钢纤维硅灰高强混凝土的力学行为及界面特性

本文主要研究了在静载、动载作用下,钢纤维硅灰高强混凝土的抗弯、劈拉、抗冲击与耐疲劳性能.研究了硅灰掺量对上述性能的影响规律和硅灰增强与钢纤维增强及其复合效应.实验结果充分表明,在其他条件不变时,不同数量的硅灰(SF)取代水泥,钢纤维硅灰高强混凝土的动、静力学行为均有显著提高.实验结果还充分表明,钢纤维、硅灰对高强混凝土改性的主要原因,是由于硅灰的掺入有效地产生了纤维与水泥基材、集料与水泥基材的双重界面强化效应,改善了界面结构与性状.当硅灰掺量适当时,H_v-d,I_a-d,CHAS-d曲线均趋于平直,消除了界面层与基材间的差异,从而使界面和整体裂缝源尺度变小、数量减少,纤维增强、硅灰微粒增强及其协同效应得到充分发挥.这是钢纤维硅灰高强混凝土产生优异特性的关键.     

纤维增强地聚物混凝土高温后抗折性能

以粉煤灰为原材料,并在其中掺入了玄武岩纤维短切丝,制备了玄武岩纤维增强地聚物混凝土,测试了其抗压和抗折强度,并研究了高温(400℃,600℃和800℃)作用对其抗折强度的影响,利用扫描电子显微镜对其微观结构进了观察和分析。试验结果表明,掺入玄武岩纤维切丝后,混凝土的抗压强度提高约25%,抗折强度提高超过10%;高温作用后,混凝土的抗折强度显著降低,纤维的增强效果也随着温度的升高明显减弱,在600℃后几乎失去增强效果。显微分析显示,纤维丝的存在能有效限制混凝土砂浆中裂缝的开展;高温后,混凝土内部的骨料强度降低,在加载时多被压碎,因而混凝土的强度具有较大幅度的降低,抵消了纤维的增强效果。     

考虑纤维弯曲刚度的橡胶-帘线复合材料各向异性超弹性本构模型

针对纤维增强复合材料的有限变形,基于Spencer的连续介质力学不变量理论,提出了一种考虑纤维弯曲刚度的非线性超弹性本构模型.通过引入变形后纤维方向向量的梯度项,把单位体积的自由应变能分解为便于参数识别的体积变形、等容变形、各向异性变形和弯曲刚度4部分.理论和实验分析均表明传统的基于连续介质力学的纤维增强复合材料有限变形理论不适用于弯曲变形,必须考虑纤维弯曲刚度的影响.数值仿真结果也验证了在应变能函数中增加弯曲刚度项是必要的.     

颗粒增强复合材料的几何模型数值模拟方法研究

为了在细观层次上模拟混凝土和土石混合体等颗粒增强复合材料,假设颗粒为凸多面体.首先研究由随机八面体随机变形得到任意凸多面体及其参数方程的方法,然后研究凸多面体内部与外部的判定条件、点到多面体的距离和两多面体之间距离的计算方法,从而得到了一个生成具有大量多面体随机分布区域的方法.为了提高模拟区域中多面体的含量,还给出了下降算法.实验表明:可以按二级配生成多面体含量达35%（体积比）的模拟区域,为从细观层次研究混凝土、土石混合体等颗粒增强复合材料,提供了创建几何模型的方法.     

基于功效函数法的储能砂浆相变材料用量优化

利用石蜡和膨胀珍珠岩制备相变材料,通过对比试验研究相变材料的掺量对储能砂浆稳定性,热工性能和强度的影响.在此基础上,建立储能砂浆性能评价指标体系,采用主观赋权和客观赋权相结合的方法,确定各指标权重,利用功效函数法优化出相变材料在储能砂浆中的掺量,具有推广应用价值.     

