空腔理论在固体剂量计中的应用

在Burlin空腔理论基础上提出了1个经修改后可适用于兆伏级X（γ）能量固体剂量计的新空腔理论。它通过Monte-Carlo方法分别计算固体剂量计空腔内的初级光子粒子注量和散射光子粒子注量及它们相应产生的次级电子粒子注量，并按空腔尺寸所对应的电子射程，把高能和低能光子分开，计算初级光子和散射光子沉积在固体剂量计灵敏体积中的能量，即吸收剂量。为验证该空腔理论，用半导体固体剂量计在6MV医用电子直线加速器上进行了水模体输出因子测量，并模拟相同测量条件用新空腔理论对水模体输出因子进行了理论计算，其测量结果与计算结果在0．5％内符合。

弹体垂直侵彻混凝土靶体的柱形空腔膨胀理论分析

采用统一强度理论作为混凝土材料的屈服准则,根据柱形空腔膨胀理论求得了混凝土靶体在弹体垂直侵彻下的空腔膨胀压力和空腔膨胀速度的关系,给出了柱形空腔膨胀条件下卵形弹体侵彻靶体深度的理论计算公式,求出了弹体以400～1100m/s的速度撞击混凝土靶体的侵彻深度,通过和试验结果比较,表明提出的模型具有一定的合理性.进一步研究还表明,统一强度理论参数b、弹体质量和弹头形状对侵彻深度均有影响,b=0时侵彻深度较大,b=1时侵彻深度较小;弹体质量越大或弹头越尖,侵彻深度越大.

空腔膨胀理论中混凝土材料模型的对比

基于三向应力空腔膨胀理论,对比研究了具有代表性的7种混凝土介质球形空腔膨胀模型。与三组试验数据的对比表明,混凝土材料本构可压缩性假设明显优于不可压缩性假设,而塑性锁应变假设与线性压力—体积应变假设差别不大,材料响应弹塑性假设与弹性—断裂—塑性假设差别不大。在合理的参数选择下,相对简单的模型可以获得令人满意的结果。

基于Griffith强度理论的空腔膨胀模型与应用研究

根据混凝土材料受高速冲击时产生大量碎裂的特点,假设其粉碎(塑性)区介质服从Griffith强度理论,发展了弹丸深侵彻混凝土靶的动态空腔膨胀模型,建立了弹丸深侵彻理论计算公式.对比表明:基于Griffith强度理论的球形动态空腔膨胀模型的计算结果与实验数据吻合较好.

考虑混凝土孔隙压实效应的球形空腔膨胀理论

根据混凝土材料动态响应的特点,将常规弹速范围内混凝土球形空腔的动态响应区域划分为弹性区、开裂区和孔隙压实区,孔隙压实区的混凝土材料采用两段式线性状态方程和考虑拉伸破坏的Mohr-Coulomb屈服准则描述。运用相似变换方法推导了球形空腔动态膨胀响应的理论表达式,采用Runge-Kutta-Felhberg数值方法给出了球形空腔动态响应的数值解。结果表明,运用该理论建立的侵彻模型与试验结果具有良好的一致性。

论黑体空腔多次反射理论和积分方程理论的统一性

黑体空腔的多次反射理论和积分方程理论是黑体空腔的两种典型理论。本文从理论上证明了这两种腔体理论在腔体壁面为漫发射体和漫反射体条件下是一致的。

基于修正空腔膨胀理论的随进弹丸侵彻规律分析

针对串联随进战斗部中弹丸对预开孔靶的侵彻性能,基于经典的空腔膨胀理论解析模型,建立修正的空腔膨胀理论模型,对不同尺寸预开靶孔的弹丸随进性能进行了分析.研究结果表明,预开孔深对改善弹丸综合侵彻性能有一定的限制,尽可能提高预开孔径是提高随进弹丸侵深、降低过载的有效方法.所建立的解析模型得到实验的验证.

考虑剪胀效应的混凝土动态球形空腔膨胀理论

在考虑混凝土的压缩和扩容特性条件下,建立了动态球形空腔膨胀理论,其中完整的靶体响应为密实区-扩容区-开裂区-弹性区,在扩容区采用扩容方程。基于上述理论得到了空腔表面应力与膨胀速度的表达式,使用侵彻方程计算不同工况的侵彻深度并与试验值作对比,同时对混凝土强度参数和压缩系数对弹体侵彻深度的影响规律进行研究。结果表明:该模型可以较好预测侵彻深度,具有一定的合理性;混凝土强度参数中压力硬化系数对侵彻深度的影响较大,随着弹体初速度增大应考虑混凝土材料的剪切饱和性质;随着压缩系数不断减小,混凝土材料由压缩转为膨胀状态,导致空腔表面应力增加,侵彻深度降低。

考虑含水率干密度的土壤动态球形空腔膨胀理论

为研究土壤含水率、干密度对弹体侵彻阻力的影响,通过引入含水率及干密度对土壤摩尔库伦屈服条件进行修正,完成材料的动态球形空腔膨胀理论推导,获得考虑含水率及干密度的靶体阻力函数.在此基础上对文献中的实验进行计算,并与实验数据及其他经验公式计算结果进行对比和分析.结果表明,侵彻过程中材料空腔表面径向应力会随着含水率的增加而降低,随干密度的增加而增高;与经验公式及其他模型计算结果相比,考虑含水率干密度的计算模型具有更好的预测精度,可用于低速侵彻土壤的侵深计算.

