Study on the subgrade deformation under high-speed train loading and water–soil interaction

It is important to study the subgrade characteristics of high-speed railways in consideration of the water–soil coupling dynamic problem,especially when high-speed trains operate in rainy regions.This study develops a nonlinear water–soil interaction dynamic model of slab track coupling with subgrade under high-speed train loading based on vehicle–track coupling dynamics.By using this model,the basic dynamic characteristics,including water–soil interaction and without water induced by the high-speed train loading,are studied.The main factors-the permeability coefficien and the porosity-influencin the subgrade deformation are investigated.The developed model can characterize the soil dynamic behaviour more realistically,especially when considering the influenc of water-rich soil.

各向异性层状千枚岩渗透率及有效孔隙率试验研究

采用岩石全自动三轴伺服仪和气体渗透装置,对一种致密的各向异性层状千枚岩开展了气体渗透率及有效孔隙率试验,研究常规三轴压缩和围压循环加卸载2种应力路径下,气体渗透率、有效孔隙率随层理倾角及偏应力的演化规律。结果表明:围压相同时,岩样的初始气体渗透率k0随着层理倾角β的增大呈“W”型变化,在β=45°时取最大值;在围压循环加卸载过程中,气体渗透率先随围压的加载而减小,后随围压的卸载而增大,卸载时的气体渗透率小于加载时的渗透率;层状千枚岩有效孔隙率和气体渗透率呈指数关系;平行于层理方向的气体渗透率远大于垂直于层理方向的气体渗透率;岩样有效孔隙率和气体渗透率随偏应力变化经历初始压密阶段、线弹性阶段和塑性变形阶段,随着偏应力的增大,岩样有效孔隙率和气体渗透率先减小,接着保持稳定,最后快速增大,并在岩样应力-应变曲线斜率接近于0时达到最大值。

火花塞绝缘体点击穿成因及抗电检测方法探讨

文章介绍火花塞绝缘体点击穿的故障模式、失效后果以及造成点击穿的成因,并提供几种火花塞成品抗电检测方法,还对不同的抗电方法的优劣势和可靠性进行探讨,得出更加适用新一代增压发动机用火花塞的抗电检测方案以及检测电压设置的原则,以便能提高火花塞抗电检测的可靠性,降低车辆短里程行驶后发生火花塞绝缘体点击穿的故障率。

静水压力下砂岩孔隙度变化实验研究

本文提供了一组反复加载静水压力下砂岩孔隙度变化的实验数据．结果表明，砂岩孔隙度按幂函数规律随静水压力变化，并具有明显的加载历史依赖性．反复加载有助于形成孔隙度对压力的稳定响应，这种稳定响应可能更能反映地下岩石的性质．

循环加卸载作用下砂岩孔隙度与渗透率演化规律试验研究

研究砂岩在多次循环荷载作用下孔隙度及渗透率随荷载的变化规律,利用致密岩石惰性气体渗透率测试系统对砂岩进行了5次循环加卸载试验。试验结果表明:砂岩的孔隙度和渗透率随围压的增大而减小,循环加卸载过程中,砂岩的孔隙度、渗透率在加载阶段与卸载阶段的变化曲线均是不重合的。围压加载阶段孔隙度和渗透率随围压的变化关系均呈指数关系,在围压卸载阶段孔隙度与渗透率随围压变化均呈幂函数关系。砂岩在低围压条件下渗透率随围压变化的程度较大,在高围压条件下渗透率变化程度较小。加载阶段砂岩渗透率变化程度在第1次循环期间较大,从第2次循环开始由于岩样一定程度的压密渗透率随围压变化越来越小,而卸载阶段5次循环过程中渗透率随围压的减小而增大,但是循环次数增加过程中,渗透率的恢复程度相对于第一次循环越来越小。

动静轴拉荷载损伤对混凝土孔隙率的影响及其自愈合效果研究

为了研究机械荷载对高性能混凝土耐久性的影响,对经受轴拉静载和循环荷载作用后混凝土的孔隙率进行了测试。结果表明:(1)短期静拉荷载和有限次循环荷载作用均对混凝土产生永久性的损伤。最大荷载水平越高、循环次数越多,微裂缝连通和扩展越明显,总孔隙率越大。(2)荷载水平越高,作用次数越多,微裂缝的连通和开展越明显,混凝土的总孔隙率也越高。特别是随荷载循环次数的增加,混凝土孔隙率变化表现出明显的阶段性特征,对应疲劳应变发展的第2阶段,总孔隙率与加载次数呈线性关系。(3)经受动、静荷载损伤的试块在饱和Ca(OH)2中再养护一定时间后,损伤度有明显的降低,反映出较好的自愈合效果。再养护时间越长,荷载水平越高,损伤自愈合效果越明显。(4)由于经受循环荷载的试块内部损伤裂缝更为均匀、细小,其自愈合的效果比经受静载的试块更明显。

初始损伤–载荷–冻融作用下红砂岩的孔隙结构及力学特性

中国西部寒区岩体内普遍存在裂隙等初始损伤,而载荷和冻融作用会极大地削弱裂隙岩体的强度,进而引发工程灾害。为了准确评估载荷和冻融对寒区不同损伤岩体孔隙结构及力学性质的影响,采用核磁共振技术依次测试红砂岩在初始损伤、循环载荷、冻融循环3个阶段后的孔隙度、T2谱分布等微观孔隙参数;随后,对损伤后试样进行声发射监测下单轴加载测试。结果表明:载荷或冻融作用对不同初始损伤红砂岩孔隙结构和力学性质有相似的影响规律。具体来说,随着力学循环加载,红砂岩的孔隙度增大,以原有孔隙扩展为主;随着冻融循环作用,红砂岩的孔隙度继续增大,以新增小孔隙和原有孔隙扩展为主。载荷、冻融都将导致试样强度、弹性模量的损伤,单一冻融作用下,红砂岩试样强度损伤为5%~10%;但在载荷、冻融先后作用下,试样强度损伤达到20%~30%。不同裂隙损伤的红砂岩初始强度越小,其遭受载荷和冻融作用后相对初始强度的损伤越大。另外,遭受载荷和冻融损伤试样的孔隙度增幅与其强度降幅呈正相关。上述研究成果可为中国寒区工程的稳定性设计和安全施工提供依据。