仪器设备安放姿态对二级碎片毁伤指标的影响

借助碎片云粒子对靶板的毁伤程度与粒子的速度成正比,与靶板的厚度成反比的理论和实验结果,提出一种用于评价航天器内部电子仪器设备遭受二次碎片粒子撞击毁伤程度的毁伤指标.针对六面体外壳的仪器设备,提出两种在航天器内部的安放姿态.通过计算这两种姿态毁伤指标的最大值,并与两个面与航天器速度垂直的安放姿态毁伤指标的最大值进行了比较,得到了当碎片粒子速度不超过航天器速度2倍时两种安放姿态毁伤指标至少分别降低9.76%和14.09%的结论.采用这两种安放姿态,既不改变仪器设备的设计,也不增加重量和体积,就能达到增强仪器设备防护性能的目的,对提高航天器在碎片环境中的生存能力具有重要意义.     

宏观体缺陷对材料阻尼行为的影响

利用渗流法制备出多孔Al和多孔ZA27合金（孔径和孔体积分数分别为(1.0±0.5) mm及50%～75%）,以及相同基体、相同尺寸的石墨颗粒增强复合材料(石墨颗粒体积分数为19%～94%),对比研究了宏观孔洞和颗粒对材料阻尼（内耗）行为的影响.实验表明,对于本征阻尼较小的工业纯铝,引入一定数量的孔洞或石墨颗粒,由于宏观与微观缺陷的综合效应,内耗显著提高;对于本征阻尼较高的ZA27合金,引入孔洞对其内耗影响很小,而引入宏观尺度的石墨颗粒,其低温内耗变化不大,高温内耗峰明显下降,其原因为石墨颗粒对原有内耗机制的抑制.     

逆冲断层地震主震的突变理论分析

逆冲断层系统作准静态形变时的功、能量增量关系可以分解为关于体积应变能的功能增量关系和关于偏应力能的功能增量关系．采用突变理论方法对逆冲断层系统的偏应力功能量增量关系进行的分析表明:折迭突变模型展示的性状可对逆冲断层地震主震的发震条件、演化过程和若干震后特性作恰当描述．围岩的围压大,最大主应力大,逆冲潜断层面倾角小,围岩切向刚度与断层抗剪强度曲线软化段拐点处斜率的比值小, 则震时围岩弹性能释放量大、 震级高, 断层破裂半错距大, 围岩端面位移振幅也大．断层岩体破裂扩容和震时围岩体积应变能释放, 增强了前述效应．     

掺镁铌酸锂晶体阈值效应的研究

本文测量了一组掺镁和掺铁铌酸锂晶体的OH~-吸收谱、光吸收边、点阵常数、密度、色心吸收谱和Fe³⁺室温ESR谱及它们与掺镁浓度的关系。观察到存在着掺镁浓度的阈值效应。用缺陷化学讨论了掺镁铌酸锂晶体缺陷结构,给出不同浓度下晶体中存在的缺陷格子及其消长规律。计算表明,当一致熔化组份晶体中掺镁浓度达到5.3mol％时,将出现合有Nb位Mg²⁺的缺陷晶格。认为这是“阈值”的主要标记。用由此引起的LiNbO₃品格中离子环境的改变较满意地解释了上述实验结果,阈值浓度的计算值与实验相符。用本文的结论解释了高浓度掺镁铌酸锂晶体抗光伤能力成百倍提高的原因,这对于其他ABO₃型电光晶体的改性研究同样是有意义的.     

低密度和高密度水化硅酸钙的纳米压痕数值模拟

水化硅酸钙(C-S-H)是决定以硅酸盐水泥为主要组分的水泥基材料性能的关键组分,水化硅酸钙(C-S-H)是存在于水化产物中连续的固体物质,占水化水泥浆体体积的50%～60%,是水泥浆体中决定硬化水泥浆体物理结构和性能的主要成分,同时水化硅酸钙(C-S-H)也是混凝土结构宏观尺度的凝聚性和耐久性的重要影响因素．模型的建立对于预测水泥的体积性能如收缩、蠕变、渗透率和裂缝等方面越来越重要．通过将水化硅酸钙(C-S-H)分为低密度和高密度两种数值模型,并且将水化硅酸钙(C-S-H)视为在纳米尺度上具有实际微观粒子性能的离散颗粒的集合,运用分子动力学方法,通过控制水化硅酸钙(C-S-H)的紧密堆积体积分数和保持颗粒级别的其他材料属性不变来进行纳米压痕实验模拟,进而验证了压痕模量和硬度符合纳米压痕实验数据的规律．     

