CH_4、H_2O在CaCO_3(010)表面吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论第一性原理方法,研究了CH_4和H_2O在CaCO_3(010)面上各高对称位的吸附情况,优化了CH_4与H_2O在T位、 B位和H位的吸附模型结构,计算了其在各高对称位的吸附能,并对其各自最稳定的吸附位吸附前后的物理结构和电子态密度进行了对比分析.结果表明:CH_4、 H_2O分子分别在LBⅢ位、 SBⅢ位最稳定,吸附能分别为-0.405 eV、-0.138 eV,是一种物理吸附,吸附前后键长键角的变化较小,表现为亲气;吸附后CH_4和H_2O的态密度曲线整体向低能量区偏移约7.5 eV、 5eV,吸附后CH_4和H_2O结构都更加稳定,吸附作用对CH_4和H_2O分子的电子结构影响显著.     

掺P石墨烯结构和电子性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论第一性原理,在广义梯度近似下,本文研究本征石墨烯和掺杂不同浓度P的石墨烯结构和电子性质并发现本征石墨烯禁带宽度为零;对于P∶C掺杂比分别为1∶17、1∶7、1∶1的石墨烯,其P-C键长由0.142nm的C-C键分别增大为0.1629 nm、0.1625 nm、0.1751 nm,其对应带隙分别由零带隙变为0.28 eV、0.44 eV、1.21eV:费米能级逐渐下降.分析分波态密度后发现,在掺P石墨烯中主要为P原子的3p态电子影响其总态密度.     

基于环圈仪的土压力传感器标定技术分析

合理地进行土压力传感器标定是提高土压力测试精度的基本保证,环圈仪由于克服了侧壁摩擦的影响,被认为是一种良好的标定设备。运用有限元分析,探讨了环圈仪侧壁与土介质摩擦接触条件、加载板与土介质表面的不均匀接触状态、土压力传感器与土介质的刚度不匹配等因素对环圈仪内土介质应力场分布特征的影响。基于环圈侧壁和加载板等边界条件与土压力传感器本身引起的土介质应力场变化范围互不叠加的原则,提出了环圈仪直径和高度的确定方法。通过试验对环圈仪减小侧壁摩擦的效果进行了验证,利用环圈仪进行标定试验得到的匹配误差与理论计算结果吻合很好,验证了环圈仪标定土压力传感器技术的可靠性。     

细粒土K_(30)试验分级加载变形稳定标准探讨

分级加载的变形稳定标准是影响K_(30)试验准确性和效率的关键因素。对粉质黏土在最佳含水率下,开展了三组压实系数K分别为0.90、0.95和1.00的小型平板载荷试验,得到不同荷载作用下填土变形时程曲线,分析了分级加载下填土变形的时间效应程度,讨论了不同变形稳定标准对K_(30)值的准确性和试验效率的影响。研究表明:根据"最后1min变形比(1%)"和"变形速率Δs(mm/min)"两种变形稳定标准,K_(30)试验的分级加载时间随时间效应程度分别呈先增长后缩短和加速增长的变化趋势,后者更符合土变形稳定时间与时间效应程度的正相关变化规律;Δs取0.01能降低51%~58%的试验时间,试验误差在6%以内,Δs增大会使试验误差大幅提高,Δs减小则会使试验时间大幅增加;据此,提出了适用于细粒土压实质量检测的级数-时间分级加载控制法。所得成果可为提高细粒土压实质量检测效率提供试验依据。     

多斜孔节流气浮支承的微振动特性研究

为提升气浮支承的稳定性及其定位精度，设计了1种多斜孔节流气浮支承.建立气浮支承的CFD (Computational Fluid Dynamics)模型，基于大涡模拟方法，研究节流孔高度、节流孔倾斜角度、节流孔直径和供气压力对气浮支承瞬态流场的影响.研究结果表明：随着节流孔倾斜角度的增加，气浮支承的微振动先减小再增大，当节流孔倾斜角度为110°时气浮支承的稳定性最佳.随着节流孔高度的增加，气浮支承的微振动随之减小.当节流孔高度增加到0.4 mm后，继续增加高度对气浮支承微振动基本没有影响.气浮支承的微振动随节流孔直径的增加而减小.气浮支承的微振动会随着供气压力的增加而增大.多斜孔节流结构可改变均压腔内流场状态，提升气浮支承的稳定性，且静态特性基本保持不变.