金属纳米丝力学行为研究进展

纳米尺度下结构力学行为因为表面效应和尺寸效应而与宏观尺度下结构力学行为有着本质的不同,分子动力学方法因其能通过原子运动理解结构变形细节而在纳米结构力学行为模拟中得到广泛应用.本文综述了近期在纳米丝结构力学行为研究方面的进展,包括自由弛豫态,应力应变关系,表面效应和尺寸效应,应变率效应等.

进出口联箱应力分析与强度评定

进出口联箱是从国外引进后改造的压力容器设备 ,对其进行应力分析和强度评定十分重要 ,但又不能直接套用国外的标准。采用大型有限元分析程序PATRAN、NASTRAN和ABAQUS对其在高温、高压作用下的应力和强度进行了详细的分析与评定 ,结果表明其强度满足我国现行规范的要求。文中的建模、应力分析和强度评定方法可以推广应用到其他设备 ,并为进一步完善我国的压力容器标准提供参考。

金属纳米杆弹性模量的直接原子计算

用直接原子计算（分子动力学）的方法来模拟金属纳米杆的拉伸实验,得到纳米杆单向拉伸屈服前的真应力-应变曲线.金属单晶纳米杆屈服前的最大弹性应变约为0.01,应力应变关系表现为非线性弹性,拉伸模量随应变增大而提高,表现为明显的“应变刚化”行为.分析了产生这一现象的原因,主要是尺寸微小,内部无缺陷,弹性变形机理为晶格常数变化,而原子间相互作用势函数导数为增函数.小尺寸和表面效应也是导致纳米杆应变刚化的原因.

分子动力学模拟金属纳米杆受压稳定性

纳米结构(包括纳米杆)的力学性能是纳米超微型器件设计的基础,分子动力学是研究纳米结构力学行为的有效方法.采用EAM势模拟金属铜纳米杆在轴向压力作用下的力学行为,结果表明,当外力较小时,纳米杆受压发生纵向收缩;当外力达到某一临界值时,纳米杆发生横向弯曲(即屈曲)行为;稳定的弯曲状态能继续承受外载;当外力继续增大时,纳米杆发生倾覆而失效.

结构热动力响应分析有限元方法

传统的热应力分析是把热载荷当作静态或者准静态载荷来处理 ,在工程实际中如果温度的变化非常剧烈 ,则该方法不能满足需要 ,本文提出了一种结构在动态热载荷 (包括热冲击 )作用下响应的有限元求解方法 ,算例表明该方法是可行的、正确的。

水利规划和水文水利计算

简要介绍了水利规划和水文水利计算的内容,水利规划是水利建设的重要前期工作,是拟定治水最优方案和建设步骤的基础。通过水利规划才能做到水资源的合理开发利用,避免或减少失误,做到以最小的投入获得较大的产出。水利规划的主要内容是水文水利计算和水利经济评价,因限于篇幅仅介绍水文水利计算。

试论我国西部大开发和西部水利

西部大开发是中共中央、国务院在 2 0 0 0年初提出的战略部署 ,也是今后三五十年内我国国民经济发展的重要指导方针。通过对当前我国的经济形势及西部地区自然地理条件的分析 ,论述了西部地区大开发的必要性、可能性、应采取的主要措施和水利在西部大开发中的地位、作用以及今后水利建设的方针和措施。

铜纳米杆弯曲行为动态特性的模拟

采用分子动力学方法模拟金属铜纳米杆的弯曲力学性能,研究了从准静态加载到快速加载范围内不同加载速率的行为.结果表明,金属纳米杆的弯曲力学行为表现出显著的加载速率相关性和非线性变形行为.在弹性弯曲过程中,一种变形机制是发生从面心立方到密排六方的晶格结构转变.转变发生后横截面增大和长度减小导致抗弯能力显著增强.另一种变形机制是纳米杆不发生晶格结构转变,位错的产生和运动导致塑性行为.

国外水资源保护概况

近几十年来,由于工、农业(特别是工业)的迅速发展,全世界的工业用水量比本世纪初增长了20倍,农业用水量增长了7倍。排放的废污水量也相应地大量增加。据估计70年代初,全世界每年约有4200亿m^3污水排入江河湖海,大量河流受到污染,污染河流的水量已占全世界年径流总量470000亿m^3的11.7％。水源污染不仅使可用水量减少,而且危害生态环境。据估计,到2000年,随着人口增长和经济发展,地球上的污水量将增加15倍以上。国外一些生态学家对水质资料进行综合分析后预测,如果在最近十年内,不迅速解决水质污染问题,地球上将发生难以估量的严重损失。为了解决环境和水资源保护问题。

管网基座沉降改造有限元计算及分析

某厂动力管网系统运行若干年后某些支撑刚架基座发生了较大的沉降 ,现需要对其进行分析评定 ,并确定基座顶升调整方案。针对这一复杂的管网系统 ,采用大型有限元软件对未沉降、沉降和顶升 3个工况分别计算分析 ,结果表明顶升调整是必需的 ,也是有效的 。

