饱和液体孔隙介质中Rayleigh波的特性分析

本文基于孔隙介质的Ｂｉｏｔ理论，研究了横观各向异性条件下Ｒａｙｌｅｉｇｈ波的生成以及其传播特性分析。文中给出了波速和减的表达式。数值计算了频散曲线和衰减曲线，并且详细讨论了饱和孔隙介质对Ｒａｙｌｅｉｇｈ波传播特性的影响。     

流体饱和孔隙介质参数反演的模拟退火算法

本文研究了模拟退火算法在流体饱和孔隙介质参数反演中的应用.通过计算响应数据与实测响应数据的拟合将参数反问题归结为最优化问题.由于流体饱和孔隙介质运动方程的复杂性,动力响应与材料参数之间呈复杂的非线性关系,优化目标函数是非凸多峰函数.传统的梯度类优化方法一方面受局部极值的困扰难以搜索到全局最优解; 另一方面确定搜索方向须进行复杂的参数敏度分析.为克服这些困难,本文应用模拟退火算法进行了多参数反演数值模拟,模拟结果表明了模拟退火算法的可行性和稳健性.     

循环温度荷载作用下饱和多孔介质热-水-力耦合响应

对半无限体表面作用简谐循环温度荷载下,饱和多孔介质热-水-力耦合响应的一维情形进行研究,给出内部温度、孔压和位移等的解析表达式。分析了半无限体温度响应由瞬态到准稳态的演化过程以及准稳态条件下温度、孔压和位移等的波动特征。研究表明:随着温度荷载作用时间的增长,热力学响应以波的形式向深处传导和扩散并趋于准稳态过程;随着介质深度的增加,热力学响应的波动幅值不断减小,而其相位相应滞后;随着介质透水性质的增强,孔压沿深度的分布趋于均匀化;当介质深度超过一个波长后,其热力学响应值几乎为零。     

温度对Nomex蜂窝压缩和剪切强度影响

本文着重讨论了Ｎｏｍｅｘ蜂窝的压缩强度和剪切强度与温度的关系。研究表明，随着温度升高，压缩强度和剪切强度均下降，但趋势不同，压缩强度开始下降较快，以后下降缓慢，而剪切强度总的下降趋势较缓慢。     

孔隙水对湿态混凝土抗压强度的影响

湿态混凝土受压时会产生孔隙水压力,孔隙水压力的大小与混凝土的变形和裂纹的扩展速度相关。孔隙水压力的产生给混凝土的力学性能带来一些影响,但是目前这方面的理论研究甚微。尝试利用断裂力学的方法,来探讨湿态混凝土在承受单轴压缩荷载时,孔隙水压力对混凝土开裂、扩展和抗压强度的影响。研究结果表明:混凝土中的孔隙水压力减小了阻碍混凝土开裂的摩阻力,相当于楔体的“楔入”作用,加速了混凝土的损伤和微裂纹的扩展,与干燥态的混凝土相比,湿态混凝土的开裂应力和抗压强度都有所降低。     

惰性介质对煤粉最低着火温度的影响

为了评价惰性介质对煤粉着火爆炸危险性的影响,保证安全生产,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置研究分散压力,惰性介质NH4H2PO4、KH2PO4、Ca(H2PO4)2、CaCO3粉体的含量及NH4H2PO4、CaCO3粉体的粒径对煤粉尘云最低着火温度的影响。结果表明:高分散压力对煤粉尘云的影响更显著,最佳分散压力为0.03 MPa,此时煤粉尘云的最低着火温度最低,为594℃;随着惰性介质含量的增大,煤粉尘云的最低着火温度升高,并且存在突变浓度,NH4H2PO4、KH2PO4、Ca(H2PO4)2粉体的突变浓度(质量分数)为28.6%,CaCO3的为33.3%;惰性介质按对煤粉尘云最低着火温度的抑制效果由强到弱的顺序为NH4H2PO4、Ca(H2PO4)2、KH2PO4、CaCO3;煤粉尘云的最低着火温度随惰性介质粒径的减小而升高,CaCO3粉体粒径变化对抑制效果的影响大于NH4H2PO4的。     