考虑剪胀效应的混凝土动态柱形空腔膨胀理论

同时考虑混凝土的压缩和扩容特性,建立了动态柱形空腔膨胀理论,其中完整的靶体响应为密实区-扩容区-开裂区-弹性区,在扩容区采用扩容方程,使用该理论得到了空腔表面应力与膨胀速度的表达式,并使用该式计算得到弹体侵深和加速度.研究结果表明,运用该理论建立的刚性侵彻方程,其计算结果与实验结果具有良好的一致性,模型可以较好描述不同头部形状尖卵形弹体的侵彻能力以及加速度变化趋势.

现浇混凝土双向密肋空腔楼盖理论分析

介绍了现浇混凝土双向密肋空腔楼盖这种新型楼盖结构体系.采用Hoff型夹层板理论[1],即考虑上下表层抗弯刚度的影响而夹心层只承受剪切作用的夹层板理论,导出了现浇混凝土双向密肋空腔楼盖的八阶偏微分方程,给出了矩形平面周边简支条件下微分方程的解析解,并作了算例分析.把有限元模型和拟夹层板法两者的计算结果进行比较,二者吻合较好.

空腔电离理论发展概述

简述了空腔电离理论的基本原理及其在辐射剂量学中的地位 ;介绍了 Bragg-Gray理论、Spencer-Attix理论、Burch理论、Burlin模型、Kearsley模型、等效电子源理论等空腔电离理论及各种理论的适用范围 ;同时 ,介绍了用蒙特卡罗方法 ( EGS4程序 )对不同理论及模型的计算结果。

γ射线空气比释动能空腔理论计算值准确度的蒙特卡罗研究

当使用基于空腔理论的石墨空腔电离室绝对测量γ射线空气比释动能时,需要考虑空腔体积的大小变化对测量结果准确度的影响。利用EGSnrc程序计算得到10~5000cm^3的球型石墨空腔电离室的石墨和空气的限制的阻止本领比(LΔ(E)/ρ)c,air、入射光子与空腔气体直接作用沉积能量的份额Fair和Spencer-Attix空腔理论修正因子kSA。结果表明对于60Co和137Cs能量的光子,在计算(LΔ(E)/ρ)c,air时选择合适的值可以使kSA的值保持在0.998~1.000之间。此外kSA的大小随空腔体积的增大有逐渐减小的趋势。表明在设计和使用较大体积(≥50cm^3)的石墨空腔电离室时需要考虑合适大小的kSA值,以保证空腔理论计算值和绝对测量结果的准确。

基于空腔膨胀理论的TBM盘形滚刀侵岩载荷模型建模分析及试验验证

刃底密实核动态衍生现象严重影响了盘形滚刀的破岩机理,进而一定程度上影响了全断面岩石隧道掘进机(TBM)的掘进效能。参考H Alehossein钝楔形压头侵岩模型,将密实核衍生现象及密实核区周围复杂的应力场纳入考察,基于空腔膨胀理论和离散化建模思路,建立了常截面平刃滚刀侵岩模型。随后,分别以滚刀所受垂直力和刃底无因次平均接触应力为性能指标,将滚刀侵岩过程中刀圈刃部横截面几何尺寸参数和岩石物理力学性能参数作为考察变量,针对上述所建侵岩模型开展了十因素两水平的正交试验分析,探究了各考察变量的敏感程度,并分析了无因次平均接触应力的变化规律。最后,选取了2种具有不同粒径的岩石试样,制备了4种刀圈压头,并在TRW-3000三轴冲击破岩试验机上开展了侵岩试验验证。研究结果表明:对于垂直力和无因次平均接触应力而言,刀刃宽和侵深均为敏感因素;由于将密实核现象纳入考核,在滚刀压头侵岩作用下位于刃底的岩石应力水平明显大于单轴抗压强度;所建模型对于在第一次阶跃破碎之前的侵岩载荷速率的预测误差最大不超过10%,这表明模型具有良好的准确性。

加味活络效灵丹促进空腔脏器肿瘤排出体外的理论与机制探讨

中医辨治肿瘤,强调“因势利导”“给邪以去路”,如果能将肿瘤直接排出体外,在某种程度上,可能会节约更多的医疗资本并有希望提高临床疗效。空腔脏器肿瘤因为有天然管道与外相通,器官内膜发生糜烂、溃疡、出血等引起细胞脱落从空腔排出体外,为肿瘤排出体外提供了可能。现结合数例运用活络效灵丹加味治后排出肿瘤组织的病例予以分析。

