填埋场H-V立体土工膜界面行为细观机理研究

结合H-V立体土工膜(Horizontal-Vertical three-dimensional geomembrane)及传统水平土工膜衬垫与土相互作用的力学模型试验,利用基于离散元理论的颗粒流软件(Particle Flow Code,PFC),从细观角度系统研究不同几何特征的土工膜与土之间的相互作用机理。分别从已完成土工膜复合衬垫模型试验所得的宏观力学特征、不同几何特征的土工膜衬垫与土颗粒之间的位移变化规律、土颗粒与膜之间的接触力分布、膜上的应力分布及整体衬垫系统中竖向应力的分布等方面进行对比分析。结果表明:与传统水平土工膜相比,H-V立体土工膜除了具有传统水平土工膜与土之间的摩擦作用外,还有竖向膜部分对土颗粒附加的侧摩阻力和咬合力作用;竖向膜不仅可以约束土颗粒的位移和力链从受荷中心向加载板两侧方向的传递,而且能使H-V立体土工膜与土形成良好的约束挤密区,一方面延缓了H-V立体土工膜衬垫内部形成连续滑移面,另一方面更有效地均化了整体衬垫中的应力分布,使得相同上覆荷载下H-V立体土工膜衬垫的整体沉降和不均匀沉降更小。

One-dimensional nano-structure of Cu-Zn-Al alloy

Cu-Zn-Al alloy of one dimensional nano-structure was prepared and thestructure of obtained nano-material was characterized by transmission electron microscope (TEM). Itwas shown that there are non-linear oscillations on the surface of Cu-Zn-Al alloy and theconsanguineous connection exists between non-linear oscillation and the growth process of onedimensional nano-structure. The diameter of one dimensional nano-structure is about 40 nm, and theratio of length to diameter is over 40. Finally, the growth mechanism of one dimensionalnano-structure was also studied.

考虑热扩散情况下有机污染物在复合衬垫中一维瞬态运移的解析模型

考虑到污染场地内部产热会使得复合衬垫处于非等温分布状态,以土工膜(GMB)+压实黏土衬垫(CCL)组成的双层复合衬垫为例,建立有机污染物的一维瞬态运移模型,并通过分离变量法求解得到该模型的解析解。该解析模型可考虑分子扩散、对流、吸附、降解和热扩散等因素对有机污染物运移过程的影响。通过将解析模型的计算结果分别与热扩散试验结果和已有解析解的计算结果进行对比分析,对所建解析模型的正确性进行验证。基于所建解析模型,以击穿时间为主要参数,通过某一算例分析Soret系数ST、渗滤液水头h_(w)、降解半衰期t_(1/2)和Robin边界常数α对有机污染物运移过程的影响。分析结果表明:Soret系数ST和渗滤液水头h_(w)的增大均会加快运移速率,缩短击穿时间,但当S_(T)不超过0.01K-1或h_(w)低于0.3m时,热扩散和对流作用对运移过程的影响较小;降解半衰期t_(1/2)的增大会缩短击穿时间,增大底部浓度和底部通量,当t_(1/2)不超过100年时,应考虑降解作用;Robin边界常数α的增大会降低底部浓度,延长击穿时间,但不同α下击穿时间的差异相对较小。

反式聚辛烯橡胶在轮胎内衬层胶中的应用

研究反式聚辛烯橡胶(TOR)在轮胎内衬层胶中的应用。结果表明:随着TOR用量的增大,胶料的t_(s1)和t_(10)先延长后缩短,但均长于未添加TOR的胶料,t_(90)呈逐渐延长趋势;添加4份TOR后,胶料的包辊性明显改善;添加TOR后,硫化胶的邵尔A型硬度变化不大,拉伸强度有所降低,拉断伸长率和撕裂强度明显提高,气密性变化不大,耐屈挠性能提高;添加5份TOR的内衬层的挺性和抗塌性提高,保证了半成品的尺寸稳定性,有利于下道工序加工。

