基于临界状态的砂土本构模型研究

砂土孔隙比及所受压力是其力学特性的重要影响因素. 本文基于砂土临界状态线特性分析,采用以e-(p/p_a)^ξ平面内的线性关系描述其等向压缩线. 通过对比分析两种不同压缩线函数 与临界状态线函数之间的关系提出更适合描述砂土在等向压缩下的参考压缩线,并给出了基于参考压缩线的等向硬化规律. 建议了适用于 描述砂土剪切特性的屈服面函数,并给出利用等向压缩和等p路径确定屈服面形状参数μ的方法. 将不同应力比对应的压缩线作为砂土状态参量参考线,以获取潜在强度M_f与特征状态应力比M_c,进而描述砂土压缩与剪切特性;基于等向压缩与等p路径建立了当前应力比与状态参量参考线之间的相关关系,从而实现了砂土状 态参量参考线由参考压缩线向临界状态线平稳过渡. 建立的砂土本构模型共11个参数,均能够通过常规土工试验或经验获取. 基于模型预测与Toyoura砂的等向压缩、三轴不排水剪切试验及排水剪切试验的对比结果,本文建立的砂土本构模型很好地描述了Toyoura 砂在不同孔隙比和不同压力下的压缩与剪切特性.     

Selective Extraction and Separation of Thorium from Monazite Using N-Phenylbenzo-18-crown-6-hydroxamic Acid

A method for the liquid–liquid extraction, separation, preconcentration and trace determination of thorium with N-phenylbenzo-18-crown-6-hydroxamic acid (PBCHA) is described. Thorium is extracted from the dichloromethane solution of PBCHA at pH 4.5 which gives a colourless extract (_max 375nm, =1.5×10⁴Lmol^–1 cm^–1, linear range following Beers law 0.77–18.48µgmL^–1). The extract is directly inserted into the plasma for ICP-AES measurements of thorium. A linear calibration graph was obtained between 10 and 130ngmL^–1 of thorium. The proposed method has been applied for the separation and determination of thorium in the presence of several ions in monazite sand, rare earths, sand and sea water samples. The thorium-PBCHA complexes are very stable, having the formation constant (log ₂) 13.45 compared to lanthanum (log ₂) 2.95, cerium (log₂) 2.95 and uranium (log ₂) 3.80. Hence, thorium can easily be separated and determined in monazite sand.Received October 31, 2002; accepted April 13, 2003 Published online July 16, 2003     

Enthalpy of adsorption and adsorption isotherms of polyacrylamide on sea sand

The enthalpy of dilution of polyacrylamide 3530s (HPAM) solution, the enthalpy of adsorption of the polymer on sea sand, and the adsorption isotherms, were determined at 298. 15 K. The effect of NaCl on these properties were also determined. From the experimental results and certain assumptions, it was deduced that, for an adsorbedHPAM molecule, a large number of segments are in contact with the surface of the solid, some of them forming hydrogen-bonds, most of them belonging to Van der Waals interactions, which are much weaker than hydrogenbonds, and theHPAM molecules adsorbed on the surface of the solid are spread out.     

饱和粉细砂层变形对锚索预应力影响规律研究

土层变形是造成预应力值波动甚至失效的重要原因. 利用载荷位移传递函数,基于弹性理论建立了饱和粉细砂层变形过程中锚索受力模型,通过实例研究了锚索预应力值在施工过程中的变化规律及锚固体在地层变形中的受力特性,结果表明锚固体接触面剪切刚度,锚索倾斜角度以及锚固体直径都是影响锚固体内力及接触面剪切应力的重要因素,为类似的预应力锚索支护工程的设计施工提供经验.     

