SHPB冲击作用下层状千枚岩多尺度破坏机理研究

通过分离式霍普金森杆对层状千枚岩施加动态载荷,得到不同层理倾角下层状千枚岩的动态抗压强度与宏观破坏模式。采用三维激光仪获得断裂面细观形貌,引入分形几何定量计算断口面粗糙度;结合SEM观察到的微观尺度下不同层理倾角断口破坏机理,分析了不同层理倾角下层状岩石的动态破坏机制。研究结果表明:动态压缩下层理弱面对岩石的抗压强度影响较大;不同层理倾角千枚岩的断口形貌分形维数随层理倾角增大呈U型变化;从强度与裂纹扩展两方面考虑层理弱面对层状岩石破坏特征的影响,对于层理倾角为0°的试样,强度由岩石基质控制,但层理弱面仍对岩石破坏的裂纹分布与走向产生较大影响;对于层理倾角为22.5°的试样,强度与裂纹走向受岩石基质与层理弱面共同控制;对于层理倾角为45°~67.5°的试样,强度与裂纹走向受层理弱面控制;而对于层理倾角为90°的试样,动态抗压强度受岩石基质的影响较大,在层理弱面较早形成纵向宏观裂纹,导致该层理弱面角度下裂纹受层理弱面的影响较大。     

功能梯度球形水凝胶的化学力学耦合分析

作为一种新型智能材料,水凝胶具有特殊的化学力学耦合性能.采用功能梯度形式可使得水凝胶具有更好的适应性和可调控性.本研究中假设交联密度沿径向按幂函数规律变化,并基于水凝胶的大变形多场耦合一般理论,采用Flory-Huggins自由能函数,建立了功能梯度球形水凝胶在球对称情形的控制方程,并开展了功能梯度球形水凝胶在给定内压和化学势情行的非均匀大变形溶胀行为的理论研究.计算结果表明,不同梯度指数的球形水凝胶的内压、内孔半径曲线和内压、内表面径向伸长率曲线均呈现出一段稳定区间和另一段不稳定区间,说明内压超出某临界值会发生失稳并导致水凝胶的最终破坏.内压的临界值随梯度指数的增大而增大.研究表明,功能梯度球形水凝胶的材料参数(梯度指数、亲疏水特性、交联密度和溶剂分子的体积)和环境化学势对水凝胶溶胀行为具有重要的影响.在给定内表面压力的情况下,功能梯度球形水凝胶内表面的径向位移随梯度指数的改变接近为线性变化,而随其他参数的影响都呈现出明显的非线性.本研究有助于实现水凝胶智能结构和器件在复杂条件下的精准调控.}      

船舶与海洋平台结构冰载荷的高性能扩展多面体离散元方法

船舶与海洋平台结构的冰载荷是寒区海洋工程结构物设计中的关键参数,而离散元方法是有效计算结构冰载荷的重要手段. 本文采用基于闵可夫斯基和原理的扩展多面体离散元方法模拟船舶与海洋平台结构的相互作用过程. 其中,构造扩展多面体的近似包络函数并建立了基于优化模型的快速接触搜索算法;考虑单元间粘结作用的刚度软化过程建标识码元间的粘结-破碎模型. 同时,发展了 CPU-GPU 协同异构环境下的高性能并行算法. 为分析海冰与海洋结构作用中的冰载荷,采用ISO标准验证了扩展多面体离散元分析结构冰载荷的准确性. 采用离散元方法计算了船舶结构的冰载荷,研究了船舶结构表明的线载荷分布特点,并采用船舶结构冰阻力经验公式验证了计算结果的合理性. 采用离散元方法计算了平整冰区与多桩腿平台结构的相互作用,分析各桩腿上的冰载荷特点. 针对碎冰区的海冰管理过程,采用离散元方法分析了船舶结构绕行过程中的船舶和海洋平台结构冰载荷. 本文方法可有效应用于海洋结构冰载荷分析,能为极地船舶与海洋平台结构的设计和安全运行提供科学的分析手段.      

