软钢及转变态材料中的解理断裂

本文通过力学性能试验、微观观察和理论分析,揭示了碳化物开裂机制也在细晶粒铁素体材料的解理断裂过程中起作用,在上贝氏体钢中,解理断裂的破面单元尺寸是板条束尺寸的3～4倍;还发现在零下196℃下解理断裂应力与屈服应力之间存在良好的线性关系。

高凝油井筒温度场计算及流态转变分析

高凝油含蜡量高,凝固点高,在沿井筒向上流动的过程中,当油流温度低于所含蜡的初始结晶温度时,蜡容易析出并聚集,使原油逐渐失去流动性,最终阻塞管线,严重影响开采效果。为解决这一问题,根据传热学基本原理,建立了适合高凝油井的井筒温度场数学模型,通过实验得到了高凝油的黏温曲线,进而对潍北油田的高凝油井筒温度场及流态转变进行了研究,指出了解决该油田油井结蜡问题的途径,对实现高凝油的正常生产具有一定的指导意义。

沥青材料的玻璃态转变温度求解及低温性能分析

针对玻璃态转变温度Tg难以实测及现有计算方法原理不清晰、参数标准差偏大的问题,利用水平移位因子lg(αT),根据Williams-Landel-Ferry方程(简称WLF方程)推导了玻璃态转变温度的求解公式:任选2个参考温度T1、T2进行移位因子计算,通过线性回归得到各自参数C1、C2、C1′、C2′;将2个参考温度下的移位因子相减,推算出Tg求解公式。利用该方法计算了3种基质沥青和2种SBS改性沥青材料的Tg,并使用对应的沥青混合料进行了低温弯曲试验验证。结果表明,该计算方法原理清晰、过程简单,可以准确地计算玻璃态转变温度Tg,有效评价沥青材料的低温性能。

核磁共振技术研究抗性淀粉对面团玻璃态转变温度的影响

在面团中分别添加不同种类的抗性淀粉,利用核磁共振(NMR)技术测定面团弛豫特性。结果表明:添加不同种类的抗性淀粉玻璃态转变温度(Tg)基本没有发生变化;而随着添加抗性淀粉量的增加,Tg有轻微的上升。置于玻璃态转变温度之下有利于延长面团保藏期。

垂直下降管流流态界限转变研究

多相流广泛存在于空气钻井、氮气钻井、高压喷射钻井、泡沫钻井、完井修井作业及管道输送等领域中。多相流的研究在确保工程顺利实施方面起着极为重要的作用,在很大程度上关系到钻井、固井等质量的优劣与成败。为此,对垂直下降管流的流型转变及其流型间的转变界线进行了研究,得出了垂直下降管内油气水三相流动可分为W/O型泡状流、弹状流及环状流和O/W型泡状流、弹状流及块状流的结论。通过动力学分析,分别建立了泡状流与弹状流的转变、弹状流与环状流的转变的理论模型,实际计算表明,理论转变曲线与实验曲线基本吻合。

分子动力学模拟水分对直链淀粉扩散性质和玻璃态转变温度的影响

为了预测水分对直链淀粉玻璃态温度、径向分布函数和扩散系数的影响，在COMPASS力场和等温等压（NPT）系综下，利用分子动力学模拟方法，模拟得到了不同水分含量直链淀粉在298K下的径向分布函数和扩散系数；在200～460K温度范围内，通过模拟获得不同温度下的比体积，与对应的温度作图，研究了水分对直链淀粉玻璃态转变行为的影响。结果表明，所构建的直链淀粉模型属于一种无定型结构，其径向分布函数的形状和峰位基本没有发生变化。随着水分含量的增加，水分子更容易在直链淀粉中扩散，与直链淀粉分子发生相互作用的概率增大。水分含量对直链淀粉玻璃态转变行为影响显著，水分含量越高，直链淀粉的玻璃态转变温度越低。

