辽西花岗岩三轴蠕变时效性试验

为研究辽西花岗岩的工程力学性能,采用TAW-2000电液伺服岩石三轴仪,对辽西花岗岩试样分别进行了围压为5 MPa、10 MPa和20 MPa条件下的三轴蠕变实验.基于不同围压条件下的三轴蠕变试验数据,绘制辽西花岗岩的三轴蠕变曲线、等时应力应变曲线和蠕变速率曲线,分析试样的蠕变起始应力和长期强度.研究结果表明:等时应力应变与蠕变速率相结合的方法能更好地描述蠕变的发展过程、变形特征和蠕变阶段.随着围压的增加,蠕变速率的波动范围减小,加速蠕变段的发展过程更为平稳,蠕变破坏经历的时间也更长.实验数据的统计分析结果表明:试样的蠕变长期强度阈值为(0.7~0.8)(σ1-σ3).     

基坑周围地表沉降的人工神经网络预测

针对杭及上海软土地区的基坑围护工程,分析了基坑周围地表沉降的影响因素,结合人工神经网络原理,建造了基坑周围地表沉降的人工神经网络预测模型,采用BP神经网络和所建造的数学模型,对软土地区的最大地表沉降量及沉降范围进行预测。结果表明,该模型映射精度较高,有较好的实际应用价值。     

土的结构性对路基稳定的影响

通过现场观测最大填土高度、空隙压力及水平位移的变化规律，分析了土的结构性对路基稳定性的影响。研究结果表明，土的结构性不但在设计阶段要考虑，同时在施工阶段也要严格控制施工速率，以免引起工程失稳。     

多孔介质方腔内自然对流影响因素数值模拟

为研究封闭方腔内饱和多孔介质自然对流传热,采用控制体积法,运用多孔介质局部热平衡假设,整体求解方腔内的温度场和流场,根据计算结果着重分析瑞利数Ra和达西数Da对多孔介质方腔内自然对流换热特性的影响.计算结果表明:当Ra取定值,壁面平均努塞尔数Nu随Da数的增加而增大;当Da数取定值,壁面平均努塞尔数Nu随Ra的增加而增大;随着达西数Da数的增加,临界瑞利数Ra逐渐减小.     

基于最小能耗原理的花岗岩蠕变损伤分析

为了研究花岗岩蠕变损伤特性,采用MTS815.02岩石力学测试系统对花岗岩试样进行了三轴加载试验和分级加载蠕变试验,基于最小耗能原理、广义胡克定律和应变等效原理建立了弹性损伤方程和改进了非线性损伤蠕变模型,分析了花岗岩损伤变量与泊松比之间的变化规律和蠕变损伤过程.研究结果表明基于能量原理并结合任意阶段应力应变状态的损伤方程更合理地描述了岩石损伤发展过程.在耗能过程中损伤泊松比对岩石损伤起重要作用,损伤变量随着泊松比的增加而非线性增加,并逐渐趋于稳定,改进模型计算结果与试验曲线相吻合,较好地描述了岩石衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变的全过程;在岩石蠕变前期损伤速率较为平缓,进入加速蠕变阶段后随着微裂纹在强度弱化区汇聚,损伤速率直线升高且损伤变量突然增大.     

线性高温壁面多孔介质传热研究

以多孔介质为研究对象,采用整场求解法分析了多孔介质温度场和流场随Ra数的变化.研究结果表明:随着Ra增加,由开始流线均匀分布为一个顺时针大窝,逐渐变化为一个顺时针大窝,一个逆时针小窝;流线出现分叉现象;流线分布在两个窝中间和外侧,即流场在小窝中间剧烈流动而在大窝中央基本上保持静止状态;当Ra很小时,热的传输主要依靠传导作用,随着Ra数逐渐增大,对流作用成为热传输的主要动力;当Ra数小于105时,高温壁面Nu数基本在-110～-17间变化,最大值发生在底部,最大值为17,最小值发生在上部,最小值为-110.     

矸石山渗滤液对地下水污染的多维分形预测

为了研究复杂环境下矸石山渗滤液对地下水的污染,将多维分形理论应用于地下水污染状况的预测,借助于仿射映射．构建了地下水污染的多维分形模型。利用抚顺市某矸石山周围地下水质的检测数据,对SO4^-2离子含量的等值线分布进行了多维分形预测．并对预测结果和实测结果进行了对比分析。结果表明：预测结果与检测数据相吻合,并且预测结果反映了地下流场和地表状况对地下水污染的综合作用,因此采用多维分形的方法预测地下水的征;染状况是可行的。针对矸石山附近存在冲沟、积水池等复杂条件下的地下水污染问题,多维分形提供了一种新的研究方法。     

埋深对井巷温度场分布影响的研究

为解决深部开采带来的热害问题,基于地质学和热力学理论,建立了热害矿井巷道温度场的数学模型,并对其进行了数值模拟分析,初步研究了巷道内部温度场随埋深的变化规律。计算结果表明,巷道温度场对埋深敏感,温度场的变化符合由快到慢的变化规律,温度随埋深的增加而呈阶段性递增,这对于矿井热害的综合治理具有重要意义。     

低品位尾矿中锰资源的磁选回收利用

采用自主研发的高梯度水平励磁永磁磁辊对低品位碳酸锰尾矿进行湿式磁选试验,研究磨矿细度、磁场强度和矿浆浓度对湿式磁选效果的影响,从而获得富锰效果最佳的工艺参数.研究结果表明：与传统垂直励磁磁辊相比,水平励磁磁辊可显著提高锰品位与锰回收率,降低漏选率;在磨矿细度为80%,磁场强度为796.18 kA/m、矿浆浓度为20%的工艺参数下锰精矿品位可达到21%以上,锰回收率达到86%以上,在低品位尾矿有价金属资源回收利用方面工程的应用价值巨大.     

固体流体导热系数对多孔介质内传热影响研究

以多孔介质内固体导热系数ks、流体导热系数kf相互影响多孔介质传热为研究对象,对多孔介质内无量纲温度、速度、高温壁面努谢尔数Nu、平均努谢尔数Nu和ks/kf、瑞利数Ra间关系进行研究;采用差分法对数学模型进行离散化处理,应用高斯–赛德尔方法迭代求解,对网格的独立性和计算过程进行了验证,得到了多孔介质传热一些基本数据,分析了无量纲温度、速度随ks/kf、Ra的变化规律.研究结果表明:ks/kf改变多孔介质内温度和速度的变化,ks/kf值大,温度梯度和速度梯度在壁面附近大,温度梯度和速度梯度在无量纲长度0.2~0.8范围内很小;当ks/kf很小时,多孔介质内对流作用较弱,ks/kf1以后,Nu随着ks/kf逐渐增大,对流作用增强,它成为热传输的主要动力,ks/kf对多孔介质内对流作用的增强、削弱是非常关键的,为强化传热可提高ks/kf值,为削弱传热可降低ks/kf值;在工农业生产中加热多孔介质类物质热量应集中在下部有利于热量高效利用.