化学反应对竖直平板边界磁流体动力学微极流体滑流的影响

Heat and mass transfer effects on the unsteady flow of a micropolar fluid through a porous medium bounded by a semi-infinite vertical plate in a slip-flow regime are studied taking into account a homogeneous chemical reaction of the first order. A uniform magnetic field acts perpendicular to the porous surface absorb micropolar fluid with a suction velocity varying with time. The free stream velocity follows an exponentially increasing or decreasing small perturbation law. Using the approximate method, the expressions for the velocity microrotation, temperature, and concentration are obtained. Futher, the results of the skin friction coefficient, the couple stress coefficient, and the rate of heat and mass transfer at the wall are presented with various values of fluid properties and flow conditions.     

自然崩落法矿山井下大规模开采综合评价及模拟技术

为降低矿山采用自然崩落法存在的风险,为后续井下安全大规模开采提供保障,对自然崩落法矿岩可崩性和崩落后的块度分布规律进行综合评价及模拟,提出一种矿岩可崩性三维数字化评价方法和矿岩崩落块度预测算法。通过对评价区域的三维建模,基于地质统计学理论将矿岩岩体参数推估反演到离散化后的矿岩工程模型中,根据三维节理面Monte Carlo模拟原理对矿岩崩落块度进行三维重现。将上述方法用于云南省普朗铜矿进行验证。研究结果表明:普朗铜矿III级和IV级矿岩质量分数之和为99.1%,矿岩可崩性级别为III至IV,适合应用自然崩落法开采;原始崩落块度等效尺寸大于1.65 m的块体筛上累积百分比为40%,建议普朗铜矿放矿口长×宽为5.00 m×5.00 m,此时放矿堵塞概率较小。     

无底柱分段崩落法多端壁倾角下崩矿步距优化

分析了崩矿步距优化的原则,确定以"回贫差最大"作为最优指标判据,以端部放矿实验为手段来测绘该结构参数下的放出体形态,利用实验获得的形态参数,计算崩矿步距的最优范围,辅助"相似矿山类比法和经验法",最终确定崩矿步距的最优范围为3.6~4.8 m.此外,考虑端壁前倾对降低贫化率和废石混入率具有较好的效果,参照国外生产矿山实际应用,以1∶50相似比开展了端壁倾角为80°,85°,90°条件下最优步距范围内3.6,4.0,4.4,4.8 m的放矿步距相似实验.实验结果表明,步距4.4 m,倾角90°方案对应的参数为梅山铁矿18 m×20 m条件下最佳结构参数.     

岩体诱导冒落的数值模拟

采用RFPA分析软件,针对不同回采深度、不同节理分布,并考虑彼此综合作用,模拟了采场顶板的冒落过程.结果表明,采场顶板冒落轨迹近似拱形抛物线,冒落高度大约为开挖推进跨度的40%~60%.通过对比分析,得到以下结论:侧压力越大,开挖步距越大,则冒落高度越小;深埋高应力岩体冒落区形状由抛物线渐变为层状;水平节理岩体的冒落形状由抛物线形渐变成马鞍形;竖向节理冒落呈尖塔形.研究对实现低成本高效率开采、消除地下安全隐患、科学诱导采空区冒落具有理论和工程价值.     

冰崩涌浪作用下的冰湖溃决过程试验研究

冰崩涌浪是导致冰湖溃决的一个主要的诱发因素之一。本文通过水槽模型试验,研究了在冰崩涌浪作用下,不同颗粒级配、坝高、下游坝坡坡度时冰碛坝的溃决过程,主要结论如下：（1）冰碛坝存在漫顶溃决、坝坡失稳、管涌破坏三种溃决模式;（2）根据冰崩涌浪的对坝体的侵蚀效应,结合溃口的纵向演化过程,将冰碛坝的溃决过程划分为涌浪侵蚀阶段（阶段Ⅰ）、库区小扰动溢流侵蚀阶段（阶段Ⅱ）;（3）涌浪过坝后的强水动力条件增加了坝体的侵蚀率,当溃口贯通后,涌浪已基本消散,溃决过程转为为正常的溢流溃决,并且涌浪向坝体提供了高频瞬时荷载,削减了坝体稳定性;（4）从动力学的角度提出了冰碛坝临界溃决条件的判定方法;（5）冰湖溃决洪峰流量与坝高和下游坝坡呈现正相关,与坝体中值粒径（D50）呈现负相关关系。     

