反应气氛对Li4Ti5O12/C复合材料性能的影响

以葡萄糖为碳源,采用固相法制备了Li4Ti5O12/C复合材料. 探讨了不同反应气氛(N2/O2)对材料物理性质及电化学性能的影响,并通过XRD、SEM、BET、电导率、电性能等测试手段对其进行了表征. 结果表明,N2气气氛中烧结的样品粒度、比表面积、电导率均比空气中烧结样品大. N2气中烧结样品的倍率性能优于空气中烧结样品,在以0.1 C倍率充放电时,首次放电比容量为166.8 mA·h/g. 2种样品在1 C时,经过50次循环容量保持率差别不大.     

分级加载条件下紫色泥岩三轴蠕变特性研究

流变性质是岩石材料的重要力学特性,以紫色泥岩为例,在分级加载条件下研究了其三轴蠕变特性。采用自行研制的重力杠杆式岩石蠕变实验机,并配备三轴压力室,对紫色泥岩实施分级加载三轴蠕变实验。实验结果表明,紫色泥岩在相同轴压条件下,围压越大,瞬时弹性变形和蠕变变形越小;在相同围压条件下,轴压越大,二者变形越大。紫色泥岩的蠕变速率具有相同的变化趋势,且在相同轴压条件下,围压越大,稳定蠕变阶段的蠕变速率越不明显。另外,应力与瞬时应变线性拟合结果表明,瞬时轴向应变与轴向荷载近似成比例增长。通过分析紫色泥岩蠕变曲线变化趋势,认为采用H/M模型进行模拟较为合理。并且采用MATLAB软件非线性回归分析进行模型参数拟合,最后得到实验曲线与理论曲线的最大误差在2e-5左右。证明采用的H/M模型能较好地描述紫色泥岩的蠕变特性。     

一类不可微二次规划逆问题

本文求解了一类二次规划的逆问题,具体为目标函数是矩阵谱范数与向量无穷范数之和的最小化问题.首先将该问题转化为目标函数可分离变量的凸优化问题,提出用G-ADMM法求解.并结合奇异值阈值算法,Moreau-Yosida正则化算法,matlab优化工具箱的quadprog函数来精确求解相应的子问题.而对于其中一个子问题的精确求解过程中发现其仍是目标函数可分离变量的凸优化问题,由于其变量都是矩阵,所以采用适合多个矩阵变量的交替方向法求解,通过引入新的变量,使其每个子问题的解都具有显示表达式.最后给出采用的G-ADMM法求解本文问题的数值实验.数据表明,本文所采用的方法能够高效快速地解决该二次规划逆问题.     

中国能源消费预测灰色建模法

选取2001—2007年中国能源消费实际值为依据,应用灰色系统理论建立煤炭能源和能源消费总量GM(1,1)预测模型,并分别进行精度检验和对比分析.检验结果表明:所建立的预测模型均为一级精度,适合于具有灰色特征的能源消费原始数据序列的模拟和预测分析.通过预测模型的计算结果可以知道:中国煤炭能源和能源消费总量呈指数增长规律,2008—2012年期间分别以16.33%和14.94%的速度增长,在整体能源消费结构中,煤炭能源所占比例将以0.29%的速度增长(为合理规划我国未来的能源消费战略,制定能源供应短缺和能源环境污染对策).     

n阶模糊微分方程的一种新解法

研究了具有Seikkala导数的n阶模糊微分方程的模糊初值问题,通过1-水平截集方程和左、右扩展方程的解构造出原模糊微分方程的解,给出了具体的算例.     

基于结构元方法的可能性线性规划

主要目的是利用结构元方法来解决含有模糊系数的线性规划问题,即可能性线性规划问题.首先,简单地介绍了结构元方法及结构元加权序,证明了其模糊优先的合理性,并同原有序关系进行了比较.然后,利用这种序关系,将可能性线性规划问题等价地转化为一个经典的线性规划问题,简化了原问题的求解.最后,借助一个实际例子,进一步表明了该方法的有效性.     