改进的Tucker分解知识图谱补全算法

知识图谱是真实世界三元组的结构化表示.通常,三元组被表示成(头实体,关系,尾实体)的形式.为补全知识图谱中缺失的三元组,提出一种改进的Tucker分解知识图谱补全算法.该算法利用Tucker分解将三阶张量表示的知识图谱分解成一个核心张量与每个mode上因子矩阵的乘积.通过将三阶张量分解成一个核心张量每一维度乘以一个因子矩阵的形式,利用打分函数计算每个三元组的得分,得到每个三元组正确的概率,将正确的三元组添加到知识图谱,对知识图谱进行补全.实验中,采用5个公开数据集WN18RR、FB15K-237、WN18、FB15K和NELL-995进行相关的链接预测实验.实验结果表明,在WN18RR中,平均倒数排名(Mean Reciprocal Rank)比TuckER提高3.1%,Hit@10比TuckER提高1.1%;在FB15K-237中,平均倒数排名(Mean Reciprocal Rank)比TuckER提高3.4%,Hit@3比TuckER提高1.1%;在NELL-995中,平均倒数排名(Mean Reciprocal Rank)比ConvE提高3.3%,Hit@10比ConvE提高2.1%.实验证明改进的Tucker分解算法可以有效提高三元组预测精度.     

基于Boosting的BAN组合分类器

Boosting是一种有效的分类器组合方法,它能够提高不稳定学习算法的分类性能,但对稳定的学习算法效果不明显.BAN(BN augmented Naive-Bayes)是一种增强的贝叶斯网络分类器,通过Boosting很容易提高其分类性能.比较了GBN(general BN)和BAN的打包分类器Wrapping-BAN-GBN与基于Boosting的BAN组合分类器Boosting-BAN.最后通过实验结果显示了在大多数实验数据上,Boosting-BAN分类器显示出较高的分类正确率.     

基于回归正交试验的赤泥基固化剂改良粉质粘土水稳定性研究

通过水稳定性试验,采用二次回归正交设计建立多因素交互作用下土凝岩改良粉质粘土水稳系数的简化预报模型,并对各敏感因素进行逐步回归分析,明确影响土凝岩改良粉质粘土水稳定性敏感因素的量化指标.基于试验条件,结果表明:影响土凝岩改良粉质粘土水稳定性的因素权重依次为压实度0.414、掺量与压实度交互作用0.342、掺量0.147、养护龄期0.034;土凝岩掺量和压实度的交互作用较为明显,实际工程中应综合考虑固化剂掺量和压实度的影响;养护龄期对水稳定性影响较小,因此应重点做好路基前期养护工作;建立了土凝岩改良粉质粘土水稳系数的简化预报模型,并通过与实测值进行对比验证了模型的准确性,为固化剂改良土水稳定性的研究提供了一种简洁的方法.     

Y-TZP陶瓷中ZrO2颗粒大小对相变增韧的影响

, 本文研究了Y-TZP陶瓷中ZrO₂晶粒大小对ZrO₂相组成和应力诱导下可相变的四方相含量以及材料力学性能的影响。发现在样品中四方ZrO₂的含量并非随晶粒尺寸减小而单调地增加。实验结果是当ZrO₂晶粒大小在一最佳晶粒尺寸范围内时,样品中四方ZrO₂的含量和在应力诱导下可相交的四方相含量都最高,同时材料的强度与断裂韧性也最佳。对于相同组分的Y-TZP样品来说,断裂韧性与应力诱导下可相变的四方相含量之间有线性关系。本文研究了ZrO₂相变的热力学关系和四方ZrO₂相变对断裂韧性所起作用的关系式,并以此对上述实验结果作了合理的讨论。本文的实验结果与理论分析可很好地相互映证。     

