Finite element analysis of wave propagation in fluid-saturated porous media

Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｏｒｏｕｓｍｅｄｉａｐｌａｙｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎａｌｏｔｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｓｕｃｈａｓｔｒａｎｓｉｅｎｔｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ,ｎｏｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌ,ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｂｉｏｔ［１］ｏｒｉｇｉｎａｌｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｉｎｆｌｕｉｄ＿ｓａｔｕｒａｔｅｄｐｏ…     

压剪复合冲击下氧化铝陶瓷的剪切响应实验研究

通过对92.93%氧化铝陶瓷进行倾斜板碰撞实验,研究了多晶陶瓷材料在压剪复合冲击下的非弹性变形响应和剪切波传播规律。压剪复合冲击实验由57 mm开槽气体炮驱动铜飞片对陶瓷靶板加载,通过试件内埋植的电磁速度计来测量内部质点速度历程。将纵向粒子速度从感应电动势曲线中分离后得到横向粒子速度历程,发现在压剪复合冲击下由于材料剪切刚度的降低而引起的剪切波衰减。冲击软回收试件的扫描电子显微镜（SEM）观察表明,冲击载荷低于屈服强度时,多晶氧化铝陶瓷中存在沿晶界、气孔的微裂纹成核与扩展,在高于屈服强度的冲击加载下进一步产生了穿晶微裂纹,微裂纹系统导致了材料在卸载后的显著的体积膨胀。     

全二维气相色谱质谱联用检验柴油

采用全二维气相色谱质谱联用技术对柴油进行了分离定性,并对比分析了在不同程序升温速率、调制解调周期、色谱柱极性等条件下的分离情况,进而对实验条件进行了优化。实验发现在同一色谱柱条件下,改变调制解调周期对一维方向上分离情况影响不大,对二维方向上分离情况影响较为明显;不同极性色谱柱对柴油分离情况存在明显差异。并对柴油的组成成分进行了分析,并测算了其主要成分的相对比例关系,为今后不同型号、产地柴油的区分打下基础。     

平面冲击波压缩下氧化铝陶瓷的动态强度

 简述了一维应变压缩条件下的材料动态强度表征，指出了静水压力和高应变率效应的强度影响。基于Drucker-Prager屈服准则，提出了Hugoniot弹性极限表征的修正形式。进行了氧化铝陶瓷平板撞击实验，采用VISAR测试了氧化铝陶瓷样品的自由面质点速度历程，讨论了氧化铝陶瓷动态压缩强度的测定和存在的问题，对实验现象进行了一定的探讨。结果表明，材料动态强度的表征与实验测定之间存在相当大的差距。     

激光共聚焦拉曼光谱法检测潜在指纹上的太安

采用激光共聚焦拉曼光谱法检测潜在指纹上太安(PETN)颗粒。用手指蘸取PETN炸药粉末后在铝箔胶带表面按压,对指纹表面进行喷碳处理后,在激光共聚焦拉曼光谱仪上在白光条件下以10倍物镜采集指纹,再在激光条件下以50倍长焦物镜对指纹上4.0mm×4.0mm的区域进行成像,根据PETN的特征拉曼散射峰得到PETN颗粒在指纹上的分布信息。通过液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对试验结果的准确性进行了确认。     

易燃液体残留物鉴定技术

火灾是危害公共安全和社会发展的主要灾害之一,给人们的生命和财产带来了极大损害。火灾中易燃液体残留物的鉴定是判断火灾性质是人为还是意外的重要技术手段,是调查火灾原因和法庭诉讼的重要依据。本文按照火灾现场易燃液体残留物的提取、检验和数据分析等流程,对国际上统一的鉴定标准、案件鉴定中遇到的问题、当前物证鉴定提出的新要求以及相关科学研究进行了系统介绍,并对该研究领域未来的发展方向进行了展望。     

冲击压缩下氧化铝陶瓷中破坏阵面的传播

进行了平面冲击波压缩下氧化铝陶瓷中破坏阵面的实验测试和理论探索. 通过氧 化铝陶瓷的平板碰撞实验，借助VISAR测试系统测量了试件自由面的质点速度历程，并对回 收试件进行了电镜扫描观察. 质点自由面速度历程曲线表明，氧化铝陶瓷材料中存在破坏阵 面的传播. 考察了破坏阵面的传播特性，给出了陶瓷材料的动态破坏模型，并对破坏阵面的 传播进行了数值分析.     

多孔硅橡胶材料有限元计算的切线本构矩阵

为进行多孔硅橡胶材料非线性有限元计算，针对用伸长比表示的应变能函数，推导了多孔硅橡胶材料非线性有限元计算中切线本构关系的具体形式。并采用便于编程的矩阵记法，给出了非线性有限元计算中克希荷夫应力和格林应变之间的切线关系式。     

胶体光子晶体的平面介电常数缺陷

为引入特殊的光学性质,通常需要在三维光子晶体中人为可控地引入缺陷.通过改变局部结构单元的尺寸或介电常数,相应地引入给体或受体掺杂,带来不同的缺陷态.以前文献报道的向胶体光子晶体中引入缺陷,常会因为同时引入尺寸和介电常数掺杂,给掺杂性质的界定带来困难.本文中,我们结合对流自组装法和L-B膜法,在实心二氧化硅微球组成的三维光子晶体内引入尺寸相同的二氧化硅空心球(与实心球相比具有不同折光率)组成的单层平面缺陷,或者在空心球晶体内引入实心球缺陷层,构成实心-空心-实心或空心-实心-空心的三明治结构,在不破坏整体晶格的同时,在三维胶体光子晶体中引入单一的平面介电常数缺陷.     

Dynamic analysis on generalized linear elastic body subjected to large scale rigid rotations

The dynamic analysis of a generalized linear elastic body undergoing large rigid rotations is investigated. The generalized linear elastic body is described in kine- matics through translational and rotational deformations, and a modified constitutive relation for the rotational deformation is proposed between the couple stress and the curvature tensor. Thus, the balance equations of momentum and moment are used for the motion equations of the body. The floating frame of reference formulation is applied to the elastic body that conducts rotations about a fixed axis. The motion-deformation coupled model is developed in which three types of inertia forces along with their incre- ments are elucidated. The finite element governing equations for the dynamic analysis of the elastic body under large rotations are subsequently formulated with the aid of the constrained variational principle. A penalty parameter is introduced, and the rotational angles at element nodes are treated as independent variables to meet the requirement of C1 continuity. The elastic body is discretized through the isoparametric element with 8 nodes and 48 degrees-of-freedom. As an example with an application of the motion- deformation coupled model, the dynamic analysis on a rotating cantilever with two spatial layouts relative to the rotational axis is numerically implemented. Dynamic frequencies of the rotating cantilever are presented at prescribed constant spin velocities. The maximal rigid rotational velocity is extended for ensuring the applicability of the linear model. A complete set of dynamical response of the rotating cantilever in the case of spin-up maneuver is examined, it is shown that, under the ultimate rigid rotational velocities less than the maximal rigid rotational velocity, the stress strength may exceed the material strength tolerance even though the displacement and rotational angle responses are both convergent. The influence of the cantilever layouts on their responses and the multiple displacement trajectories observed in the floating frame is simultaneously investigated. The motion-deformation coupled model is surely expected to be applicable for a broad range of practical applications.