氢化物诱致金属稳态裂纹扩展数学模型理论研究

在温度和裂尖速度恒定、平面应变和小范围氢化物沉淀条件下,给出了考虑氢扩散、氢化物沉淀、非机械能量流和氢化物/固溶变形等多物理场的耦合效应的数学模型.导出了应力态金属中氢固态溶解度解析表达式,可用于描述不同弹性性态及任意几何形状的氢化物,其中氢化物和金属相假设为具有完全各向异性的力学性态.研究表明,当接近氢化学平衡和临近应力强度因子阈值裂纹扩展时,静水应力平台在临近裂尖氢化物沉淀的区域产生.静水应力平台强烈依赖于远场氢浓度和温度,但几乎与金属材料的屈服强度和硬化特性无关.同一静水应力也在产生氢化物的裂尖后面出现.裂尖场附近的特性用于估计远场氢浓度阈值(而且发现低于此阈值时不会产生氢化物沉淀)和应力强度因子阈值.当归一化应力强度因子接近零时,临近应力强度因子阈值的裂尖场产生,它可由氢化物沉淀区域的常静水应力体现.随着归一化应力强度因子值的增加,裂纹扩展裂尖场从阶段Ⅰ演化到阶段Ⅱ,氢化物沉淀区域的实际尺寸减小并偏离平台水平,裂尖场附近的力学响应基本和金属中不充有氢的工况一致,此时裂尖场强烈依赖于远离裂尖场的氢浓度.     

汽车爆炸的超压分布规律实验研究

测试了不同药量和不同车型的爆炸超压值,对汽车爆炸的超压分布规律进行了实验研究.结果表明,小汽车内发生炸药爆炸时,车门侧压力明显大于车尾部方向的压力,车外的冲击波超压值要大于空气中炸药爆炸的结果,前者约为后者的1.0～2.2倍.即车体对冲击波约束作用要小于车内底盘的反射作用.计算得到了实验中冲击波超压对人员的杀伤半径和最小安全距离,对汽车爆炸案件具有一定指导作用.冲击波的反射不可忽视,货车下地面炸药爆炸表现出明显的冲击波反射作用,测得超压值大于空气中爆炸的超压值.     

蓄热式加热炉中温度场分析

以一套蓄热式加热炉为物理模型,数值分析了加热过程中燃气速度、助燃空气速度、助燃空气预热温度以及助燃空气中氧含量对加热炉中钢坯附近区域温度场分布的影响,得出了这些因素对加热炉中钢坯位置附近温度的影响情况与影响规律.研究结果将为蓄热式加热炉在我国的推广与设计提供技术参数和参考模型.     

微滤过程中腐殖酸与膜表面黏附特性的试验研究

为了进一步研究微滤过程中腐殖酸对微滤膜的污染机制,通过运用原子力显微镜(AFM),结合自制的PVDF胶体探针考察了不同的pH、离子强度以及钙离子浓度等水质条件下膜-腐殖酸与腐殖酸-腐殖酸之间微观黏附力的变化趋势以及与膜的通量衰减幅度之间的相关性.结果发现,微观黏附力是膜面污染产生的根本原因.由于pH的电性中和以及离子强度的电性屏蔽作用,膜-腐殖酸以及腐殖酸-腐殖酸之间黏附力随着pH的减小或离子强度的增大都呈增大趋势;而随着钙离子浓度的增大,由于少量钙离子的"架桥"作用以及过量时的电性中和作用,两种黏附力先增大后减小.各条件下,膜-腐殖酸与腐殖酸-腐殖酸之间黏附力都呈相同的变化趋势,且与对应污染膜的通量衰减幅度具有正相关性,为更加深入了解膜污染的形成机制提供了一定的理论支持.     

软岩的力学特性及工程危害防治

软岩的分类界定及其力学特性是工程界讨论的热点问题。根据这类岩体具有抗剪强度低以及具有明显的流变特性、可塑性、膨胀性、崩解性和易扰动性等力学特性,分析了软岩的工程危害主要表现在边坡的稳定性和地下隧道开挖大变形等方面,提出在实际工程中应根据具体的情况采取有效的防治措施,降低软岩工程的危害性。     

模拟月尘颗粒真空辐射条件下粘附力测试技术研究

目的研究适合于真空辐射条件下颗粒粘附力的测试技术。方法采用调研、分析和计算的方法建立颗粒物粘附力测试方法。首先调研分析大气条件下颗粒粘附力的测试方法,对比分析原子力显微镜测试方法、离心测试方法、静电测试方法、振动分离测试方法以及激光测试方法的适用性。结果现有测试方法并不适用于真空辐射条件下颗粒物粘附力的测试。针对该问题建立了基于颗粒运动的粘附力分析测试方法,通过该方法可获取颗粒带电量和粘附力,给出了基于该方法的试验系统和试验装置的初步设计。结论该测试方法可行,能够满足模拟月尘颗粒粘附力测试的要求。     

Starch-Based Polymers in Extrusion Coating

The starch-based polymers exhibited shear thinning and elastic nature in rheological characterizations. Thin coatings with narrow neck-in could be produced at fairly high extrusion coating line speeds. Adhesion between the starch-based polymers and paperboard was typically weak. Water vapor barrier of starches was very poor. Soft starch grades had a good pinhole resistance and a good heat sealing performance. Brittle nature of starch caused cracking as the coated paperboards were creased.     

空气作用张开式尾翼设计及仿真

目的 适配发射过程无火药气体且弹丸不自旋的电磁发射技术,设计一种直接由空气作用的张开式尾翼。方法 该尾翼预制斜角,通过进气道气流在斜面上产生的压差,推动尾翼绕螺钉打开。采用动网格技术耦合流体控制方程、六自由度(6DOF)方程,对不同马赫数下尾翼张开过程进行仿真。结果 设计的空气作用张开式尾翼在流场作用下可以正常张开,来流流速为2、3、4马赫时,张开耗时分别为4.7、3.7、3.1 s。结论 该空气作用张开式尾翼方案设计有效。马赫数越高,张开过程耗时越短。迎风面积显著影响尾翼张开过程。     

基于DEMATEL的机械生产人员行为形成关键因子分析

针对机械生产人员安全行为形成受多种因素交互影响的问题,提出了一种基于模糊数学和DEMATEL法耦合的机械生产人员行为形成关键因子量化分析方法。首先,运用行为形成因子分析方法确定机械生产人员作业行为影响因素,构建了包含5个因子大类和24个因子因素的机械生产人员行为形成因子体系,然后运用三角模糊数表征因素间的关联程度,并通过问卷调查获取数据,从而借助DEMATEL法构建机械生产人员行为形成关键因子分析模型。最后,通过一个算例,说明所提出分析模型的运用过程。结果表明,所建立的方法可以定量确定机械生产人员行为形成关键因子。     

页岩层理对井壁稳定性影响分析

为了分析页岩的层理和水化损伤对钻井过程中井壁稳定性的影响,开展室内岩石三轴力学试验测试页岩原始状态和钻井液作用不同时间的力学特性;然后基于孔隙弹性理论和岩石弱面强度理论,综合考虑层理产状和水化损伤对页岩强度的影响,建立页岩地层井壁稳定性分析模型。结果表明:层理产状和水化损伤对井壁稳定性有显著的影响,都会导致坍塌压力升高,加剧井壁的不稳定性。综合考虑页岩的层理和水化损伤两个因素分析地层井壁稳定性,对优化不同时段钻井液性能,调整钻井液密度,保证钻井安全有重要意义。