氢原子束在大气长程传输中的剥离效应

考虑到中性粒子束对近地轨道太空垃圾的清理作用以及在太空探索中的潜在应用前景,研究了中性粒子束在亚轨道空间长程传输过程中影响束流能量和密度损失的主要物理机制,重点分析了剥离效应对束流损耗的影响。中性束剥离效应包括束流粒子之间碰撞导致的自剥离效应和其与大气粒子碰撞导致的剥离效应。以束密度随传播距离变化的方程为基础,通过引用几何因子来表征束流的自剥离效应强度,建立了剥离效应机制下束流的传输模型,由此评估了束流自剥离效应在中性束长程传输中对传输距离的影响关系。研究结果表明,在固定的高度,当中性束密度大于空气粒子密度时,自剥离效应的影响将非常突出,随着传输高度的升高,即使束密度和空气密度同时降低维持量级一致,自剥离效应对传输距离的影响在大几何因子的情况下仍会增强。

氢原子束在大气长程传输中自剥离效应研究

氢原子束在大气传输时,束流粒子与大气粒子碰撞电离形成的大气剥离效应,以及和大气剥离产生次级粒子碰撞电离形成的自剥离效应,是造成氢原子束能量损失的重要机制。考虑到自剥离效应成因复杂,虽然目前已有一些理论方面的研究结果,但对其发生机理和对束流损失效果尚未有实验或数值模拟方面的工作,因此,通过对自剥离效应的发生机理和对束流损失的影响进行分析,进一步完善了自剥离效应理论,在通过束流传输方程验证了粒子云网格-蒙特卡罗法对氢原子束大气传输仿真模拟适用的基础上,将仿真结果与自剥离理论进行了对比,验证了自剥离效应理论的适用性。模拟结果表明,自剥离效应是由束流被大气电离产生的带电次级粒子团在地磁场的影响不停地穿越束流导致的,且自剥离效应的强弱与原子束的密度有关,束流密度越大,自剥离效应越强,对束流的影响越大。

预应力张拉对箱梁底板混凝土的剥离效应研究

针对目前预应力混凝土箱梁设计和施工中的底板混凝土崩裂现象,考虑预应力孔道的应力集中和孔道对底板截面削弱的影响,采用空间有限元程序,研究了空间混凝土结构的计算理论和空间预应力的施加方法,分析了预应力张拉对箱梁底板混凝土的剥离效应。分析结果表明,预应力管道的曲线变化形式对径向力的影响较大;曲线突变处径向力和主拉应力大;长束的径向效应大于其余短束;腹板与底板交合部位的管道应力值大于其余管道周围的应力;靠近截面中心的管道变形大于腹板附近的管道变形。

曲面混凝土构件内弧粘贴FRP弦剥离效应

进行了26个曲面构件的FRP-混凝土界面粘贴试验,研究了混凝土强度、FRP粘贴层数、FRP粘贴长度与构件曲率对粘贴强度、界面应变与破坏机理的影响。研究结果表明:曲面混凝土构件内弧粘贴FRP易出现3种破坏形态:弦剥离破坏、FRP在裂缝处被拉断和FRP在试件裂缝一侧发生剥离,其中构件曲率越大,越容易发生弦剥离破坏,小曲率构件多发生FRP拉断破坏;随外荷载的增大,FRP应变峰值有一个向后传递的变化过程,说明沿纤维长度方向的FRP并不是全部参与工作,存在一个有效工作(粘贴)长度;对本试验数据采用虚拟零点方法分析得出,曲面混凝土构件内弧粘贴FRP有效粘贴长度约为14 cm;曲率对粘贴强度影响显著,曲率增大,纤维应变梯度增大,有效粘贴长度变小,粘贴强度降低;曲率相同时,纤维层数越多,沿纤维方向应变分布越均匀,粘贴强度越大,但是这一增长并非与FRP层数成线性关系,2层纤维粘贴强度约为1层的1.5倍;当纤维层数增加时,粘贴层法向应力增大较快,试件更易发生弦剥离破坏,这种破坏是由法向粘贴应力与面内剪应力的耦合效应引起的;粘贴层应力函数可用内弧曲率圆心角的余弦函数表示,当矢高分别为30、60、90 mm时,构件平均误差分别为7.7%、2.4%与8.8%,因此,函数精度较高。

基于一维梁理论模型的金属单搭粘接贴片接头强度分析

为了提高单搭粘接接头的强度,基于Goland和Reissner的一维梁理论模型,设计了单搭粘接贴片接头;对铝合金5052(AA5052)单搭粘接接头、AA5052单搭粘接贴铝片接头和AA5052单搭粘接贴铜片接头进行了拉伸-剪切试验,并通过有限元数值模拟获得3种接头破坏位置附近胶层的应力分布情况.结果表明:随着搭接端部刚度的增大,单搭粘接接头的强度逐渐增大,胶层中间部分的应力变化逐渐趋于平缓;与AA5052单搭粘接接头相比,AA5052单搭粘接贴铝片接头的强度提高了3.8%,AA5052单搭粘接贴铜片接头的强度提高了4.9%,从而验证了采用单搭粘接贴片接头的方法具有较好的可行性和有效性.

牙哈凝析气井产能曲线异常原因研究

牙哈凝析气藏,生产初期的测试期间,生产压差变化较小,反凝析不明显,储层流体参数微小变化。但是对于一些采注比例较高的井,测试期间较大的生产压差引起严重的反凝析,导致储层流体参数较大变化。本文通过对历年的产能测试资料进行整体分析,在利用针对多相流不稳定试井解释方法,对其进行解释后分析。发现了在多次产能测试中出现的负斜率现象。通过研究表明,牙哈凝析气藏的负斜率现象,由牙哈气田的储层特征和底层流体相态特征密不可分,并不是由作业方法或解释方法不当造成。有助于提高牙哈凝析气藏开发水平。