和二次冲击压力为 0～ 80GPa范围Hugoniot曲线。计算结果表明 :冲击压力与实验符合较好。但冲击温度明显高于实验值 ,对其偏高的原因进行了探讨。

铂Hugoniot曲线的Ab initio计算(英文)

对于一个原子平均体积为V ,温度为T的热力学系统 ,体系的Helmholtz自由能可以写为F(V ,T) =Ec(V) +Fion(V ,T) +Fel(V ,T) +Fmag(V ,T)其中Ec 为 0 K冷能。对于其中的电子热激发贡献Fel和磁自由度贡献Fmag,较为精确的计算是采用Jarlborg方案。对于晶格热运动贡献Fion,目前流行的有三种计算方案 ,即 :Moruzzi的Debye Grueneisen方案、Moriarty的MGPT方案和Wasserman的CELL模型方案。Debye Grueneisen方案对于低温问题比较适合 ,MGPT方案和CELL模型方案过于复杂较难用于解决一般的实际问题。提出了一种适合于处理高温问题的经典平均场 (CMF)方案。这种方案利用了CELL模型和自由体积理论的平均场思想 ,但摒弃了对势 ,取而代之直接利用冷能曲线进行数值积分。计算方案不含任何可调参数 ,即不需要Debye温度也不需要Grueneisen参数。通常金属铂是进行高压高温研究的定标材料。利用LAPW方法计算其冷能Ec,计算了金属铂 (Pt)的激波压缩性质 ,如P V、P T、比热和Grueneisen参数等。计算结果更支持Holmes等人最近的实验结果。

铁Hugoniot曲线的Abinitio计算(英文)

以GGA -LAPW冷能计算为基础 ,应用经典统计理论计算了铁的Hugoniot性质 ,包括 :P -V曲线、P -T曲线、热容、Grueneisen参数。计算结果基本上与实验符合。

基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。

抽水蓄能机组特性曲线对电站水力过渡过程的影响

为了研究抽水蓄能机组特性曲线对过渡过程的影响,采用三组比转速接近的已建电站的特性曲线对某电站进行了水力过渡过程计算分析。通过对比计算发现:减小飞逸曲线与机组运行轨迹线交点的单位转速,有助于降低机组最大转速上升率。初始工况点应选在特性曲线相对平滑的地方,有助于减小机组在过渡过程中的流量变化,降低蜗壳进口最大压力。“s”特性斜率变化率越小,整体越平滑,尾水管进口最小压力越高。可以为项目前期选择合适的转轮提供理论依据。

RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化计算模型研究

为了方便活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)等效矩形应力图系数与塑性损伤因子的计算与取值,对RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子的计算模型进行了理论研究。通过对现有的计算方法进行无量纲化转化,推导了决定计算模型的四个原函数条件;对一个实际的应力-应变关系进行了计算,将得到的结果进行了分析;并对受弯矩形梁非极限状态下截面内力和力矩的推定计算进行了演示。针对应力-应变关系式含有非整次有理分式的情况提出了曲线拟合方法;研究了拟合次数、拟合区间和拟合函数类型对拟合精度与稳定性的影响。比较了4种典型的RPC本构模型在同种材料下的应力-应变曲线系数与损伤因子取值模型曲线,结果显示:拟合曲线得到的取值模型与其他原始曲线得到的取值模型在曲线上具有较高的相似度,证明了曲线拟合方法的准确可靠性;最后给出了一种RPC受压应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化取值模型。

采动岩层整体移动“类双曲线”理论模型及验证——从二维“类双曲线”到三维“类双曲面”模型

煤炭开采会引起上覆岩层自下而上变形、破断及移动,并导致地表沉陷等问题,其本质是一个力学过程,故亟需发展基于岩层破断力学机理的移动理论模型。首先简要回顾了国内外岩层移动理论模型,然后重点介绍了本团队近年来在岩层整体移动理论模型方面的研究进展。基于不同层位岩层的破断形态的力学分析和相似模拟试验结果,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型,其顶点大约位于上覆岩层主关键层的层位。进而建立了岩层移动内外“类双曲线”整体模型,给出了采动覆岩内外整体移动表达式及物理意义参数体系。针对不同覆岩和煤层赋存条件,分析了岩层整体移动“类双曲线”模型的演化规律。在此基础上,进一步将二维“类双曲线”拓展到三维“类双曲面”模型,建立了采动覆岩全空间“类双曲面”立体移动模型,该模型包含“类单叶”和“类双叶”双曲面。该理论模型是在我国很多前辈及学者的研究基础上,从系统科学的角度考虑岩层的整体移动规律,初步形成了采动覆岩整体移动“类双曲线(面)”理论模型框架,希望能为我国煤炭科学开采提供理论指导。