具有柔性衬里的压力脉动衰减器滤波特性

为了改善传统扩张室压力脉动衰减器脉动衰减性能,提出了一种敷设聚氨酯衬里的改进型脉动衰减器.根据衰减器分布参数与集中参数特性,研究该改进型结构滤波特性.首先通过一维解析法构建传统扩张室分布参数模型,获得的理论插入损失与实验测量结果吻合良好,证明了该方法用于脉动衰减器建模的可行性;之后利用该一维解析法构建改进型脉动衰减器直通穿孔管段分布参数模型,敷设聚氨酯衬里的阻性部分则构建集中参数模型,最后研究了衬里材料成分、穿孔率以及穿孔直径对衰减器滤波特性的影响.研究结果表明:在500 Hz频带范围内,液体静压力稳定在2.76、4.14、4.83 MPa时,老化聚氨酯衬里能显著改善脉动衰减器的插入损失;无论聚氨酯材料老化处理与否,不同液体静压力均对插入损失产生影响;穿孔率和穿孔直径对其插入损失影响较小.

关于总体最小二乘方法适应性实验研究

总体最小二乘是近年来发展起来的较最小二乘方法更为严密的平差方法,总体最小二乘能够顾及系数矩阵和观测值矩阵同时存在偶然误差并加以改正。然而对于总体最小二乘方法的适用性以及在根据实际数据建立模型时总体最小二乘方法改正系数矩阵和观测值矩阵误差的能力问题还没有深入研究,针对一元线性回归模型,讨论总体最小二乘方法的灵敏性,利用仿真实验数据验证总体最小二乘方法在线性回归模型中的改正能力和优越性。

球缺形药型罩二维拉氏速度试验及相应理论研究

文中应用二维拉氏速度光学测量技术,测得两种球缺形药型罩在炸药驱动下内壁给定位置的运动参数变化历程,包括速度和台劳角变化历程,并得出其极限速度、特征加速时间和极限台劳角。比较了壁厚对运动参数的影响,分析了常用极限速度计算方法,讨论并修正了计算结果偏大的问题。

准球型负载Z箍缩内爆过程的0D模拟计算与分析

在对准球型负载的构型和质量分布进行简要介绍的基础上,推导了准球型负载的均匀内爆过程。为了初步理解准球型负载Z箍缩内爆过程,并为负载设计提供参考,基于Sandia实验室Z装置的等效电路,利用0D模型获得了准球型负载Z箍缩的内爆过程中电流、速度、动能等关键参数的变化情况。计算了一定范围内,负载的质量、初始半径、两极张角对内爆过程尤其是最大内爆动能的影响。结果表明,在计算的参数范围内,负载的初始半径和张角变化相较于质量变化对负载电流有明显影响,同时负载的内爆动能与半径变化近似呈线性关系;而当两极张角增大时,尽管负载电流下降明显,最大内爆动能却有曲折上升的趋势。

尾管固井循环温度预测模型研究

循环温度的准确预测是保证尾管固井施工安全、提高固井质量的基本前提。目前预测方法中实测井温成本高,经验法和API RP 10B反映的是一个区域的平均循环温度,现有的循环预测模型没有针对尾管固井复杂的工艺流程。为科学预测循环温度,根据尾管固井施工流程及井下传热特点建立二维温度模型,通过实测井温验证了模型具备较高的精确度,平均误差仅有1.6℃。数值模拟结果表明:对深井而言,冷浆的降温效果很小;钻井液循环阶段与尾管注水泥时刻温度变化规律不同;φ177.8mm尾管固井和φ127mm尾管固井最高循环温度系数分别为0.79和0.84,经验系数法高估循环温度。