煤层自燃所致上覆露天矿复杂边坡破坏过程模拟与现象研究

为研究煤层自燃过程中,其上覆急倾斜且具有水平裂隙发育岩体组成的边坡稳定性的影响,及其内部破坏与外部形态之间的关系,使用基于颗粒流理论的PFC3D对煤层自燃过程进行了模拟,分析了煤层自燃对边坡稳定性造成的影响及原因,据此提出了模拟煤层自燃的颗粒流方法。对燃空区8种不同的工况进行了模拟研究,其结果表明:煤层自燃过程对边坡的影响可分为三个阶段:燃空深度在距坡脚60m时,坡脚处有岩体开裂现象,边坡外部轮廓变化不明显;120m时,边坡中下部岩体出现鼓凸,标志着边坡大规模变形过程;160m时,边坡坡面岩体鼓凸基本停止,内部岩体变形和运移趋于停止,边坡趋于稳定。据此可表明煤层自燃程度与边坡内部破坏和外部形态有一定的关系。     

液氮对含水煤样裂隙疲劳增扩作用的试验研究

为分析液氮注入对含水煤层裂隙疲劳增扩的影响,分别取干燥煤样、50%水饱和煤样和100%水饱和煤样,在室内开展了周期疲劳液氮浸泡试验,利用激光显微镜和声波测试仪测试液氮作用前后煤样表面裂隙结构和波速的变化。结果表明:1)经过液氮浸泡后,干燥煤样裂隙扩展效果不明显,10个浸泡周期后煤样仍完整;2)含水煤样的裂隙主要在垂直节理方向发生扩展;3)饱水程度越高,煤样裂隙扩展越显著;4)饱水程度越高,煤样液氮浸泡破坏所需的浸泡周期越短。煤样的饱水程度对液氮致裂效果影响显著。     

冰冻作用对固化污泥强度及变形特性影响

冻融作用会引起固化污泥的破坏,威胁工程体的稳定性。本文在封闭系统下,对固化污泥进行冻融试验,研究了不同冰冻发生时间及不同冻结时间对固化污泥抗压强度及变形特性的影响,并根据试验结果选取试样进行电镜扫描。研究结果表明:冻融作用对固化污泥的强度及变形特性影响很大,且源于冻融作用对固化污泥微观结构的影响;冰冻发生时间越早,水化程度越低,颗粒粘结越弱,固化体整体性越差,强度越低,冻融作用引起的强度衰减越大,固化体呈现塑性破坏;冰冻时间越长,引起的强度破坏越大,但强度衰减率随时间增加较小。上述研究成果可为寒区污泥固化填埋的安全处理提供技术参数及指导。     

含层理页岩气藏水力压裂裂纹扩展规律解析分析

页岩气蕴藏在页岩层中,页岩层的层理性构造使其水力压裂裂纹扩展与常规均质储层不同.为研究页岩储层水力压裂的裂纹扩展规律,基于复变函数保角变换,得出裂纹尖端应力集中解,考虑页岩非均质、强度各向异性特点,通过比较裂纹沿各方向扩展所需的裂缝尖端水压力,推导出水力压裂裂纹垂直于最小地应力方向稳定扩展过程中在斜交层理后的扩展判据.分别定义了水力压裂裂纹在层理处起裂和沿层理扩展的弱层和岩石基体临界强度比,根据两个临界强度比确定水力压裂裂纹遇层理时在层理处起裂和沿层理扩展的层理弱面强度范围,以此表示水力压裂裂纹转向层理扩展的难易程度.通过对裂纹扩展判据的分析得出:层理起裂弱层和岩石基体临界强度比随层理走向线与第一主应力夹角和层理倾角的减小以及第三主应力和岩石基体强度的增大而增大;层理走向角小于35.26°时,层理起裂弱层和岩石基体临界强度比随第一主应力的减小以及第二主应力的增大而增大;反之,层理起裂弱层和岩石基体临界强度比随第一主应力的减小以及第二主应力的增大而减小;层理扩展弱层和岩石基体临界强度比随层理走向线与第一主应力夹角、层理倾角和地应力差的减小以及岩石基体抗拉强度的增大而增大.层理起裂条件与层理扩展条件同时满足时,水力压裂裂纹转向层理方向扩展.