阻塞式旋流泄洪洞空腔环流的能量特性

旋流泄洪洞内的空腔环流既不同于常规有压流,也不同于明流,因此采用理论分析和模型试验相结合的方法,建立了空腔环流断面的能量积分表达式,并对具有较好抗空化特性的阻塞式旋流泄洪洞内空腔旋流的能量特性进行了研究。结果表明:建立的空腔旋流能量方程利用相关水力特性进行计算的结果符合洞内的能量变化和转化规律,随着阻塞面积收缩比的增大,空腔环流的压强势能所占比例明显增加,动能所占比例减小,与阻塞收缩比增大时壁面压强增大、流速减小的规律一致;在水平洞起始段,切向动能大于轴向动能的部位延长,在阻塞面积收缩比m=0.49时,约增长至5倍洞径长处;增加阻塞,对竖井段的能量损失影响很小,但能较大提升水平旋流洞段的消能率。

隧道掘进机滚刀破岩动态荷载理论模型及试验研究

滚刀荷载的动态信息(如峰值荷载、增长速度以及频率等)对保持全断面隧道掘进机系统稳定、控制刀盘振动等至关重要。目前的破岩力预测公式不足以满足刀盘受力及振动的求解需要。因此,基于离散化建模思路,将传统空腔膨胀理论的一维贯入运动扩展至高维度的回转破岩中,对岩体参数及操作参数对荷载特性的影响进行了研究。并通过多组全尺寸回转破岩试验进行验证。结果表明:安装半径、转速以及贯入度的增大使单位时间内滚刀挤压的岩体体积增多、密实核边界速度升高,导致侵岩荷载的增长速度及频率均升高,荷载变化及刀盘振动更加剧烈。岩体强度的增大会导致荷载峰值及增长速度升高、频率降低。所建立的回转破岩动态荷载理论模型与试验结果相差5%以内,验证了该模型的准确性。

基于Ottosen屈服条件的不同强度混凝土空腔膨胀模型及侵彻机理

针对毁伤与防护领域对深层超硬目标理论研究及工程应用的迫切需求,引入改进的Ottosen屈服条件,对混凝土空腔膨胀过程中的响应分区和边界条件进行优化,求解空腔膨胀的全过程,分析不同强度混凝土响应分区的变化规律;根据空腔边界应力和空腔膨胀速度的关系,建立了弹体侵彻深度计算模型,对弹体侵彻不同强度混凝土工况进行了对比计算,并深入分析了靶体强度对侵彻深度影响的机理。通过与实验数据进行对比发现,改进的空腔膨胀理论对于普通混凝土和高强混凝土均有很好的适用性,可准确计算径向应力与空腔边界速度关系以及侵彻深度。研究结果显示,高强混凝土的弹塑性开裂区范围更大,密实区范围更小,表明了高强混凝土脆性大,材质密实的特点,引入塑性开裂区可以更好地反应侵彻过程中高强混凝土压实时对应速度更高的现象;随着混凝土强度的提高,其屈服包络面变化越来越小,因此混凝土的空腔边界应力增大但变化程度越来越小,导致弹体侵彻深度随速度增加的增量变小。

基于田口理论分析的轮胎结构因子对空腔噪声的影响

基于田口设计方法,选取对轮胎空腔噪声可能产生影响的5个结构因子(模具、带束层角度、三角胶高度、胎侧厚度和胎面厚度),每个因子取两种水平并设计方案。通过半消声室转鼓噪声试验模拟测试在速度为100~40 km·h^(-1)的匀减速工况下,频率为200~250 Hz的空腔噪声,并根据田口理论分析结构因子对空腔噪声的影响主次顺序、显著程度、各个因子水平变化引起的空腔噪声变化趋势。结果表明:在70~60 km·h^(-1)的减速区间内,带束层角度对空腔噪声的改善有显著的影响;在90~70 km·h^(-1)的减速区间内,带束层角度和胎侧厚度对空腔噪声的改善有显著的影响;在100~90 km·h^(-1)的减速区间内,模具、三角胶高度、胎面厚度和胎侧厚度对空腔噪声影响显著;综合分析得到的最优方案为:带束层角度24°,胎侧厚度6.2/7.0 mm,三角胶高度15 mm,模具2#,胎面厚度6.5/8.5 mm。

考虑刚性弹弹头形状的混凝土(岩石)靶体侵彻深度半理论分析

基于动力球型空腔膨胀理论和"冲击成坑+钻孔区"两阶段侵彻模型,以截卵形弹头弹体为例,运用曲面积分,引入表征弹头形状和弹靶摩擦效应的量纲一系数、质量比和冲击因子,提出了综合考虑弹头形状变化、成坑区深度、弹靶摩擦阻力的混凝土和岩石靶体的刚性弹垂直侵彻深度的计算公式。该公式在相关参数取特殊值时,可退化为经典的侵彻深度计算公式。通过与8组不同弹头形状弹体冲击混凝土和岩石靶体的侵彻实验数据、已有10个(半)经验公式计算结果对比,验证了本文公式的适用性。并结合实验和参数影响分析,给出了混凝土和岩石靶体的弹靶摩擦系数和与冲击因子相关的不同弹头形状弹体成坑系数的建议值。