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(句末括号内是相关的国家标准)1.题名:不超过20个汉字,中英对照,反映论文内容,包含尽可能多的关键词。避免非公知的字符和长的公式。(GB 7713)2.作者:中文及拼音(姓前名后,均不缩写)。国外作者按国际惯例。(GB/T 16159)3.作者单位:中英对照,数码编号与作者的上标一致,单位全称,所在省市及邮政编码,英文中加国家名。4.作者简介:第一作者的姓名,职称,最高学位,研究方向,Email。     

山西省中条山喀斯特发育特征及兴建水库工程可行性初探

中条山分布着大片的碳酸盐岩层。年降水量740mm, 年平均气温14℃。气候条件和多次的构造运动, 控制和决定了中条山喀斯特的发育程度、地貌景观, 以及岩溶地下水的赋存和运移特征。在水利水电建设中, 渗漏成了非常突出的工程地质问题, 对坝址选择产生了一定的影响。     

纳米晶体铝在单轴拉伸下的位错堆积对微裂纹扩展的影响

摘要：针对纳米晶体材料,研究了单轴拉伸载荷作用下纳米晶体铝中的裂纹与裂纹尖端发射的位错所形成的滑移面之间的相互作用。通过分布位错法,将裂纹和滑移面等效为均匀分布的连续位错,获得了裂纹面上应力场。并引入裂纹尖端的无位错区,研究了裂纹尖端无位错区对微裂纹的萌生和主裂扩展之间的影响。结果表明,不考虑裂纹尖端无位错区时,裂纹长度较短,会先在晶界处形成微裂纹,主裂纹较长时,主裂纹会直接穿晶扩展。滑移面与裂纹尖端夹角较大时,会增加裂纹尖端发射的位错个数,从而抑制主裂纹的扩展。考虑裂纹尖端无位错区时,无位错区先于晶界处出现微裂纹,通过主裂纹与微裂纹之间位错的相互发射,导致裂纹与尖端处微裂纹汇合,有效加速了主裂纹的扩展。     

极端地质灾害与风险

极端地质灾害与风险是本文提出的一个概念。在地球演进过程中,极端地质灾害被认为是小概率事件。但这并不意味这种小概率的自然灾害只发生在遥远的未来,也不能排除这种事件发生在我们现在或者未来不久几代人中间。2008年汶川8.0级强震,吞噬了数万人的生命,大量的建筑被损毁,就是这种极端自然灾害的典型实例。它再一次向人类发出警告,一旦产生,后果将非常可怕。因此作者呼吁工程地质学家们要注意并研究这种极端灾害与风险。科学地判识可引发极端地质灾害的自然营力级别,为灾害预测提供基础,是工程地质工作的基本目标之一。地圈动力过程的区域研究将对实现这一目标有所帮助。评价一个地方的潜在风险,灾害影响区域的估计方法非常重要,同时对破坏结果和破坏对象易损性相关关系的进一步分析,可以得到一个灾害风险性级别。风险管理的策略中,预警措施和警告要受到足够重视,而不仅仅是工程防护。在极端风险减灾中,公众意识和对灾害的预备程度也同样重要。一系列的减灾的战略措施可以相应地制定出来,这不同于普通的安全设计标准和非工程措施。随着社会和技术的进步,在不久的将来,人类减少和管理极端自然灾害的能力必将大大提高。     

混凝土构件中钢筋非均匀锈胀应力研究

研究钢筋锈蚀引起混凝土保护层开裂的机理,对于评估受锈蚀影响的混凝土结构剩余寿命具有重要意义。本文提出了一种求解钢筋非均匀锈蚀应力场的解析方法。基于Muskhelishvili的复变函数法和Verruijt共形映射公式,利用基于冯·米塞斯分布的钢筋非均匀锈蚀模型作为位移边界条件,得到了钢筋非均匀锈胀应力的解析解。通过与基于ANSYS有限元模拟结果的比较,验证了解析解的有效性。对比了不同锈蚀模式下引起的应力,发现非均匀锈蚀引起的最大应力远大于均匀锈蚀引起的最大应力。通过实例探讨了影响钢筋锈胀力的各个因素,研究表明：钢筋直径越大,锈胀力越小,混凝土保护层越容易开裂;混凝土保护层厚度越大,锈胀力越大;混凝土强度等级越高,钢筋锈胀力亦越大。为易受锈蚀影响的钢筋混凝土构件设计提供了科学依据。     