关于国民经济评价中的影子价格问题

本文在学习国内外有关计算影子价格的基础上，提出了３个简便可行的计算方法；（１）国际市场价格法．此法适用于有进出口关系的外贸货物。（２）分解成本法，此法用来测算非外贸货物的影子价格，并以某钢闸门的成本分解示例加以说明．（３）机会成本法．可用来计算某种稀缺资源的影子价格。以黄河干流水资源影子价格计算为例，介绍了用机会成本法计算水的影子价格．

社会评价和水利项目社会评价

由什么是社会评价入手，从以下几方面对水利项目社会评价进行论述，即；水利项目社会评价的必要性，水利项目社会评价的主要内容，水利建设项目社会评价的原则和特点，水利建设项目社会评价的指标体系，水利建设项目社会评价的步骤与方法，水利项目社会评价的结论。

关于《建设项目经济评价方法与参数》若干问题的商榷

本文针对国家计委1987年颁布的《建设项目经济评价方法与参数》的应用提出若干商榷意见,主要有其适用范围、合理确定社会折现率、国民经济评价和财务评价的混淆问题等.

水利工程可行性研究报告的编制

建设项目可行性研究足运用现代科学技术的方法和手段,对拟建工程项目进行技术经济论证的一门综合性学科.它能使工程建设避免主观盲目性、减少经济损失,达到以较少的投资取得最大经济效益的目的.可行性研究最早是美国在30年代开发田纳西河流域时采用,作为流域规划中工程项目开发前期工作的重要阶段,取得了较好的效果.由于科学技术的进步,可行性研究又逐步得到发展和充实,随着电脑和系统分析方法的发展,可行性研究的内容得到进一步充实、完善和发展,逐渐形成一套较完整的系统的科学研究方法.在世界各国的各个生产领域内得到广泛的应用.

关于水利建设项目社会评价的探讨

一、水利项目社会评价的必要性水利项目社会评价是水利工程项目为社会发展目标所做贡献与影响的一种评价方法。它从全社会角度来研究项目的可行性和选择项目的最优方案,以促进水利项目对社会发展目标顺利实现。

油井水力压裂摩阻计算和井口压力预测

对水力压裂过程中射孔孔眼摩阻和管柱沿程摩阻计算方法进行分析。列出射孔孔眼摩阻计算公式并讨论其中的各个影响因素,给出压裂液密度和孔眼流量系数的计算公式,提出新的孔眼直径计算公式。基于大庆油田的施工数据,建议一种修正的降阻比计算公式,能够得到更为准确的管柱沿程摩阻历程曲线。通过有限元软件ABAQUS对大庆油田肇15-平56井2150.0～2160.0m井段分段压裂过程进行数值模拟,模拟得到的井底压力、井口压力曲线与现场施工曲线吻合良好,验证计算模型和管柱沿程摩阻计算公式的正确性。对大庆油田南214-平324井限流压裂过程进行数值模拟,模拟得到的压裂作业曲线和现场施工曲线吻合良好,验证射孔孔眼摩阻计算公式的正确性。

油井水力压裂流-固耦合非线性有限元数值模拟

基于多孔介质流-固耦合的控制方程,推导了相应的非线性增量有限元列式,并采用以节点位移和孔隙压力为自由度的黏结单元来模拟水力损伤造成的预设裂缝的起裂和扩展,在此基础上建立了油井水力压裂的有限元模型。在该模型中考虑了压裂液的黏性系数和支撑剂的体积浓度随时间变化,所有参数均采用现场压裂的数据。通过数值模拟,得到了缝口压力、射孔孔眼摩阻、沿程摩阻、井筒内液柱静水压力和地面井口压力随压裂时间的变化规律,并给出了"压裂作业三条线",模拟得到的"压裂作业三条线"与现场压裂实测结果吻合良好。

水力压裂扩展的流固耦合数值模拟研究

以临界应力作为裂纹扩展准则并采用流固耦合模型模拟了水力压裂扩展问题,推导出裂缝面内的压降方程表达式,并编写出用户子程序嵌入到ABAQUS中。建立的计算模型能够模拟地应力、岩石力学特性、压裂液流体特性等各种复杂因素对水力压裂扩展的影响。通过计算分析得到一些有益结论,采用有限元软件ABAQUS求解可渗透油藏水力压裂扩展过程问题是可行的;提出了临界宽度的概念,它可以作为判断裂缝是作为起渗透作用的孔隙通道还是作为起导流作用的裂缝的依据;其结论对于压裂作业优化具有参考价值。

水力压裂扩展特性的数值模拟研究

采用ABAQUS建立了水力压裂计算模型,模拟了地应力、岩石力学特性、压裂液流体特性等各种复杂因素对水力压裂扩展的影响。通过计算分析得到一些有益结论:(1)在注入压力一定的情况下起裂压力与最小水平地应力、临界应力、初始孔隙压力成正比,而与压裂液黏度、最大水平地应力、弹性模量无关;(2)裂缝扩展长度和最大缝宽与最小水平地应力、初始孔隙压力、弹性模量成反比,而与最大水平地应力无关;(3)水力压裂作业中,缝长的扩展过程可分为无扩展阶段、快速扩展阶段、稳定扩展阶段以及缓慢扩展阶段等4个阶段。研究结论对于水力压裂作业优化具有参考价值。