既有裂缝、空洞病害隧道爆破振动安全控制标准

爆破荷载作用下,既有隧道衬砌的振动安全振速控制标准制定,大多以既有隧道完好为前提条件,不考虑病害因子对结构动力响应的影响,与实际不相符。为此,以既有新岭隧道旁拟建新隧道为工程背景,基于既有隧道衬砌裂缝和背后空洞的实际分布特征与规律,建立带裂缝与空洞的二维、三维结构模型,分析裂缝、空洞对衬砌动力响应的影响,提出以振速为指标的标准管理体系。结果表明：裂缝的最不利分布位置为迎爆侧边墙处,裂缝的存在增强了既有衬砌对S₁应力(拉应力)的响应,振速控制标准的制定应以S₁应力和裂缝径向深度为控制指标;当裂缝径向深度为(0～1/8)h、(1/8～1/2)h和＞(1/2)h（h为衬砌厚度）时,控制标准分别为12、10和8 cm/s。空洞的最不利分布位置为拱顶,空洞的存在增强了既有衬砌对S₁应力和振速的双重响应,以增强振速响应为主,振速控制标准的制定应以振速、空洞面积及纵向长度为控制指标,空洞工况下,控制标准为12 cm/s;空洞沿隧道纵向长度小于7 m时,监控范围为3～4倍纵长;空洞沿隧道纵向长度大于7 m时,监控范围为1～1.5倍纵长;纵向长度小时,倍数取大值。

     

冲击载荷下炸药装药动态响应的有限元分析及热点形成机理的数值模拟

对稳态温度场中受冲击载荷作用的炸药药柱进行了弹粘塑性分析。在Ｐｅｒｚｙｎａ本 构模型的基础上,作了适当的补充和修正,将流动参数、弹性模量Ｅ均视为温度的函数,动态 有限元计算结果表明,计算曲线和实验曲线有很好的近似。为模拟材料中不均匀性的影响,在 药柱中心引入一孔洞,有限元计算结果给出含孔洞药柱的粘塑性动态响应、药柱网格变形图以 及药柱等温线,可以清楚看出在孔洞附近区域有局部高温产生。本文的本构模型和计算方法对 于研究冲击载荷下炸药装药的力学响应以及炸药装药中热点形成机理的数值模拟提供了良好 的基础。     

晶体相场法研究金属微互连结构形变过程对界面Kirkendall空洞生长的抑制机理

应用晶体相场方法模拟研究金属微互连结构形变过程对界面Kirkendall空洞生长的抑制作用。主要研究在金属微互连结构对称界面不同取向差的情况下，双向恒定速率应变对Kirkendall空洞微观组织及生长动力学的影响。研究结果表明：金属微互连结构界面在双向恒定速率应变作用下有非晶化趋势，界面原子错配度和缺陷密度增大，进而抑制Kirkendall空洞的生长；双向恒定速率应变不改变Kirkendall空洞在对称界面取向差情况下的形核方式，Kirkendall空洞的形核方式为体系形核点饱和后的晶界形核；Kirkendall空洞在金属微互连结构小角度对称和大角度对称界面皆为均匀分布；随着演化时间的延长Kirkendall空洞平均尺寸和面积均逐渐增大；随着小角度对称界面取向差的增大Kirkendall空洞平均尺寸、面积和生长指数均逐渐降低；随着大角度对称界面取向差的增加，Kirkendall空洞平均尺寸和面积逐渐减小，而生长指数逐渐增大。双向恒定速率应变可有效减小Kirkendall空洞生长尺寸和面积，抑制Kirkendall空洞的生长，进而提升金属微互连结构的可靠性。     

基于改进DeepLabV3+的一步数字全息相位重建方法

数字全息显微术能够测量定量光场信息，但全息相位重建通常需要经过频谱滤波、模拟衍射、相位展开、畸变补偿等步骤，且在滤波时人工选取滤波窗口的尺寸误差会很大程度上影响成像质量。提出了一种基于改进DeepLabV3+网络的一步数字全息相位重建方法，在DeepLabV3+网络的基础上引入MobileNetV2结构进行改进。使用MobileNetV2提取全息图特征；通过空洞空间金字塔池融合多尺度特征；采用双线性插值的方法进行上采样，以得到高精度的定量相位重建结果。实验结果表明，与使用PhaseNet重建相比，方法在结构相似性指数上提高了6.5%,能够准确高效地实现数字全息高精度定量相位重建。