考虑碳纳米管非均匀分布的复合材料电导率计算

碳纳米管作为导电相在机敏复合材料中广泛应用,但碳纳米管为团簇材料,在基体中很难均匀分散。本文考虑碳纳米管的非均匀分布特性,提出了计算碳纳米管复合材料电导率的数值方法。通过引入随机谐和函数,建立了碳纳米管体积分数的三维随机场模型。基于细观力学的有效介质理论、Mori-Tanaka方法和H-S界限理论,考虑碳纳米管之间的隧穿效应,发展了复合材料微小体积单元的电导率计算方法。在此基础上,构建了考虑碳纳米管非均匀分布的复合材料等效电导率三维有限元计算模型。数值分析结果与试验值能够很好吻合,表明这一方法可以准确计算碳纳米管复合材料的电导率。本文进一步分析了碳纳米管非均匀分布对复合材料电导率的影响。     

有限元表面应力计算

用有限元[1]通用程序进行结构计算时,最常用的是位移法,因而计算得到的位移有较高的精度。由位移计算应力时,有限元法应用的是应力-应变关系和应变-位移关系,其中应变-位移是微商关系。在数值计算中,微商只能转化为差商等用插值近似处理。这样,虽然位移精度高,但应力的计算精度就被大打折扣。本文应用弹性力学辛体系理论[2],解析求解了位移和应力的影响函数。利用有限元程序计算得到的位移,由功互等定理,不需要微分插值,就可以得到指定点的应力,应力精度大大提高。工程实际中有许多问题的最大应力往往发生在构件表面。针对表面应力问题,本文给出了半平面表面应力的影响函数,进行了数值算例计算。计算结果表明,用本文提出的影响函数法求解一点的应力,其精度明显提高,并且计算结果有很好的稳定性。用本文的影响函数法编制成子程序,可作为有限元软件应力计算的一个模块,可以更好地发挥有限元程序的功效。     

流体力学课程互动式教学的探讨与实践

流体力学是力学专业的核心课程,具有理论性强、应用面广的特点。针对学生学习积极性不高、参与度不够的问题,本课程对互动式教学方法进行了思考和实践。首先,对互动式教学的要素和条件进行了分析,结合流体力学应用性广、可演示可验证的特点,设计了贴合流体力学课程的互动式教学方法,同时制定了适用于互动式教学的评价方法。在互动式教学中,设计了两类互动内容,一类是调研分析互动,一类是探究性实验互动。从教学效果看,互动式教学提高了学生的积极性和参与度,显著提升了互动的频次和质量,带动了学生的知识理解和能力培养。     

承压热冲击下反应堆压力容器的塑性失效分析

承压热冲击（PTS）使反应堆压力容器（RPV）的完整性面临极大的挑战,尤其是在喷嘴周围的环带区。考虑到瞬态温度处于零韧性参考温度之上,引入非线性材料性能来模拟一个真实RPV的混合温度场和应力场。应用扩展有限元法对喷嘴区中的裂纹扩展过程进行模拟,并得到了承压热冲击下的临界裂纹尺寸。结果显示,PTS初期的热应力效应显著,后期热-机械耦合作用产生的峰值应力很可能会引起结构失效。应用直接和间接耦合法得到的数值结果吻合,且后者的计算效率较高。在塑性极限承载状况下,裂纹尖端在靠近内壁的位置容易产生扩展。离内壁较远的裂纹尖端由于受热冲击影响较小,发生裂纹扩展的可能性相对较低。随着基体墙厚度的减小,容许的裂纹尺寸急剧缩小,接近临界承载状态时稳态裂纹扩展的程度明显降低。     