各向异性双重孔隙介质的应力与油水两相渗流耦合理论模型

针对天然裂缝性油藏的特性,建立了描述双重孔隙介质中油水两相流体流动特性的流固耦合理论模型。该模型不仅考虑了渗透率的各向异性,而且考虑了岩石固体骨架变形的各向异性。渗流方程是依据双重孔隙的概念建立起来的,而固体骨架变形控制方程则是根据Biot 的等温、线性孔隙弹性理论建立起来的。同时,给出了横向各向同性及结构各向异性、固体材料各向同性时的双重孔隙介质的应力与油水两相渗流耦合理论模型。对该模型进行了简化,并将其简化后模型与单相流的各项同性和各向异性双重孔隙介质流固耦合理论模型进行了比较。     

退火温度对宽带脉冲压缩光栅载体金属/介质多层高反膜的影响

分别以金(Au)作为金属层材料, 氧化铪(HfO₂)与氧化硅(SiO₂)作为高低折射率层材料, 利用物理气相沉积方法制备了用于宽带脉冲压缩光栅制作的金属/介质多层高反膜, 研究了退火温度对其表面均方根粗糙度、反射率及抗化学清洗破坏能力的影响。实验结果表明: 退火前后样品表面均方根粗糙度变化很小; 提高退火温度能提高金属/介质多层膜的抗化学清洗破坏能力, 但反射率会随之下降。250℃退火10 h后金属/介质多层膜不仅可以承受住化学清洗过程, 而且反射率下降也比较小, 可以作为金属/介质多层膜的最佳退火工艺。     

基于虚拟介质方法数值模拟应力波穿透水舱

将虚拟介质方法推广到应力波与流固界面的相互作用,基于修正虚拟流体方法(MGFM)思想提出一种适用于流固界面应力波折射问题的界面状态计算法则.以此为基础,用Zwas格式和WENO格式分别离散固体和流体控制方程,数值模拟应力波穿透水舱.数值测试表明:虚拟介质方法推广到模拟流固界面上的应力波时,数值误差具有很好的收敛性;该研...     

复杂介质中爆炸应变波测量

本文主要介绍爆炸应变波测量中,所遇到的有关问题及解决方法。这些问题的解决方法,简单易行、结果可靠,有一定的实用性。可供爆炸应变测量时参考。     

Surface wave propagation in a fluid-saturated incompressible porous medium

A study of surface wave propagation in a fluid-saturated incompressible porous half-space lying under a uniform layer of liquid is presented. The dispersion relation connecting the phase velocity with wave number is derived. The variation of phase velocity and attenuation coefficients with wave number is presented graphically and discussed. As a particular case, the propagation of Rayleigh type surface waves at the free surface of an incompressible porous half-space is also deduced and discussed.     

The onset of Brinkman ferroconvection in an anisotropic porous medium

Onset of ferroconvection in an anisotropic porous layer heated from below is investigated theoretically using modified Brinkman extended-Darcy equation with fluid viscosity different from effective viscosity. The isothermal bounding surfaces of a porous layer are considered to be either free or rigid-paramagnetic/ferromagnetic. The eigenvalue problem is solved exactly for free boundaries, while for realistic rigid-paramagnetic or rigid-ferromagnetic boundaries the critical stability parameters are obtained numerically using the Galerkin method. It is seen that the stability of the system depends on the nature of boundaries and rigid-paramagnetic boundaries are found to be preferred to the ferromagnetic ones as well as free boundaries in controlling ferroconvection in an anisotropic porous layer. It is observed that increase in the value of thermal anisotropy parameter and viscosity ratio is to delay the onset of ferroconvection, while increase in the value of mechanical anisotropy parameter and magnetic number is to hasten the onset of ferroconvection. Moreover, increasing the value of thermal anisotropy parameter and decreasing the value of mechanical anisotropy parameter is to narrow the convection cells.     