非晶态聚合物玻璃态-橡胶转变及分子运动

近年来非晶聚合物玻璃态-橡胶转变及分子运动受到众多学者关注。α'转变被证实在非晶聚合物玻璃态-橡胶转变区中普遍存在,Rouse运动模型能较好地描述其转变机理,即转变区中包含有链段、Sub-Rouse、Rouse不同长度单元的运动及转变。其转变行为主要受屏蔽效应和耦合作用的影响,屏蔽效应影响转变区的宽度,而耦合作用影响转变耗散峰的大小。对于具有较强屏蔽效应和耦合作用的聚合物,由于动态脆性较强和转变区较窄,不同运动模式的转变难以被分离而观察到。文中综述了能有效分离和观察不同运动及转变的增塑、稀释以及二维相关谱图等方法,总结了考察分子运动及转变行为的表征手段,对进一步研究进行了展望。

湿-干态转变过程中皮胶原纤维聚集行为研究

从纤维运动的角度,基于胶原纤维的受力状态和结合方式,对湿-干态转变过程中皮胶原纤维的聚集行为进行了研究,考察了毛细管压差作用力和氢键结合作用对胶原纤维聚集行为的影响。结果表明:胶原纤维的聚集包含胶原纤维在"力"的作用下的相向运动和胶原纤维的结合作用2个过程,存在有序聚集和无序聚集2种趋势;在毛细管压差作用力和氢键结合共同作用下,胶原纤维趋向于有序聚集;在无毛细管压差作用力或氢键结合作用的情况下,胶原纤维趋向于保持原有的分离状态。

单变量多重定态转变体系中热传导-化学反应偶合诱发的温度-浓度振荡

以Schl¨ogl模型为样本,分析了该类非恒温均匀的单变量多定态转变体系中因传热 化学反应诱发的热动力学振荡.分别借助小寄生参数法与线性化稳定性分析法,具体讨论了产生温度 浓度振荡的阈值,并计算了参数空间中的振荡区,论证了两种分析方法出现振荡的参数空间重叠区,是该类二变量体系出现吻合一致的极限环振荡的充分必要条件.丰富了二变量体系出现极限环振荡的判据体系.

纳秒级铝单丝电爆炸过程中金属态–非金属态转变研究

脉冲电流驱动金属丝负载从金属态到非金属态的转变对理解等离子体电热不稳定性的演化有重要意义。该文利用高时空分辨率诊断手段和磁流体力学数值模拟,开展铝丝和镀膜铝丝在纳秒级脉冲电流作用下金属态-非金属态的转变过程。基于Ioffel-Regel条件、金属化密度和电阻率温度系数等分析铝丝从金属态转变为非金属态的过程,确定了铝丝对电热不稳定性最不稳定的状态。铝丝和镀膜铝丝在电爆炸初始阶段经历了相似的相态演化,出现了由电热不稳定性引起的条纹结构。在电压击穿时刻,铝丝的电阻率远高于标准金属的电阻率。铝丝在电压击穿之前已经完成金属态-非金属态的转变。该结果能为电流驱动金属负载构型的电热不稳定性研究奠定基础。

基于CAM复数模量模型的沥青混合料玻璃态转变温度确定

利用频率扫描试验数据建立沥青混合料在参考温度下的CAM复数模量主曲线方程,通过非线性最小二乘法拟合得到CAM复数模量主曲线模型和WLF方程的参数,再根据CAM复数模量主曲线模型、WLF推导得到沥青混合料玻璃态转变温度计算公式,并通过温度扫描试验测定沥青混合料玻璃态转变温度对计算结果进行验证。结果表明,通过CAM复数模量主曲线模型计算沥青混合料玻璃态转变温度的方法可行,且沥青混合料的玻璃态转变温度随着荷载作用频率的增加而升高。

食品贮藏加工中玻璃态转变理论的初步探讨

本文从物理化学角度初步研究了玻璃态转变的基本理论。玻璃态转变温度Ｔｇ作为一个重要的食品工程物理参数，可以用来解释食品加工（如干燥、挤压、烘烤、冷冻）和贮藏中，食品发生的一系列变化。