边界受限下的轴向压缩超弹性圆管的失稳分析

橡胶制品广泛应用于社会生产和日常生活。本文主要研究外边界受限的超弹性圆管受轴向压缩时的稳定性问题,在非线性弹性理论框架下推导控制方程,对其进行线性分岔分析。考虑沿轴向对称分布的失稳模态,得到临界模态以及对应的临界主伸长,同时刻画出临界主伸长以及临界应力与壁厚之间的关系。结果表明,圆管壁越薄,发生分岔时的临界主伸长更小,更不容易发生失稳。此外,结合封隔器的密封原理,推导出封隔器圆筒在进行油液密封时轴向应力与接触应力的表达式,修正了此前的推导结果,为封隔器在密封性能的判断上提供理论依据。     

深海天然气水合物机械?热联合开采方法研究综述

天然气水合物由于储量大、污染低等优点, 已成为我国非常重要的战略能源, 世界各国也加快了天然气水合物的勘探和开发工作. 经济高效的开采方法以及相关的灾害控制和环境保护是对天然气水合物进行商业化开采必须要解决好的两个关键问题. 目前, 注热法和降压法的联合使用被认为是最为有效的天然气水合物开采方法. 在降压法和注热法中, 天然气水合物开采涉及传热、相变、渗流和变形等物理过程和效应, 而传热最慢且相变会消耗大量的热量, 无法直接采用常规的单纯依靠渗流原理的油气开采方案来开采天然气水合物. 我国南海的天然气水合物主要赋存于粉砂质黏土和粉细砂等类型的沉积物中, 胶结性差且埋深较浅. 常规的开采方法还不适合我国南海的水合物开采, 需要考虑新型的开采方式, 这其中提高沉积层中的热传导效率是天然气水合物开采的关键. 郑哲敏提出了机械?热联合开采的新概念方法, 利用无穷无尽表层海水的热量, 基于对流传热的原理和管道输送技术, 并兼顾类似采煤挖掘可能导致的深海浅软地层安全问题. 天然气水合物机械?热联合开采法是一种新的概念模式, 具有开采可控、高效且能有效降低地层安全性风险的优点. 本文针对该新方法的能量、装备、经济可行性进行综合评估, 阐述了针对核心问题管道含相变气液固多相流动、地层安全方面的研究进展, 展望了未来推广应用的空间.      

黑龙江省矿区生态破坏与地质灾害及其防治

黑龙江省矿产分布情况和开发概况以及矿业开发在经济发展中占有重要地位 ;在矿业开发过程中引起的诸多生态破坏和地质灾害及其引起的危害 ,已引起高度重视 ;本文在综合论述黑龙江省矿区发展所带来各项利弊后提出了具体的防治对策。     

沉积物中导热体周围水合物分解范围研究

沉积物水合物在热源周围的分解范围是水合物热开采以及相关灾害分析的重要基础数据.该文针对平面内边界有恒温热源的水合物热分解范围问题进行了理论分析和四氢呋喃水合物沉积物模型实验,并将两者结果进行了对比.结果表明:沉积物水合物最大分解范围主要取决于热源与环境温度的温差;热源周围水合物热分解最大范围的理论值与实验值接近,误差小于5%.     

陕北榆神府矿区煤炭资源开发主要水工环问题及防治对策

分析了榆神府矿区煤炭资源开发所面临的主要水文、工程、环境地质问题。以水文工程地质条件研究为基础 ,给出了榆神府矿区土地沙漠化、水土流失和水环境受开采影响的预期结果。并提出了实现保水采煤的水工环技术方案和工程措施建议。     

动力猫道提升过程动力学建模与分析

举升式动力猫道在提升过程中,拉力的变化较大,设计时需要确定提升过程中拉力的变化规律以及所需的最大拉力值.基于此,结合动力猫道提升过程的边界条件,推导了动力猫道提升各阶段的几何方程,应用达朗贝尔原理建立了4个阶段的动力学方程.通过建立的4个阶段的动力学模型,采用C#软件调用Matlab程序求解方程,编写了动力猫道提升动力学的软件.应用该软件分析了所设计动力猫道提升过程中拉力的变化规律,并对其规律进行了分析,相关计算结果表明所设计的动力猫道满足现场使用的要求,为动力猫道的现场使用提供了重要的参考,为动力猫道进一步的优化、性能提升奠定了基础.     

