软土场地热固结对能源桩受力特性的影响研究

能源桩具有较好的节能减排功效, 但软土场地能源桩的热交换会使桩周土产生明显的热固结沉降, 从而影响桩-土荷载传递规律及其承载特性. 本文根据温度效应的一维固结理论, 计算任意时刻桩周土体的热固结沉降, 结合佐腾悟双折线负摩阻力公式, 建立考虑桩周土温度效应的能源桩荷载传递模型. 算例分析表明 桩周土体的升温导致桩侧负摩阻力和桩身轴力增加, 中性点位置下移; 温度变化所产生的热固结沉降是影响桩身侧摩阻力的主要原因; 由升温导致的土体黏聚力和内摩擦角的下降对桩身侧摩阻力变化影响较小.     

软黏土速率势固结蠕变模型及其温度效应修正

沿海公路和港口堤坝等工程的长期沉降与软黏土的固结蠕变特性密切相关. 速率势模型是软黏土固结蠕变特性研究的重要组成部分. 在梳理Mesri团队和Leroueil团队研究成果的基础上, 从弹性应变、微观结构和温度3方面探讨了速率势模型的适用性. 考虑到温度对软黏土固结蠕变特性的影响, 提出了耦合温度的软黏土速率势模型. 主要结论有: 速率势模型中的速率指不可恢复的塑性应变而不是总应变; 在以极低的应变速率进行加载时, 软黏土微观结构的恢复会对速率势模型的合理性产生影响; 速率势模型对于常温条件下的软土工程问题分析基本适用; 由于温度对软黏土固结蠕变特性产生较明显影响, 考虑温度的速率势模型具有更广泛的适用性.     

腐蚀气体与铁基化合物反应的热力学分析

为了理解复杂气氛条件下锅炉内金属以及其氧化物的腐蚀现象,基于热力学分析的方法,根据吉布斯自由能最小的原理计算了在复杂气氛(CO、H2S、HCl)条件下不同温度系统内化合物的物料组成以及发生的主要反应的吉布斯自由能随温度的变化,得到了CO、H2S和HCl与铁基化合物反应的热力学分析结果.结果表明:在温度大于580℃时,F...     

利用压杆技术确定与验证一些结构材料的塑性模型(英文)

提出了一种关于材料力学特性的综合研究方法,包括获取材料在宽大的应变率及温度范围下的必要的力学特性,确定或辨别材料的变形及破坏模型的必要参数,并通过特别的实验及数字模拟实验来检验或验证模型的适当性.通过对一些结构金属及合金材料的研究,展现了该方法的应用潜力.     

不同排水条件下饱和软黏土动力特性试验研究

以宁波轨道交通1号线沿线软黏土为研究对象, 开展了不同动应力幅值下的循环动三轴试验, 研究了不排水和部分排水对饱和软黏土累积塑性应变、动孔压、动弹性模量及动阻尼比的影响. 结果表明: 在排水条件下对饱和软黏土的动力特性影响较大, 尤其是动孔压; 随着振动次数的增加, 部分排水条件下的动孔压存在一个峰值, 动孔压先增大后减小; 当动应力幅值较大时, 部分排水条件下累积塑性应变和动阻尼比小于不排水条件下的结果, 动弹性模量则大于不排水条件下的值; 对试验结果进行归一化处理后, 获得了动弹性模量、动阻尼比以及累积塑性应变的内在关系.     

楔横轧42CrMo/Q235复合材料层合轴界面最大剪切应变的影响因素分析

对楔横轧42Cr Mo/Q235层合轴进行轧制实验和有限元分析,研究成形角、展宽角、断面收缩率、轧制温度对界面最大剪切应变的影响规律.结果表明:成形角、轧制温度对最大剪切应变影响不大,断面收缩率、展宽角对最大剪切应变影响较大;展宽角越大,界面两侧最大剪切应变差值越大;断面收缩率越大,界面两侧最大剪切应变差值越小.同时,在最大剪切应变变化不大的情况下,仍然有界面的结合与分离,因此,界面是否结合仅考虑最大剪应变是不充分的,还需综合考虑其他指标的影响.研究结果对楔横轧层合模具设计和揭示界面结合机制奠定了基础.     