电作用量在磁驱动固体套筒内爆设计分析中的应用

磁驱动固体套筒内爆作为标准柱面冲击/准等熵汇聚压缩加载方式,在流体动力学、材料物性和聚变能源等领域具有广泛应用前景.在特定加载条件下,套筒飞层材料、半径和厚度的选择决定了套筒内爆力学行为,而电流烧蚀限制了所能选择的参数范围.通过薄壁套筒假定引入作为动力学参量的电作用量概念,利用不可压缩零维模型给出了低线电流密度下薄壁套筒尺寸优化设计方法和套筒飞层材料选择的原则;将修正后的电阻率-电作用量模型嵌入自编的一维弹塑性磁流体力学程序SOL1D进行模拟计算,分别与FP-1装置及ZR装置上的实验结果进行比对,表明在大径厚比和低线电流密度加载下,利用电作用量估算内爆速度及利用电爆炸丝实验获取的各阶段电作用量判断套筒物理状态是有效的.

振动时效工艺在消除膨胀波纹管残余应力中的应用

膨胀波纹管体冷压成型后存在较大的残余应力常导致管端面严重变形和尺寸不稳定,已成为制约管体焊接连接质量和效率提高技术瓶颈。探索振动时效法用于消除或减弱波纹管体残余应力的可行性。结合室内试验和现场试验数据,建立振动时效法适用的关键技术、工艺参数、评价方法以及后处理分析手段。采用所建立的评价体系,通过振动时效参数曲线观测和盲孔法残余应力测量,评定了该试验振动过程及振动时效效果有效性,这证明振动时效工艺可显著降低膨胀波纹管残余应力,能够满足膨胀波纹管焊接等工程需要,提高其尺寸稳定性。

桩与桩侧土之间的非线性滑移破坏的数值分析

根据桩与桩侧土的非线性剪切特征,采用接触单元来模拟桩与桩侧土之间的非线性滑移破坏,运用虚位移原理推导了桩-土三维等厚度接触元的单元刚度矩阵,较好地模拟桩与桩侧土之间的非线性滑移破坏,既考虑了剪力的传递,又考虑了相对位移,同时也研究了桩长、桩体弹性模量和桩径对桩轴力分布的变化规律的影响.通过实例计算,分析得到一些有益的结果:增加桩长可减少桩的端阻力;对于短桩,提高桩体弹模,虽然能提高桩体刚度,但对提高桩端阻力的影响较小;而对于超长桩,增大桩体弹性模量能增大桩轴力;不管短桩还是长桩,随着桩径的增加,桩轴力都在减少.实例表明,采用适当的桩长、桩径可充分发挥桩的作用,同时也表明了该方法的有效性和正确性.

关于维数公式的应用

通过维数公式给出两个线性子空间之间的一些关系,得到了若干结论,刻画了维数公式的重要性,探讨应用维数公式解决问题的方法与思路。

二维弹塑性磁流体力学数值模拟

为了研究物质弹塑性对磁驱动实验运动过程、不稳定性发展等的影响,在MDSC2程序的基础上,增加了弹塑性模块,研制了包括弹塑性的磁流体力学程序,并进行了弹塑性项影响的数值模拟和分析。数值模拟表明:没有初始扰动时,弹塑性项几乎不影响套筒内外半径的运动轨迹;有初始扰动时,弹塑性项对磁驱动固体套筒的Rayleigh-Tayor不稳定性有明显的抑制作用。

基于空间角度-距离-速度的三维模糊函数

传统模糊函数是针对距离-速度两维目标分辨力提出的,从而给相邻目标距离-速度联合分辨提供一个评判标准,用以表征雷达发射波形的分辨能力。本文由模糊函数的定义出发,将二维模糊函数进行空间角度上的扩展,可用于阵列雷达系统在距离-速度-方位角三维上评估雷达发射波形的分辨力,即模糊函数能够定量表示"干扰目标"和观测目标可分辨能力,并且能够作为雷达波形选择优化、设计的依据。仿真实验和性能分析证明了本文所推导三维模糊函数的正确性和合理性。