油气井密封结构的变形与失效行为研究进展

在今后相当长一个时期,石油和天然气依然是人类的主要能源.油气井密封是油气开采中最重要的作业之一,在水平钻井、水力压裂等最新的油气开采技术中发挥着重要的作用,促进了页岩气等非常规油气开采的发展.密封质量会直接影响油气井的安全和生产效率,密封元件的失效可造成严重的环境污染和生命财产损失.因此,深入理解密封元件的失效行为,对于油气井安全评估具有重要意义.水泥和可溶胀高弹体密封是两种最主要的密封方式.水泥密封已有百余年历史,溶胀式高弹体密封则是一种相对较新的密封技术.本文介绍这两种油气井密封结构变形与失效行为的国内外最新研究进展.首先,介绍固井水泥环固化过程中的应力演化、生产作业导致的应力、水泥环的失效模式和失效判据方面的研究进展;然后,介绍溶胀式高弹体封隔器的基本原理、力学理论、测试方法、失效模式及失稳等方面的研究进展.      

复合泡沫塑料力学行为的研究综述

复合泡沫塑料是一种重要的防护材料,它在国防工业和民用工业各部门均有许多重要的应用,对这类材料的力学行为进行研究具有重要的学术价值和应用前景.本文对复合泡沫塑料力学行为的研究文献进行了综述.首先,对复合泡沫塑料力学行为研究的早期工作进行了简介.然后,重点介绍了复合泡沫塑料力学行为研究的最新进展,其中也包括作者近期在该领域开展的一些工作;对复合泡沫塑料进行了静、动态压缩实验和细观加载实验,研究了材料的宏观变形规律和细观失效机制;在理论研究方面,探讨了复合泡沫塑料的能量吸收和缓冲特性,从宏、细观力学分析出发研究了复合泡沫塑料有关力学性能的理论预测问题;还利用计算机和通用软件对高密度复合泡沫塑料进行了有限元分析,研究了高密度复合泡沫塑料的失效行为.最后,给出对该领域研究工作的一些展望.      

超音速气动雾化制粉机理的实验研究及分析

本文根据雾化模拟实验,提出了初次雾化模型。并利用已有超音速气动知识,对这一模型进行了定性的解释和定量的描述,给出粒度分布和冷却速率的解析表达式,对雾化工艺参数的选择有一定的指导意义。     

工程地质学发展趋势刍议

环境工程地质学是工程地质学发展的新阶段,它囊括并发展了工程地质学的所有问题。作为研究工程建设与地质环境相互作用的环境工程地质学,有待于进一步发展为工程环境灾害学──一方面,由于各种自然环境恶化和灾害间的相关性和因果性（环境恶化链、灾害链）,研究似宜不限于地质环境和灾害（当然后者仍是重点）,而适当扩大至土地环境、水环境和社会环境。作为一门应用地质学的环境工程地质学及其母学科工程环境灾害学将具有力学、地理、经济三大支柱,首先力求地质学与地理学的相互渗透和融合。另一方面,由于各种人类活动间的相关性和因果性（活动链）,所研究的人类活动似宜不限于工程建设和运行,而适当扩大至采矿和水事活动,包括开采地下水和排污。后者引起的环境恶化和灾害尤为严重,正酿成危机。其根本出路不仅在于科技进步,而且在于文化调节,力求科技与文化的相互渗透和融合。     

西安市地热水开采与地震活动的关系研究

通过对西安地区地热井水位和地震活动资料的分析得到:西安地区地下热水的开采与西安及邻区的地震活动明显相关,造成西安及邻区的地震活动性明显增强,在空间分布上表现为地震由西安城郊向邻近地区的转移。