声震法提高煤储层渗透率的实验与机理

为了提高低渗透煤层的渗透率,采用自制的可控声震法煤层气渗流实验系统,实验研究了不加声场和加声场作用下煤样的渗透特性。实验研究得出:当轴向应力和孔隙压力一定时,随围压的增大煤样的渗透率减小;当围压和孔隙压力一定时,在煤样应力应变曲线的初始压密和弹性阶段,渗透率随轴向应力增大而减小。在应变硬化阶段,因试件体积膨胀渗透率随轴向应力增大而增大;在相同轴向应力、围压、孔隙压力条件下,声场作用能提高煤样的渗透率,且渗透率随作用时间的增长而增加。研究结果表明:渗透率与平均有效应力呈负指数关系,声震法提高煤储层渗透率的机理主要源于声波的机械振动和热效应,研究成果为低渗透煤层提高煤层气抽采率探索出一条新的技术和方法。     

应力边界条件下饱和多孔介质的一维瞬态波动

采用基于混合物理论的多孔介质模型,提出了饱和多孔介质一维动力响应的初边值问题;利用拉氏变换和卷积定理,得到了在任意应力边界条件下瞬态波动方程的解析表达,为检验相关问题数值分析方法的精度和收敛性提供了依据。     

骨组织动电效应的有限元分析

基于电效应在临床医疗方面的重要意义，根据骨组织的生理结构特点，将骨组织看作是一种由固体骨基质和细胞外液等液体所组成的两相瀑合物，利用基于混合物理论的两相多孔介质模型并结合电动理论，建立了用于描述骨组织的骨质变形、骨液流动以及骨内流动电位的模型，并由Galerkin加权残值法和罚方法得到了有限元方程，通过自编程序对骨组织的变形场、流动场和流动电位进行了数值分析和模拟。     

三维光子晶体的制备

三维光子晶体作为一种光子带隙材料在光学器件、化学生物传感以及信息传输和存储等方面具有广泛的潜在应用价值。自1987年三维光子晶体的概念被提出以来,科学家们一直致力于在实验室用不同的手段合成不同材料和不同结构的光子晶体。本文综述了近年来出现的一些三维光子晶体制备方法,大致分为3类：“自上而下法”（top-down method）、“自下而上法”（bottom-up method）和模板辅助法（template-assisted method）,并详细阐述了每种方法的代表性工作、适用范围以及各自的优缺点。     

常见炸药的稳定同位素比值分析方法研究进展

炸药的深度比对与溯源对于爆炸案事件的侦破具有重大意义,以不同地域来源的原料或不同生产工艺生产的炸药,其组成元素的稳定同位素比值具有差异,因而稳定同位素比值可作为炸药深度比对与溯源的重要指标.稳定同位素比值质谱法(IRMS)作为一种高精度的稳定同位素比值测量手段,已逐渐发展成熟,与元素分析仪、气相色谱仪、液相色谱仪等仪器...     

柱形聚碳酸酯弹丸撞击刚性靶的实验研究

用Ф22×64mm的聚碳酸酯(PC)圆柱形弹丸,以172m/s~234m/s的速度撞击刚性靶板,用幅频为4.05×104幅/秒的高速数字相机记录了PC弹丸撞击时的变形过程,用PVDF测力薄膜测定了弹丸头部与刚性靶表面碰靶过程的应力-时间曲线,获得了可供建立分析模型参考的实验数据。采用Syomds-Cowper过应力模型对PC材料应变率敏感性进行了初步分析,根据经典的Taylor理论计算了PC的名义应变率和相应的动态流动应力,其结果与实验数据基本一致。     

多孔硅橡胶有限变形的粘弹性行为

针对孔隙度较大(孔隙度大于50%)的硅橡胶材料在有限变形时的粘弹性行为,从建立描述材料粘弹性特征的松弛函数和变形特征的应变能函数出发,提出了适合多孔隙、可压硅橡胶材料的非线性粘弹性力学行为的本构关系,松弛函数和应变能函数可解耦为等容和体积变形两部分,并引入了拟时间的概念来反映变形对材料特征时间的影响.利用硅橡胶材料的单轴压缩松弛实验与材料模型进行了对比,讨论了多孔硅橡胶的等容变形和体积变形对应力松弛的影响.     

流体饱和多孔介质中波传播问题的有限元分析

采用基于混合物理论的多孔介质模型,给出流体饱和两相多孔介质波动问题的有限元分析方法·　采用罚方法导出的有限元动力方程,时间积分可采用显式和隐式积分两种方案·　用编制的有限元程序分析了一维柱体在跃阶载荷和脉冲载荷作用下的波传播问题,得到该两种瞬态载荷作用下固体和流体相位移、速度以及固体相有效应力和孔隙压力随时间的变化关系,并对波的传播现象进行了分析·　所得结果与理论相吻合·     

PROGRESSIVE FRAGMENT MODELING OF FAILURE WAVE IN CERAMICS UNDER PLANAR IMPACT LOADING

Polycrystalline ceramics have heterogeneous meso-structures which result in high singularity in stress distribution. Based on this, a progressive fragment model was proposed which describes the failure wave formation and propagation in shocked ceramics. The governing equation of the failure wave was characterized by inelastic bulk strain with material damage and fracture. And the inelastic bulk strain consists of dilatant strain from nucleation and expansion of microcracks and condensed strain from collapse of original pores. Numerical simulation of the free surface velocity was performed in good agreement with planar impact experiments on 92.93％ aluminas at China Academy of Engineering Physics. And the longitudinal, lateral and shear stress histories upon the arrival of the failure wave were predicted, which present the diminished shear strength and lost spall strength in the failed layer.     

松质骨一维动电效应分析

通过对松质骨结构特征和力学行为的实验观察,引入基于混合物理论的现代两相多孔介质弹性模型和动电效应模型来描述松质骨固体骨质变形、孔间骨髓流动以及骨内流动电位间的耦合效应.采用Laplace变换技术得到了松质骨围限压缩下流动电位分布的解析结果.结果表明,由于在外界作用下松质骨骨小梁结构产生变形,引起孔间骨髓流动,从而使带电粒子在孔隙间运动,引起流动电位.