埋入式BRAGG光纤光栅应变传感器的应用原理分析

对BRAGG光纤光栅作为应变传感器的基本原理作了分析,重点讨论了该传感器作为埋入式应变传感器时,被埋入主体的横向应变和温度变化对测量结果的影响。分析表明埋入主体的横向应变对光纤光栅传感器测量结果有影响;尽管温度的变化会影响测量结果,但当温度变化不是很大时,这种影响是可以忽略的。     

薄壁圆管轴向冲击下的动态特性研究

采用落锤冲击实验机和材料实验机(MTS)研究薄壁圆管轴向载荷下的动态力学特性,得到不同冲击速度下的轴向力-位移曲线.发现惯性对薄壁圆管轴向压缩的动态吸能特性影响不大,而落锤不同冲击加载速度即代表应变率的变化引起的薄壁圆管材料屈服应力的提高,使得薄壁圆管比吸能SEA(单位质量结构所吸收的能量)和平均轴向压缩力Pm随着应变率的增加而呈上升趋势.对不同应变率下的Pm进行无量纲化处理,发现实验结果与前人推导的理论结果趋势一致.对比动态和准静态实验结果,发现圆管的动态变形模态相比准静态结果发生了改变,更高速度冲击下薄壁圆管的动态特性有待进一步研究.     

TiNi形状记忆合金的高应变率效应(英文)

近年来由于制造加工技术的改善,形状记忆效应和TiNi合金得到研究者、工程师和设计人员越来越多的关注.对形状记忆合金在高应变率下行为的理解取得了较大的进展.文章回顾了钛镍形状记忆合金在高应变率加载下行为的研究进展,并给出了研究年表.观测了在不同温度和应变率下的热-力学响应,以及高应变率对TiNi形状记忆合金的功能特性的影响.提出基于屈服准则来描述马氏体TiNi形状记忆合金的动态力学行为.在实验中通过控制电脉冲的幅度和宽度,确定导致马氏体TiNi合金非弹性应变的临界载荷幅值和特征时间,以及确定基于"孵化时间"概念的屈服参数.     

浒苔在对虾养殖尾水中生长特性及其对氮磷去除效果的初步研究

研究了不同温度下浒苔在对虾养殖尾水中的生长及其对N、P营养盐去除效果的影响.实验设置了3个温度梯度组(15、20、25℃),每个温度以自然海水(SW)及f/2海水培养基(F/2)为对照组,对虾养殖尾水(WW)为处理组,隔天测定各组中浒苔的生长状况及尾水组中N、P营养盐含量的变化.结果显示,浒苔在WW组中生长较SW组好,差异显著;而与F/2组相比无显著性差异.20℃下浒苔生长最适宜,特定生长率达34.80%·d-1.各组中NH4+最大去除率在温度为15、20、25℃时分别为96.91%、97.21%、98.18%;NO2-和NO3-的去除率均大于99%;PO43-和TP去除率在25℃时达到最大,分别为97.87%、90.10%;表明温度对浒苔生长及其吸收WW中N、P营养盐有一定影响.     

埋设管线穿过不同介质时的地震反应研究

本文应用表面波理论计算埋设管线穿过不均匀场地时的地震反应。用带竖直断面的分层介质模拟不均匀场地。从断面两侧的变形、应力连续条件近似确定两侧由表面波引起的场地运动,将所得的场地运动输入到以弹性地基梁模拟的管线上,得出管线的地震反应。最后通过计算实例对结果进行了比较分析。     

激振面积对低应变动测法影响的数值研究

利用ABAQUS有限元软件建模, 分析了基桩横向尺寸对低应变检测的影响. 结果表明: (1)在建模过程中, 当桩端土厚度及桩周土半径达到桩长的1/2以上时, 计算所得数值解可以收敛稳定; (2)基桩横向尺寸对低应变法检测有显著影响, 具体与施加激振面积相关, 当激振面积较大时, 横向尺寸影响能有效弱化; (3)通过实测曲线与数值解比较, 二者较为吻合, 本文所述规律和方法对工程实践具有一定指导意义.     