大杨集团的转型升级规律:从“微笑曲线”到“武藏曲线”

“微笑曲线”作为企业转型的指导理论,在我国企业发展实践中得到了诸多验证,但较少从动态发展视角研究“微笑曲线”的变化趋势及其影响要素。在“数智化”转型的今天,“微笑曲线”发展演进已经出现新的趋势和特征。通过聚焦“微笑曲线”和“武藏曲线”的动态演化,以大杨集团的转型为例,探究制造业价值链附加值的变化动因及企业转型升级的路径。研究发现,一些传统制造业企业的“微笑曲线”在数字经济时代背景下正在演变为“武藏曲线”,基于影响要素提出了从“微笑曲线”到“武藏曲线”的动态演化模型。研究结果对传统制造业企业的转型升级具有启发和指导意义。

宁乡猪肌肉生长发育规律及生长曲线拟合的研究

为探索宁乡猪各肌肉组织的生长规律,本研究采集0、2、4、6、8、10、12月龄宁乡猪胸肌、锯肌、臂二头肌等11块骨骼肌的生长发育数据,并运用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种非线性模型进行了生长曲线的拟合分析。结果表明:各肌肉组织在0~12月龄均呈现持续增长态势,相对生长率均表现为0~2月龄最高,达181.71%~193.77%;Logistic模型能较好地拟合各肌肉生长曲线,胸肌、锯肌、臂二头肌、臂三头肌、眼肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌、臀中肌、股四头肌、腰大肌的理论极限体重分别为728.73、1233.59、100.85、699.46、1237.36、708.89、204.05、503.81、254.81、613.96、189.67g,理论拐点月龄分别为10.12、11.36、10.27、6.50、5.25、5.88、5.52、4.01、5.30、5.25、4.81月龄,拟合度范围为0.938~0.990;Gompertz模型能较好地拟合部分肌肉生长曲线,VonBertalanffy模型则不适合宁乡猪肌肉生长曲线拟合。本研究结果可为后续宁乡猪的选育、饲养管理及开发利用提供参考依据。

不同杂交组合小白鸡的生长曲线拟合分析

杂交肉鸡的选育工作是为了满足肉鸡消费市场多元化的需求。为探索不同杂交组合肉鸡的生长发育规律,试验通过对7个不同杂交组合肉鸡0~8周龄体重采用Logistic、Gompertz和Bertalanffy 3种拟合模型进行生长曲线拟合分析,结果显示,7个不同杂交组合肉鸡的三种生长曲线拟合模型拟合度均高于0.998,其中以Gompertz模型的拟合度最高,其拟合值最贴近实测值,为三元杂交肉鸡生长曲线的最佳拟合模型。本研究计算得出7组肉鸡的拐点周龄和最大周增重分别为4.86~5.96周和316.68~410.99 g,与7组肉鸡的实测最大周增重周龄(6周)和最大周增重(320.38~425.31g)均最接近。对7组三元杂交肉鸡的生长累积曲线及周增重曲线分析表明,本试验中2个杂交肉鸡(AA×(R131×G2)和AA×(R131×洛岛白))的生长增重表现最佳。

B-Spline曲线聚风装置直线翼垂直轴风力机启动性能数值模拟

为了提升直线翼垂直轴风力机的启动性能,基于B-Spline曲线生成方法,提出一种具有流线型轮廓的聚风装置,将其分别安装在风轮顶端和底端,用以提升风轮附近的来流风速,使风轮汲取更多风能,达到更易启动的特点.选取聚风装置的5个结构参数进行设计:聚风装置与风轮间隙距离ΔL、底圆半径R_(1)、顶圆半径R_(2)、入口角度α_(1)和出口角度α_(2).设计方法采用二次旋转正交组合筛选最优模型,通过三维数值模拟研究聚风装置参数对直线翼垂直轴风力机启动性能的影响,获得了最佳外形参数组合.此外,对有无加装聚风装置的直线翼垂直轴风力机进行了静态三维数值模拟.结果表明,通过添加具有外凸流线型轮廓的聚风装置,直线翼垂直轴风力机的启动性能有显著提升.在风速较低的情况下,性能改善更加明显.聚风装置可使直线翼垂直轴风力机的平均启动力矩系数最大增加38.8%,峰值平均启动力矩系数最大可增加31.2%.