1985-2016年安固里淖湖泊湿地生态系统稳态转变及对气候变化的响应

气候变化及人类活动严重影响着湿地的生态系统健康和可持续发展,进而对区域生态安全产生威胁.以京津冀坝上地区典型内陆湖泊安固里淖湿地为例,结合1985—2016年的Landsat TM/ETM+影像数据生成MVWR指数(modified vegetation water ratio,修正化植被水体指数),基于“杯球”模型量化分析安固里淖湿地稳态转变与生态弹性,并进一步探究湿地稳态转变与生态弹性对气候变化的响应.结果表明:①1985—2016年来安固里淖湿地于1995年、2004年发生了稳态转变,其RSI(regime shifts index,稳态转变指数)分别为0.973、2.108;1995年发生恢复性稳态转变,使得湿地水量增加、水域面积扩大,植被生长状态有所恢复;2004年发生退化性稳态转变,使得湿地进入严重受损状态,且2004年后湿地干涸的时期持续时间增加.②就湿地稳态转变的空间分布而言,安固里淖湿地发生波动和剧烈波动的面积达9.26 km^(2),占比为17.81%,主要分布在湿地外围东部和南部,虽然湿地核心区域发生稳态转变的强度不及湿地外围东部和南部,但是在核心区小的转变仍能导致湿地生态系统的严重退化,使湿地整体发生稳态转变.③1985—2016年安固里淖湿地生态系统弹性水平呈持续性下降,降幅达37.5%,从干涸中的恢复难度增加.④气候要素中气温与降水对安固里淖湿地稳态转变均有影响,其中降水的影响更加显著,尤其是受前期降水影响明显,湿地稳态转变与长期的水量变化有关.研究对湿地较长时间内的稳态转变及弹性状态变化定量化分析,以揭示湿地的退化过程,将生态系统弹性的持续下降作为湿地退化预警的一个信号,可为湿地的管理及修复提供理论依据和方法借鉴.

Zr_(50)Cu_(50)金属玻璃形成过程中自由体积与玻璃态转变温度关系的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟了Zr50Cu50金属玻璃的形成过程,并获得了不同温度下合金的原子构型.借助金属玻璃中自由体积量等于金属玻璃与对应晶体的体积差理论提出一种自由体积湮没速度法,对Zr50Cu50金属玻璃形成过程中的临界玻璃态转变温度Tc以及热力学玻璃态转变温度Tg进行预测.用该方法确定出的Tc(969.5K)与利用模式耦合理论计算获得的Tc(978.4K)接近;Tg(731K)与利用平均原子体积随温度变化关系曲线确定的Tg(725K)相近.运用自由体积湮没速度法计算的Tc和Tg无需计算各温度下的原子扩散系数,节省了计算时间.

荒漠草原-灌丛镶嵌体的植被稳态转变特征

以柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛引入形成荒漠草原-灌丛地镶嵌体为研究对象,选择其内部荒漠草地(DG)、草地边缘(GE)、灌丛边缘(SE)、灌丛地(SL)为试验样地,开展荒漠草原向灌丛地人为稳态转变过程土壤水分与植被变化特征研究。结果如下:各样地0—200 cm土层水分含量随着转变过程呈显著降低趋势(P<0.05),其中荒漠草地、草地边缘和灌丛边缘样地的土壤水分均在秋季雨水补充期增加,灌丛地由于深层土壤水分过度消耗而愈加降低,且灌丛边缘和灌丛地深层水分显著低于荒漠草地、草地边缘(P<0.05),垂直动态不显著;地上植被随样地转变除优势度指数表现为灌丛地多样性、均匀度、丰富度指数均显著低于各样地(P<0.05),多年生优势草本蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、短花针茅(Stipa breviflora)逐渐被一年生草本刺藜(Dysphania aristata)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)所代替;土壤种子库萌发种类随样地转变逐渐减少,种子库密度则显著升高(P<0.05),灌丛地以一年生草本植物为主(占总密度的97.51%),荒漠草地则以多年生草本萌发为主,且各样地土壤萌发种子库及多年生草本多集中于0—5 cm土层(P<0.05);转变过程荒漠草原和灌丛地植被地上地下相似度分别为0.14和0.19,均显著低于两边缘样地0.35,较两边缘样地群落更为稳定,呈现草原灌丛化过程中草地-灌丛共存的植被双稳态特征。