循环应力比与有效围压对北部湾海砂动力特性的影响

海砂作为围填海工程中的填料,研究其在循环荷载作用下的动力特性有重要意义。为揭示北部湾海砂填料的动力特性,利用GDS动三轴测试系统对北部湾海砂开展不同循环应力比与有效围压下海砂的饱和不排水循环加载三轴试验,探究了海砂的动强度与破坏振次之间的关系,并分析了轴向累积应变、回弹模量和动孔压的发展规律。结果表明：动强度与破坏振次之间呈现出良好的线性关系,且动强度随着循环振次的增加而降低;海砂的轴向累积应变呈现“稳定发展-失稳破坏-增量破坏”的发展模式,并且轴向累积应变与振次的拟合曲线可以用幂函数进行描述;回弹模量随轴向累积应变的变化曲线呈现“骤降-缓慢减小-基本稳定”的趋势,同一振次水平下,回弹模量随循环应力比和有效围压的增大而增大,当循环应力比为2.0时,试样回弹模量随应变的关系曲线主要表现为“突增-逐渐减小-趋于稳定”的规律;孔压的发展模式为“骤增-稳定-线性增长”和“骤增-阶梯式增长”两种形式,且两种模式之间相互转换。     

基于SPH的风沙运动的数值模拟

运用光滑粒子流体动力学(smoothed particles hydrodynamics, SPH)方法对沙粒和气流的相互耦合运动特性进行了分析,研究提出了风沙流的SPH数值方法并进行了数值模拟. 首先提出了风沙流的SPH建模方法和基本理论,建立了风沙流动的SPH数值模拟平台. 其次通过建立风沙流的SPH 模型并施加边界条件,对自然风作用下沙粒的运动情况进行了数值模拟,详细分析了沙粒运动轨迹及特性,最后通过与相关研究成果对比分析,验证了完善后的SPH方法有效性. 通过考虑气流场的可变性,在风沙流SPH计算模型中引入了加载(起风)和卸载(停风)方式,观察并对比分析了沙粒的运动轨迹和特性. 为进一步研究风沙流的实时动态非线性行为提供了SPH理论基础和数值分析方法.     

石英砂中甲烷水合物稳定条件研究

采用不同粒径(160～200目、200～300目、300～400目、400～600目)细颗粒石英砂模拟自然界中沉积物实验合成甲烷水合物, 采用多步升温分解法测定了甲烷水合物的稳定温度-压力(p～T)条件. 结果发现细颗粒石英砂对甲烷水合物的稳定条件有明显影响, 温度最大下降1.5 K. 其中160～200目的石英砂是实验测试条件下石英砂对甲烷水合物稳定条件有无影响的分界目数. 每一种石英砂在不同的温度压力下甲烷水合物p-T数据点较为离散, 并且不同石英砂中p-T数据曲线出现交叉, 这与文献中采用规则的硅胶、玻璃球等测得的结果有所不同. 文献中测定的甲烷水合物p-T数据点温度相对于纯水中甲烷水合物p-T数据点温度向左偏移量相同.     

微乳酸的缓蚀行为及其在岩心中的酸化效果

微乳酸的缓蚀行为及其在岩心中的酸化效果;土酸;微乳酸;油藏;缓蚀;填砂管;岩心     

硼酸盐固化酚醛树脂

硼酸与多元醇的络合反应已被用于硼酸浓度的滴定分析、硼选择性树脂等[1 ] 。Ecolotec树脂是一种用硼酸盐固化的碱性酚醛树脂 ,制备时以KOH溶液为溶剂 ,以硼砂为交联剂 ,通入CO2 降低溶液 pH值而交联 ,因其固化快、无污染 ,可用作铸造用冷芯盒树脂砂粘结剂。加入硅烷偶联剂与增塑剂能大幅度提高树脂砂固化后的抗拉强度[2 ] ,以碱金属氧化物与氢氧化物作为促硬剂 ,也可以提高树脂砂强度[3] 。赵鹏等[4] 合成了G盐改性酚醛树脂 ,由该树脂得到的树脂砂固化后 2 4h强度高于Ecolotec树脂。谭晓明等[5 ,6] 发现 ,树脂与硼酸根离子的配位反应是…     

热塑性酚醛树脂覆膜砂的研究进展

综述了生产热塑性酚醛树脂覆膜砂的原材料,混砂工艺,再生砂和理论进展等,并提出今后覆膜砂的发展方向。