基于三维扫描和三维雕刻技术的岩石结构面原状重构方法及其力学特性

为了客观重复制作与原岩结构面的岩性、表面形态和力学性质完全一致的试样,集成三维扫描和三维雕刻技术,提出了原岩结构面试样重构新方法。采用该方法制作了具有相同表面形态的大理岩结构面试样,开展了不同法向力下的直剪试验,并采用声发射技术对结构面剪切破坏过程进行了监测。结果表明:重构结构面试样与原始结构面试样具有高度相似性;结构面剪应力-剪切位移曲线可分为两类:剪胀滑移型和剪断跌落型;剪切破坏后结构面可明显地划分为两个区域:剪胀脱开区和剪断磨损区;提出了结构面剪切强度新公式,理论公式与试验结果更接近;结构面剪切过程中剪应力、能量率、计数、撞击率随时间的变化规律具有较好的一致性,声发射定位位置与剪切过程中结构面损伤破坏区域基本吻合。

基于单元重构与节点分离的大型地下洞室软弱结构面模拟方法

针对在大型地下洞室中软弱结构面难以合理模拟的问题,通过引进"单元重构-节点分离"思想,提出了新的非连续软弱结构面模拟方法.将该方法用于实际地下厂房模型中并模拟出非连续结构面,并将该重构模型导入计算程序,与常规连续有限元模型的计算结果进行对比.结果表明,重构模型能够用于数值计算,计算结果在非连续结构面附近呈现非连续性,且计算结果所反映的规律与所认识规律基本一致,能够反映真实的结构面赋存状态.因此,该软弱结构面建模方法实现了结构面的非连续化,为大型地下洞室的复杂地质非连续结构面模拟提供了新的实现途径.

运用数字暗场和结构重构方法测定FePt纳米粒子的正二十面体结构(英文)

小粒子结构一直是人们关注的研究热点,上世纪70年代运用暗场像技术发现了具有多重孪晶结构的正二十面体和正十面体结构。近年来,人们已经能够合成直径只有几纳米、结构复杂的纳米粒子,传统的高分辨像和衍射等方法难以获得这些纳米粒子的结构。本文以直径约6nm的FePt粒子为研究对象,通过系列欠焦像波函数重构获得了该粒子亚埃分辨率高分辨相位像,并对该相位像进行了数字暗场像分析研究,通过结构重构并结合高分辨像模拟测定该粒子具有二十面体结构,为确定具有复杂结构的纳米粒子结构提供了一种新途径。

基于缩减样本窗口的响应面重构方法

具有隐式功能函数的复杂结构可靠度分析常采用响应面方法。对于功能函数非线性程度较高的结构可靠度分析的响应面迭代重构问题,由于一般响应面方法样本窗口过大,导致迭代分析精度难以提高。本文提出了响应面重构中样本窗口的确定原则,并建立了结构可靠度分析的缩减窗口序列响应面重构方法。多个数值试验表明:该方法迭代收敛迅速,计算精度较高,应用过程简单,特别是对于非线性程度较高的隐式可靠度分析具有较高的效率和精度。