基于DMA方法的玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能研究

为进一步探究沥青与沥青混合料玻璃态转变温度与沥青混合料低温性能的相关性,以交通运输部公路科学研究院足尺环道(RIOHTrack)为依托,采用动态力学分析仪在弯拉受力模式下用沥青和沥青混合料试件进行温度扫描试验,通过函数拟合确定材料的玻璃态转变温度,进而比较不同定义方式下材料的玻璃态转变温度的变化趋势,探究沥青与沥青混合料相态转变温度的相关性。最后通过与低温弯曲小梁试验的实验结果的相关性和灰关联度分析,讨论利用沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度评价沥青混合料低温性能的可行性。结果表明:(1)对于同一种材料,不同的玻璃态转变温度定义下获得的玻璃态转变温度之间存在良好的相关性;(2)在相同级配和相同试验条件下,沥青是影响沥青混合料玻璃态转变温度的主要因素;(3)在弯拉受力模式下沥青与沥青混合料的玻璃态转变温度与材料的低温性能相关性良好,但通过灰关联度分析发现采用沥青混合料的玻璃态转变温度评价混合料的低温性能更加合理。

沥青混合料玻璃态转变温度的外部影响因素

为探究环境因素、交通水平等外部条件对沥青混合料玻璃态转变温度的影响,研究选取升温速率、荷载频率、应变水平3个试验因素,采用DMA方法在不同试验水平下对沥青混合料试件进行温度扫描试验.利用Boltzmann模型拟合得到材料的玻璃态转变温度,通过对试验结果的统计分析,确定影响玻璃态转变温度的主要因素,并建立了多因素影响下的玻璃态转变温度预测模型.结果表明:采用Boltzmann模型能够准确有效地确定材料玻璃态转变温度;升温速率、荷载频率对沥青混合料的玻璃态转变温度有显著影响,玻璃态转变温度随着升温速率、荷载频率的增大而升高,玻璃态转变温度与升温速率、荷载频率的对数值存在良好的线性关系;处于弯拉受力模式下的沥青混合料,其玻璃态转变温度在线粘弹性区域内并无明显的应变依赖性.

黑洞吸积盘中磁场的放大及黑洞双星的谱态转变

详细讨论了吸积盘中的磁场放大过程-dynamo(发电机)机制,并利用dynamo机制拟合黑洞双星谱态转变的时标.在磁场没有被放大之前,经典薄盘对应的谱态是热态,当大尺度磁场形成之后,经典薄盘演化为磁化吸积盘,其对应的谱态演化为陡幂律(SPL)态.

热固性芳纶织物/环氧树脂支撑管动态特性分析

利用热固性树脂基体在玻璃态转变温度(T_(g))前后表现不同的材料特性,制备了Kevlar29芳纶织物/E51环氧树脂基复合材料和三根充气展开支撑管。给出了芳纶织物增强环氧树脂支撑管制备工艺,其中基体温度采用电阻丝加热控制,管体固化形状采用聚酰亚胺薄膜内胆充气加压方法控制。研究了支撑的折叠和展开特性,当T>T_(g)时卷曲折叠并冷却定型用于储存,然后采用二次加热T>T_(g)和充气加压方法控制展开,最终支撑管形状回复率100%。采用模态分析讨论了温度、树脂含量、织物铺层厚度和充气内压等参数对悬臂状态下支撑管的固有频率影响规律。结果表明:随充气压力增加、树脂含量提高、织物铺层厚度增加、基体温度降低,芳纶织物增强环氧树脂支撑管的固有频率增大。采用曲线拟合方法获得固有频率随充气压力和温度的变化规律,结果可为充气展开支撑管设计提供参考。

正规溶液中外控组分的非理想性对多定态转变的影响

以正规溶液中的Schl¨ogl模型作为样本系 ,根据分支理论 ,全面研究了外控组分的非理想性对多定态分支的影响 .分析表明 ,定态解支将呈现一系列新的奇点 ;同时 ,外控组分的非理想性将导致孪生分支现象及孤立圈解支现象 。