基于扩展有限元法的颗粒增强复合材料静态及动态断裂行为研究

运用不含裂尖增强函数的扩展有限元法,分别研究了静态及动态载荷作用下颗粒增强复合材料的断裂行为.假定基体和颗粒都为线弹性材料并且绑定完好,研究了不同颗粒位置、数量对基体裂纹尖端断裂参数的影响.数值模拟结果清晰地显示了含刚性颗粒和柔性颗粒时不同的失效机制.结果同时证明论文采用的数值方法能够准确预报颗粒增强复合材料的断裂行为,也更易于被工程界所接受.     

颗粒物质中的多尺度问题

颗粒物质是大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系. 依据颗粒排布的稀疏程度,体系可分为颗粒气体、颗粒流体和颗粒固体,它们有不同本质的动量传递和能量耗散机制.后两者属于密集颗粒物质体系,内部形成了颗粒$\to $力链$ \to$体系的多尺度结构,并涉及多个特征时间尺度,是典型的多尺度体系. 合理分割体系结构层次、正确理解不同层次的物理过程、并确定它们之间的关联是密集颗粒物质研究的核心任务.本文依次分析了密集颗粒物质的内在物理图像、多尺度结构层次和特征时间等,并介绍了多尺度研究框架.     

颗粒物质“巴西果”分离的影响因素及分离机制概述

“巴西果”分离（BNS）是振动颗粒物质的一个主要现象.近几年来,寻找影响“巴西果”分离的因素及其形成的物理机制受到众多学者的广泛关注.文章系统地总结了影响“巴西果”分离的各种因素及相关物理模型,指出了各种模型的适用范围及存在的不足.阐述了目前颗粒物质研究热点及今后需要开展的研究工作的方向.     

糯米浆灰土无侧限压缩和三轴剪切离散元分析

糯米浆灰土是一种常见的遗址保护建筑材料,为研究糯米浆灰土压缩加载过程中的糯米-石灰胶结破坏和接触组构演化情况,采用离散单元法开展了糯米浆灰土无侧限压缩和三轴剪切离散元模拟。首先基于软胶结模型考虑糯米浆-石灰的强度特征,制备了糯米浆灰土离散元试样;然后通过参数敏感性分析为试样赋予合理的接触模型等效模量和胶结强度参数,最后对试样开展无侧限和三轴压缩模拟。结果表明：离散元模拟能再现糯米浆灰土加载试验的主要特征;加载过程中胶结破坏数量先缓后快增加,最终趋于平缓,胶结破坏呈现一定的聚集效应;无侧限压缩下胶结接触主要发生拉伸破坏,随着围压增加,剪切破坏接触数量增加;试样偏组构快速增加段为胶结破坏诱发。     

晶粒尺寸和应变的X射线粉末衍射法测定

文章介绍了根据X射线粉末衍射线形测定试样晶粒度和点阵畸变（应变）的主要方法,并以Co3O4纳米材料晶粒度和应变的测量为例加以说明.通过与扫描电镜观察的统计结果进行比较,分析了各种方法计算晶粒尺寸的可靠性和适用性.     

碳质颗粒添加物对渣油热反应生焦的影响

在高压反应釜中研究了三种不同碳质颗粒添加物对克拉玛依常压渣油420℃氮气气氛下热反应生焦的影响。实验结果表明,反应初期碳质颗粒在一定程度上抑制渣油的热反应生焦。碳质颗粒抑制生焦的能力与其表面对极性组分的润湿吸附能力有直接关系,表面易被极性组分润湿的颗粒吸附沥青质的能力强,其抑制渣油生焦的能力也强。碳质颗粒对沥青质的吸附能力和抑制生焦的能力与其比表面积没有直接关系。生焦量随反应时间的变化表明,碳质颗粒在生焦的初期有抑制生焦的作用,后期有促进作用。对甲苯不溶物（TI）的扫描电子显微镜（SEM）和热重（TG）分析表明,和不含添加物的TI相比,含添加物的TI中,小球状甲苯不溶物的数量少、直径小。沥青质和生焦前驱相在碳质颗粒添加物表面的吸附和铺展作用是抑制渣油生焦的主要原因,该作用可以限制生焦前驱相的融并长大,在反应的初始阶段减少生焦量。     

炉前煤低温干馏工艺中的挥发分除尘

为了寻求优化的炉前煤低温干馏工艺中的挥发分除尘方案,在使用400目金属滤网对间歇式粉煤固体热载体热解装置挥发分除尘研究的基础上,将颗粒床过滤器用于该过程的除尘研究。热态除尘实验表明,颗粒床的使用有效地降低了滤网的过滤负荷。选用2mm石英砂和φ5mm×2mm瓷环作为滤料,通过对比实验发现,两种滤料除尘效率均在90％以上;随着过滤操作的进行,由于颗粒床内粉尘的沉积使其过滤效率有所提高,而对气、液收率的影响很小。结果表明,颗粒床与滤网结合可作为粉煤炉前低温干馏工艺中可供选择的挥发分除尘方案。     

孔壁含有沸石次级结构单元的MCM-48的合成及催化研究

以双表面活性剂（双极性头表面活性剂和三乙醇胺）为模板,以含有沸石次级结构单元的溶胶为前驱体,在碱性条件下合成了新型介孔分子筛MCM 48。研究了沸石前驱体和三乙醇胺对产物MCM 48形成的影响,XRD和TEM表征结果表明,样品具有较高的结晶度和规则的孔径;FTIR和N2吸附表征结果表明,产物MCM 48的孔壁中含有沸石的次级结构单元,从而使得样品具有更大的比表面积。产物的重芳烃轻质化反应催化活性表明,实验样品对重芳烃的转化率比常规的MCM 48高,转化率约高出11%,进一步证明了实验样品的孔壁中含有沸石的结构单元。