循环荷载作用下砂岩孔隙度与渗透率的关系研究

在致密岩石惰性气体渗透率测试系统上进行砂岩的多次循环加卸载试验,研究循环荷载下孔隙度与渗透率之间的变化规律.结果表明:在围压的作用下,砂岩岩心受到侧向荷载的挤压,颗粒之间互相挤压错动,部分微裂隙和孔洞在荷载作用下发生闭合,使得砂岩内部缺陷减少,微观结构得到优化,因此岩心的孔隙度与渗透率均随围压的增大而减小,且在围压初次加卸载过程中孔隙度与渗透率随围压的变化几乎是同步的;在围压循环加卸载过程中,砂岩的孔隙度与渗透率之间呈幂函数关系变化.

孔隙多金属硫化物细观力学和切削载荷特性的数值模拟

为了提高生成矿体网格单元的质量以及求解效率,利用有限元软件结合APDL语言提出了一种针对孔隙多金属硫化物复杂几何模型的网格优化措施,实现了整体映射网格与局部自由网格相结合的划分方法;对多金属硫化物受压损伤破坏过程和围压下单截齿切削破碎孔隙矿体过程进行了数值模拟,分析了孔隙率及孔隙形态对多金属硫化物细观力学行为和切削载荷特性的影响。研究结果表明,在外载作用下,海底多金属硫化物矿体孔隙结构密集区域易出现应力集中现象,同时随着狭长裂隙出现,应力集中现象更加明显,从而使矿体更容易失稳破坏;在单截齿切削破碎矿体过程中,随着孔隙率增加,矿体破碎过程所需切削载荷有所减小,并且在矿体由等轴孔隙向狭长孔隙过渡过程中,应力集中加剧并且切削载荷进一步减小。

多孔隙岩石防渗漏装药结构应用

因岩石存在空隙及裂缝,若浆状混装炸药从装药车经管道直接装入炮孔,往往造成过量装药,不仅造成炸药浪费,还会影响爆破效果(如飞石多而远、后冲严重、底盘不平整等)。在多孔隙岩体区域,炮孔内使用高强度塑膜袋,浆状混装炸药灌注在高强度塑膜袋内,防止其渗漏。经现场试验证明,提高了爆破效果和安全度,降低了爆破成本。

碳酸氢铵对高载量干法电极性能的影响

为提高高载量干法电极极片孔隙率,用碳酸氢铵作极片造孔剂,热压去除造孔剂实现极片高孔隙率。研究表明,使用造孔剂后,极片中存在大量微孔,孔隙率显著增加,电极放电容量和循环性能均得到有效提高。数据表明,增加孔隙率能提高极片中锂离子迁移速率和减小极化,从而改善极片倍率性能。

饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析

该文采用颗粒离散元软件PFC2D,研究了不排水条件高频循环剪切作用下饱和松砂与板桩接触面附近的砂土特性,分析了模型参数对饱和松砂孔隙率和体应变的影响,以及剪切过程中超静孔压的变化规律和砂土颗粒的运动轨迹。结果表明:当颗粒摩擦系数、颗粒刚度、剪切振幅和剪切频率越小或边界围压和接触面摩擦系数越大,饱和松砂的剪缩现象越明显。砂土的孔隙率在作用瞬间减少、然后略有增加后呈下降趋势至稳定;随循环次数增加,砂土中的超静孔压总体上呈增长趋势;砂土颗粒的变位随离开接触面距离的增加而减小。

循环加卸载下柱状节理材料渗透率和孔隙度演化规律研究

为了研究柱状节理岩体在多次围压循环加卸载下渗透率与孔隙度的演化规律,利用致密岩石惰性气体渗透测试装置,对柱状节理岩体相似材料进行3次围压循环加卸载模型试验,测量柱状节理岩体相似材料在3次围压循环加卸载下渗透率与孔隙度的变化过程,研究渗透率、孔隙度与围压之间的变化关系以及对应力的敏感性。试验结果表明:在第一次围压加载阶段,柱状节理材料渗透率和孔隙度变化较大,且围压卸载后不能恢复初始状态,在此后的围压循环加卸载阶段,围压变化对柱状节理岩体渗透率和孔隙度的影响较小;加载阶段,渗透率和孔隙度与围压均成幂函数关系;卸载阶段,渗透率与围压成幂函数关系,孔隙度与围压成指数函数关系;随围压增大,渗透率和孔隙度对围压变化的敏感性均减少,围压卸载后,渗透率和孔隙度对围压变化的敏感性可以恢复;在每个围压循环加卸载阶段,渗透率对围压变化的敏感性与柱体倾角的关系曲线均呈双峰形,且第一个峰值总是大于第二个峰值;围压加载阶段孔隙度与渗透率成幂函数关系,围压卸载阶段孔隙度与渗透率成指数函数关系;柱状节理材料的孔隙度越大,渗透率对孔隙度变化的敏感性越强;柱状节理材料渗透率对孔隙度变化的敏感性与柱体倾角的关系曲线呈双峰形,且第一个峰值大于第二个峰值。