三维无纺衬垫材料文胸罩杯立体成形关键技术

基于三维无纺衬垫材料在内衣领域的应用需求,分析材料成形的关键技术。通过三维人体测量获取人体胸部形态,建立文胸罩杯基准胶碗模型,开发符合人体胸部形态的模具。从材料切割技术、面料贴合技术、模压成形技术3方面研究三维无纺衬垫材料文胸罩杯的立体成形技术。指出在材料切割上要采用有异型导槽的切割装置,面料贴合上可采用封闭的、内置自动喷胶装置的箱体进行喷胶处理,模压成形上采用热模压和冷模压相结合的方式可使罩杯达到良好的成形效果。该研究对开发舒适合体的三维无纺衬垫材料成形罩杯具有指导意义。

线性同余随机数列二维结构的快速算法

在给出线性同余 (LCG)随机数列平行直线族精确表达式的基础上 ,证明计算LCG最少平行线条数和谱检验法 ,都为对分数A/M的渐近分数及其相邻渐近分数插值的比较 。

尾管注水泥循环温度预测模型的研究及应用

深井、超深井多采用尾管注水泥固井,水泥浆性能受温度影响较大,准确掌握循环温度是确保施工作业成功以及封隔质量的基本前提。循环温度对水泥浆性能影响较大,温度变化5℃,稠化时间可能相差1h以上。循环温度二维预测模型过于复杂,为此,建立了符合现场施工流程及井下实际情况的一维瞬态模型来预测尾管注水泥环空循环温度,并以一口5750m深井尾管固井作业为实例,预测出口温度与实测值平均误差为3℃。证明了所建立的预测模型具有较高的准确性,可为现场深井尾管固井水泥浆体系的设计提供依据。

薄壁套液压夹紧夹具设计

对套筒类零件各种内孔夹紧夹具进行了优缺点分析,介绍了一种新型薄壁套液压夹紧夹具,使用时在夹具本体与薄壁弹性套之间充入液压油,薄壁弹性套受压膨胀,由于薄壁套能在整个接触面内均匀膨胀,所以在整个工件内孔夹紧长度内能够实现均衡夹紧,能有效降低夹紧压力,减小工件夹紧变形,提高工件加工精度,所加工的零件外圆没有因工装局部应力过大造成的花瓣状圆度及鼓型圆柱度形状公差,经实践证明液压薄壁夹紧夹具提高了所加工件的尺寸精度及形状精度。

基于拓扑优化技术的军用头盔内胆结构三维打印

针对目前军用头盔的轻量化设计问题,提出基于拓扑优化技术的军用头盔内胆轻量化设计方法。利用三维(3D)打印在成型复杂异形结构时的优势,建立具有计算机建模、数值模拟、3D打印以及工程验证的军用头盔内胆结构轻量化设计流程。根据有限元分析法,提出一种基于结构势能最小的拓扑优化算法。设计流程主要包括:通过计算机辅助设计软件对设计对象进行3D建模;使用计算机辅助分析软件Hyper Works中的Hyper Mesh建立有限元模型;通过Hyper Works中的Opti Struct进行拓扑优化设计,查看拓扑优化模型的位移结果,确定设计结构是否满足约束条件。为满足头盔所必须具有的吸能防撞功能需求,在拓扑优化后的头盔内胆基础上,在其侧面加载蜂窝式吸能结构。使用结构优化设计软件solid Thinking Inspire对带有蜂窝式结构的头盔内胆结构进行数值分析验证,模拟真实的头盔佩戴工况,优化前后的von Mises最大等效应力近似一致。对实验模型进行工程受力验证,对比优化前后军用头盔内胆的承受载荷能力。实验结果表明:在满足一定的约束条件和功能需求的情况下,拓扑优化结构可达到轻量化设计的目的,减重效果可达到17.14%,最大承受力达到原始结构的93.72%;同时3D打印技术结合数值模拟可以缩短研发周期,提高制造效率。