悬索大挠度风振响应的有限体积法分析

基于Lagrange原理,建立了一套新的悬索大挠度动力特性和动力响应分析的有限体积法列式,推导了结点力向量、质量矩阵和单元刚度矩阵的显式表达式。该列式的一个显著特点是直接利用工程应变定义结构变形,其物理意义明确,列式简单,适用于各种垂度和荷载情况的悬索大挠度动力分析。实例动力特性和随机风振响应分析表明,该有限体积列式不仅计算效率高,而且具有良好的计算精度。     

解一类函数极值问题的动约束同伦算法

本文对可行域为不等式约束构成的带洞非凸域上光滑优化问题,通过添加动约束函数的形式,将带洞非凸可行域分割为两个非凸不带洞可行域,讨论了带洞非凸域上优化问题与不带洞两个非凸优化问题KKT点的关系;在非凸不带洞的可行域上,给出了初始点方便选取的动约束同伦算法,证明了同伦路径的存在性,有界性和收敛性,通过数值算例表明该算法是可行的,有效的.     

基于气液耦合的中等尺度甲醇池火数值模拟

本文提出了一种模拟池火的气液双向耦合的三维数值模型。该模型通过直接求解油池内部对流流动和气液共轭耦合传热确定池火的蒸发速率。气相区域利用大涡模拟方法求解经滤波过滤的三维可压缩N-S方程组,液相区域使用三维不可压缩层流控制方程求解流动,两相交界面处通过基于“薄膜理论”的蒸发模型及共轭传热方法求解传质传热过程。通过甲醇池火实验验证模型的准确性。计算结果表明该模型能准确计算燃油蒸发速率,由马兰戈尼效应诱导的液相内部对流运动对池火蒸发速率有一定影响。     

基于分布式大数据的Expectile回归分析

为应对分布式大数据对传统统计建模分析带来的巨大挑战,考虑Expec tile回归模型以实现基于分布式大数据的有效数据处理和统计推断.其新颖之处在于对分布式存储于每台机器中的数据,分别应用Expectile回归,再通过平均方法聚合这些回归结果并进行综合推断.在算法上,考虑在处理大数据计算中热门的交替方向乘子算法(ADMM)基础上,提出了分块ADMM算法,该迭代算法易于并行计算,结果稳健,而且可以显著减少存储大数据所需的容量.不仅基于分布式大数据的Expectile回归模型的参数估计具有良好的有效性和渐近性质,而且数值模拟和实证分析也都验证了该方法在处理分布式大数据时的有效性.     

大口径毛细管气相色谱法直接测定复方阿司匹林制剂

建立了同时测定复方阿司匹林制剂中阿司匹林、对乙酰氨基酚、咖啡因及降解产物水杨酸的大口径毛细管气相色谱法。在HP-1大口径色谱柱上直接进样,无需衍生化处理,所测组分与内标物2 min内达到基线分离。各组分在其线性范围内线性关系良好(相关系数均高于0.999),检出限分别为10.0μg/L、5.0μg/L、1.0μg/L和1.0μg/L。经样品测定,平均回收率为97.46%~101.24%。该法简便、快速、准确、重现性好,可用于复方阿司匹林制剂的质量控制。     

开式轴流风扇气动噪声预测

本文采用LES/FW-H的匹配方法,研究了开式轴流风扇内部旋涡流动特征及其与叶片表面干涉引起的气动噪声之间的联系,同时进行了远场噪声预测,探讨了叶轮不同表面辐射噪声时的频谱分布特征.研究结果表明,开式轴流风扇吸力面附近形成的叶尖涡和前缘分离涡在吸力面叶片表面相应位置形成大压力波动,形成主要噪声源;叶片吸力面的辐射噪声可以通过改善吸力面附近的旋涡流动来降低;低速轴流叶轮由叶轮壁面辐射的噪声以宽频成分为主.     

Synthesis and Mesophase Properties of Intraanular Functionized Shape-persistent Macrocycles Containing Dibenzo [fg,op] naphthacenes

IntroductionDiscotic liquid crystals can exhibit both columnarand nematic mesophases. The columnar mesophaseshave wider potential applications to conducting andphotoconducting systems, optical data storage, light-emitting diodes, photovoltaic solar cells,…