氮化硅陶瓷崩碎损伤的三维时空演化特征

建立了氮化硅陶瓷的准静态单晶压痕崩碎损伤实验系统,应用声发射三维定位系统实时监测其损伤演化过程,应用三维显微系统观测陶瓷崩口损伤表面形貌,并分析了崩碎损伤过程的临界行为.结果表明:声发射事件的三维实时定位直观反映了陶瓷崩碎损伤过程中材料内部微裂纹的萌生、扩展、成核和贯通的损伤演化过程,其定位结果与陶瓷崩口三维几何形貌具有较好的一致性.陶瓷崩碎曲面主要沿着二次多项式的轨迹向陶瓷表面扩展.陶瓷崩碎损伤具有明显的临界行为,声发射计数率和释能率的变化都符合幂律奇异性规律.     

超短脉冲激光对硅膜的热力效应分析

为了研究超短脉冲激光辐照下半导体材料的热力效应,在热电子崩力和自洽场两种模型的基础上,得到了完全耦合的非线性热弹方程组。在单轴应力条件下,采用有限差分法,讨论了不同脉宽的超短脉冲激光辐照下,硅膜内载流子温度、晶格温度、热应力以及热电子崩力随时间及膜深度的变化情况。结果表明,脉冲宽度对硅膜的热力损伤过程起重要作用。能量密度一定时,载流子和晶格达到热平衡所需时间随脉冲宽度的增加而增加;热电子崩力呈现明显的双峰结构,同时脉冲宽度对第二个峰值的影响较大;脉宽越窄,热应力的峰值越大,越容易对材料造成损伤,为激光加工和光电器件的损伤提供了理论参考。     

陇南地区行政中心重建的自然灾害背景分析

甘肃省陇南地区属于中国自然灾害风险区划中的极重度灾害区.通过对陇南地区成县和武都区自然灾害的对比分析发现,武都区地震、地质和洪水灾害的严重程度远远大于成县,特殊地理条件下的地震,地质和洪水灾害的叠加性,以及城镇规模的不断扩大,导致武都区未来的灾害隐患程度较高.因此,从城市选址的自然灾害背景来看,陇南地区的行政中心从自然灾害非常严重的武都区迁往自然灾害程度相对较低的成县是合理的.     

阿尼玛卿山多次冰川滑塌链式灾害过程梳理与展望

冰川滑塌是近年来涌现的一种新形式冰川灾害．21世纪以来,青藏高原地区发生10多起冰川滑塌事件,其中高原东北部阿尼玛卿山晓玛沟冰川分别在2004、2007、2016和2019年连续发生4次．利用多序列遥感影像和现有资料的整合统计对近35年来晓玛沟冰川形态、流速特征等进行分析,厘清了4次冰川滑塌事件发生的诱因以及潜在的隐患点．结果表明,4次冰川滑塌发生前期的冰川跃动或末端前进、冰川后缘冰-岩崩、异常高温降水、易于滑动产生的基岩性质等与冰川滑塌事件的发生密切相关．观察到冰川后缘陡坡区在2000—2011年间发生4次规模较大的冰-岩崩,为多次冰川滑塌的发生提供了物质和动力基础．未来几年内再次发生冰川滑塌的可能性极大．2019年冰川滑塌发生后,晓玛沟冰川再次向前滑动;近年来,冰川后缘新发育的不稳定斜坡冰裂隙发育明显增多;斜坡冰流速的变化与下部冰川稳定性之间存在内在联系,在冰川滑塌发生的相关年份斜坡冰流速明显较快．根据对阿尼玛卿山4次冰川滑塌诱因的分析以及新隐患点的判定,提出结合遥感影像和临近气象站点资料的便易手段,加强对晓玛沟内冰川形态和运动特征等的监测,以及时关注和预测未来灾害的发生．