钦州地区超声回弹综合法测强曲线研究

采用了钦州地区广泛使用的砂石材料、水泥和水胶比等,预制了4种不同强度等级(C25、C30、C35、C40)的混凝土试块,标准养护28 d后,对试块开展回弹、超声和抗压试验,并对试验结果进行分析。由分析结果可知,全国统一测区超声回弹综合法碎石骨料曲线式在钦州地区使用时误差较大。根据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》,采用计算模型——多项式函数f_(cu)^(n)=aV+bR+c与幂函数f_(cu)^(n)=aV^(b)R^(c),对综合法测强回归曲线进行拟合,初步建立钦州地区混凝土抗压强度的测强回归曲线,对实际工程有一定的参考意义。

不同配对模式白羽王鸽产蛋曲线拟合和对比分析

为探索母鸽在不同配对模式下的产蛋率与产蛋量变化规律,以双母拼对和公母配对的白羽王鸽母鸽为研究对象,分析6~19月龄产蛋率和累计产蛋数,采用Wood、Yang-Ning、McMillan、McNally、NarushinTakma和Adams-Bell6种模型对产蛋率进行拟合,采用Logistic、Gompertz和VonBertalanffy3种模型对累计产蛋数进行拟合,并对其估计值与实际值进行比较分析。结果表明:双母拼对鸽McNally、McMillan和Narushin-Takma模型拟合度(R^(2))较高,分别为0.745、0.744和0.744;公母配对鸽McNally模型R^(2)最高,为0.437。双母拼对鸽上笼后3~8个月为产蛋率高峰期,产蛋率最高峰为65.13%,Yang-Ning模型R^(2)最高,为62.42%,最接近实际值;公母配对鸽产蛋率最高为94.50%,Yang-Ning模型R^(2)最高,为84.16%。Logistic、Gompertz和VonBertalanffy模型的累计产蛋数曲线R^(2)都在0.98以上。与实际生产数据比较发现,McNally和Von Bertalanffy模型曲线拟合效果最佳,其中双母拼对鸽拐点产蛋量为19.46个,拐点月龄为11.34;公母配对鸽拐点产蛋量为17.75个,拐点月龄为12.38。在实际生产中可以利用McNally和Von Bertalanffy模型对白羽王鸽产蛋率和累计产蛋数变化进行估计与预测,为白羽王鸽育种及饲养管理提供参考。

贵州地方鸡种体重生长曲线的拟合分析

为探究贵州省赤水乌骨鸡、黔东南小香鸡、乌蒙乌骨鸡、威宁鸡和贵州黄鸡这5个地方鸡种生长发育规律,采用Logistic、Gompertz和von Bertalanffy 3种非线性模型对5个地方鸡种的生长曲线进行拟合,选取5个品种鸡各60只,公母各30只,测定0、2、4、6、8、10、12、14、16、18周龄时的体重。结果:5个品种鸡的生长趋势一致,3个模型均能较好地拟合5个品种鸡的生长变化情况,拟合度均在0.98以上,其中von Bertalanffy模型对5个品种鸡的生长曲线拟合效果最好;同时期的鸡体重以贵州黄鸡最重,黔东南小香鸡最轻,赤水乌骨鸡、乌蒙乌骨鸡和威宁鸡相近;5个品种鸡的拐点周龄分别为9.2、7.9、7.3、8.9和8.4,拐点体重分别为870.71、509.18、708.29、834.35和945.52 g。通过拟合的生长曲线模型对鸡体重进行评估,可为贵州省地方鸡的科学饲养、品种资源利用及选育提供依据。

基于食品冻结曲线的小龙虾液氮速冻装备设计与试验

针对液氮速冻产品冻裂率高、液氮损耗量大的问题,基于食品冻结曲线,设计三腔体液氮速冻设备,包括预冷腔(4.2 m,-70℃)、结晶腔(5.8 m,-100℃)和深冷腔(5.0 m,-120℃)。相较于单腔体液氮速冻设备(15.0 m,-100℃),三腔体液氮速冻设备使预包装调理小龙虾的冻结时间缩短10.0%,冻裂率降低40.4%,液氮节约15.0%;质构(硬性、弹性、内聚性、回复性、咀嚼性)和色泽(L*,b*)显著改善,挥发性盐基氮显著降低,水分、盐溶性蛋白和感官(色泽和质地)品质显著提高。研究为液氮速冻技术和装备的改进提供参考和借鉴。

矩形空洞探地雷达成像曲线厚度变化规律研究

由于城市基础建设不断地翻新改造,引发城市地下空洞滋生问题。通过探地雷达扫描技术,对地下矩形空洞整个探测过程进行研究,将探测过程划分为四个阶段,研究了成像曲线厚度变化规律。对探地雷达水平运行时矩形空洞的成像曲线厚度变化规律进行分析,对不同大小下的矩形空洞点测时曲线厚度进行研究,并通过实际探测案例来解释矩形空洞成像曲线厚度变化规律,结果表明探地雷达探测矩形空洞时其成像曲线厚度为先增加后减小的对称曲线,其曲线厚度最大处在图像上为水平弧段两端,位于实际矩形空洞对角线附近;雷达点测时成像曲线厚度随矩形空洞变大而增加,在图像上表现为空洞越大线条越粗。