列车荷载下海相沉积软土循环累积变形研究

以宁波轨道交通1号线②、③和④层海相沉积软土为对象,进行GDS单向振动三轴试验,研究了不同动应力幅值和频率作用下软土的动力学特性.结果表明：动力幅值越大,循环累积塑性变形越大,动应力的幅值大小对累积塑性变形有较明显的影响;在动应力为12kPa时,④层粘土的累积塑性应变比相同条件下②层和③层土的应变大;在相同动应力幅值时,②和④层土随频率增大,③层土则相反.最后,利用修正的指数模型对循环加载累积塑性应变的变化进行拟合,并得到了优化的模型参数.     

双金属复合钢管界面及焊缝的微观结构

通过金相分析、微区成份分析、宏观和微观断口分析,主要研究钎焊层和焊缝区的微观结构及其对复合钢管工艺性能和使用性能的影响。研究结果表明,镍基钎焊层通过扩散形成界面,实现了完全的冶金结合。组成复合钢管的各层以及焊缝金属的力学性能相近,变形均匀,保证了复合钢管的可焊性和强韧性。铜钎焊复合钢管由于高温铜脆而引发焊接裂纹,且其钎焊层硬度明显高于基层和复层,导致层间剪切及沿界面发生分层脱离,固该铜基合金不宜做复合钢管钎焊料。     

过程模拟中热力学模型的选择和使用

归纳了应用于过程模拟的重要热力学模型,对选择力学模型的决策树、热力学性质数据的收集与检验、热力学模型的使用和检验等问题进行了讨论。     

考虑温度效应的铬污染软土电动修复研究

针对铬污染软黏土自行设计了电动修复试验装置, 开展铬污染软土室内试验, 研究污染土中重金属铬的去除特性, 分析电动修复过程中, 电流、温度、电解质溶液pH的变化以及电压、温度和铬初始浓度对电动修复试验效果的影响. 结果表明, 电动修复可以有效去除土壤中的Cr(VI), 增大电压有利于铬从污染土中释放; 当外加电压为36V时, 各组Cr(VI)去除率都达到了96%以上, 土壤中Cr(总)的最高去除率可达76%; 提高温度可以促进Cr(VI)的还原反应, 降低铬污染土的毒性, 可为重金属污染土的修复提供参考.     

Al/Al2O3P金属基复合材料的静动态压缩性能及损伤分析

用气压浸渗工艺制备了体积分数40％～50％Al2O3颗粒增强纯铝基复合材料，使用了4种不同尺寸的Al2O3颗粒，其平均粒径分别为5μm、10μm、30μm和60μm．测定了这些复合材料的静、动态压缩性能，并通过材料压缩前后密度变化的测量定量表征了材料的累计损伤，结果表明，与基体材料相似，这些复合材料表现出明显的应变率敏感性；当增强颗粒平均粒径小于60μm时，材料的累计损伤基本与应变率无关，而主要取决于材料的应变．材料中颗粒的破裂主要是由颗粒间的相互作用引起的．较小尺寸颗粒增强的复合材料具有较高的流动应力和较小的累计损伤，并随着颗粒体积分数的增加，材料的流动应力和损伤率都相应增加．     

基于有机分子准一维亚铁磁体自旋系统的热容量性质

基于交替自旋链Ising-Hamiltonian模型，采取量子转移矩阵方法，对基于有机分子准一维亚铁磁体热容量在全温区范围内进行了研究．在不同结构序参量比的条件下，热容量曲线呈现双峰结构，显示有机亚铁磁系统在铁磁和反铁磁作用相互竞争下的复杂热力学行为；在逐渐增加外场的情况下，低温区的比热峰向高温区移动，而高温区的比热峰则刚好相反，这意味着其中一峰来源于铁磁相互作用，而另一峰来源于反铁磁相互作用．这与量子Monte Carlo方法和精确对角化方法的结果相比，更符合客观实际，为设计分子磁性材料提供了理论依据．