同位非结构和结构网格摄动有限体积法（PFV）求解二维Navier-Stokes方程组

根据NS方程组的一阶迎风和二阶中心有限体积（UFV和CFV）格式,导出NS方程组迎风和中心摄动有限体积(UPFV和CPFV)格式．该格式通过把控制体界面质量通量摄动展开成网格间距的幂级数,并由守恒方程本身求得幂级数系数而获得．迎风和中心摄动有限体积格式使用了与一阶迎风和二阶中心格式相同的基点数和相同的表达形式,宜于计算机编程．顶盖驱动方腔流和驻点流标量输运的数值实验证明,迎风PFV格式比一阶UFV、二阶CFV格式有更高的精度,更高的分辨率．尤其是良好的鲁棒特性．对顶盖驱动方腔流,在Re数从102到104范围内,亚松弛系数可在0.3～0.8任取,收敛性能良好．     

基于GMDH-SVR致密气开发过程参数优化

本文基于非常规油气的致密气开发流程图,利用K-means将4291口气井根据单位压降产气量聚为三类。通过改进GMDH算法对训练集和测试集样本规模比例的完备性和样本次序的随机性进行研究以增强算法鲁棒性。以单位压降产气量作为评价参数对三类气井开发效能主要相关的11个参数进行特征提取并统计各参数作为主成分的概率,选择累计概率80%及以上最少参数作为SVR模型的输入变量,单位压降产气量作为输出变量,选择RBF 作为核函数。分别使三类井各一个样本井的压裂参数上下浮动20%,应用SVR模型统计相应单位压降产气量变化范围是[-18.08%,13.42%]、[-2.34%,5.39%]、[-16.10%,15.21%],分析不同压裂参数组合对单位压降产气量的影响趋势,确定工程实践最优压裂参数,提高气井效能。     

吸水体膨颗粒与油藏适应性评价

针对矿场调剖实际需求,利用仪器检测和物理模拟方法,开展了体膨颗粒吸水率与溶胀率、抗剪切性、渗流特性、传输运移能力、粒径与油藏孔隙匹配关系和驱油效果实验研究.结果表明:随时间延长,体膨颗粒吸水率和溶胀率增大,并且初期增幅较大,24小时后增幅减缓.体膨颗粒抗剪切性能较好,经地层剪切后83%以上仍为大颗粒.体膨颗粒粒径愈小,溶剂水矿化度愈低,吸水率和溶胀率愈大,抗剪切能力愈差;与污水相比较,污水配置聚合物溶液中体膨颗粒吸水率和溶胀率较小,抗剪切性较好,当体膨颗粒浓度为6000mg/L时,"体膨颗粒粒径/平均喉道直径"范围在4.18~5.40之间可适用于油藏.推荐体膨颗粒浓度6000mg/L,注入量0.38PV,调剖半径51.3m,为避免封堵近井地带,可先选择小粒径颗粒注入,并逐渐增大粒径.     

变厚度圆柱型正交各向异性圆形薄板的非线性非对称弯曲问题

本文首先导出变厚度圆柱型正交各向异性圆形薄板的非线性非对称弯曲的基本方程，利用“两变量法”，引进四个小参数，对厚度线性变化的圆柱型正交各向异性圆形薄板的非线性非对称弯曲问题进行研究，得到了挠度函数W（r，θ）和应力函数F（r，θ）对ε1为N阶及对ε2为M阶的一致有效渐近解．     

正交试验设计法在EBM灭火器参数设计中的应用

应用正交试验设计法 ,完成了 EBM灭火器的技术创新项目 ,复动装置的结构参数优化成功 ,把 2 .5公斤装置提高到 4公斤装量 ,满足了用户提出的降低重量 ,减小体积的要求。为进一步开发管网式、吊挂式等新产品打下了良好的基础。这项成果 ,将为企业带来很高的经济效益     

二阶系统自抗扰控制律分析及改进

针对几种常用自抗扰控制律,分别从时域、频域两个方面的多个性能指标进行了对比分析.其中,时域性能包括上升时间、超调量、调节时间等指标,频域性能包括稳定裕度、带宽、稳态误差等指标.由分析可知,当控制律中包含跟踪信号的微分信号时,相当于系统引入了一个零点.据此,提出了基于调节零点的改进控制律.进一步的分析表明,改进后的控制律在能够使系统性能进行折中调整,提高了控制律的自由度.