多孔介质模型镁合金流变铸轧LBM模拟

根据REV尺度多孔介质格子-Boltzmann方法基本理论,建立求解高固相率半固态浆料渗流过程的热流耦合数值模型.应用模型对变孔隙率Poiseuille流动及纯扩散凝固进行模拟.LBM模拟结果与有限差分模拟吻合.分析了压差作用下浆料在平板间渗流冷却与热流耦合过程.模拟结果表明浆料渗流速度随温度降低而减慢,相同时刻下凝固潜热较大的浆料渗流Re数高.利用提出的模型初步探索了AZ91D镁合金半固态流变铸轧过程的热流场分布.     

流体-孔隙介质周期性粗糙界面超声波反射与透射特性研究

为了研究超声波在流体-孔隙介质周期性粗糙界面的传播特性,文章基于周期性锯齿粗糙界面的衍射模型分析孔隙介质开孔与闭孔状态下孔隙度对反射与透射的影响。通过孔隙介质比奥特(Biot)理论与光栅方程理论,得到包含各阶反射系数、透射系数的线性方程组,再利用傅里叶变换进行数值计算,得到孔隙度与流体-孔隙介质周期性粗糙界面反射系数、透射系数之间的关系。结果表明,由于界面的周期性,频率对反射与透射系数的影响没有呈现一定的规律。但孔隙度对反射与透射系数有显著影响,且由于孔隙介质状态的差异性,导致反射与透射系数在开孔与闭孔时变化趋势不同。     

A two-scale model for fluid flow in an unsaturated porous medium with cohesive cracks

A two-scale model is developed for fluid flow in a deforming, unsaturated and progressively fracturing porous medium. At the microscale, the flow in the cohesive crack is modelled using Darcy’s relation for fluid flow in a porous medium, taking into account changes in the permeability due to the progressive damage evolution inside the cohesive zone. From the micromechanics of the flow in the cavity, identities are derived that couple the local momentum and the mass balances to the governing equations for an unsaturated porous medium, which are assumed to hold on the macroscopic scale. The finite element equations are derived for this two-scale approach and integrated over time. By exploiting the partition-of-unity property of the finite element shape functions, the position and direction of the fractures are independent from the underlying discretization. The resulting discrete equations are nonlinear due to the cohesive crack model and the nonlinearity of the coupling terms. A consistent linearization is given for use within a Newton–Raphson iterative procedure. Finally, examples are given to show the versatility and the efficiency of the approach. The calculations indicate that the evolving cohesive cracks can have a significant influence on the fluid flow and vice versa.     

平面波与层状多孔介质海底的反射和透射

针对典型的海底介质结构情况,研究了从海水入射到含有非固结沉积层的层状流体饱和多孔介质海底的平面波的反射和透射问题,分析了沉积层和基岩中纵、横波速度和衰减的频散变化特点,在沉积层厚度和频率变化时,对海水-海底界面上的位移势函数反射系数进行了计算和分析。研究结果表明：在沉积层厚度一定的情况下,较高频率时,沉积层对海水中声场的影响较大,而频率较低时,基岩对海水中声场的影响较大。在以不同的掠射角入射时,由于沉积层中质点的法向共振,广义位移势函数反射系数随频厚积的变化曲线会出现一系列的共振峰,随着掠射角的减小,共振峰个数减少,但共振峰的幅度会增加。     

分散介质对多孔TiO2光阳极性能的影响

研究了不同分散介质:去离子水、乙醇和松油醇,对纳米二氧化钛膜的分散性及染料敏化太阳能电池(DSSC)多孔电极性能的影响.应用XRD、SEM和紫外-可见光透过光谱分别对电极的相结构、表面形貌和光学性能进行了表征和分析;并对电池性能进行测试分析.结果表明,不同的分散介质对多孔光阳极的表面形貌和光学性能有重要的影响,从而影响电池的性能.在相同膜厚条件下,去离子水作为分散介质能够获得最高的光电转换效率.松油醇作为分散介质得到的松散结构能够增强光的散射,得到高的短路电流;但是增加了电解质和导电玻璃的接触,使开路电压和填充因子均变小.去离子水和乙醇作为分散介质得到的紧密结构能够减少电解质和导电玻璃的接触,增大开路电压和填充因子,提高转换效率.     

Influence of gravity on propagation of waves in a medium in presence of a compressional source

The present paper is concerned with two-dimensional wave propagation in a homogeneous isotropic elastic solid medium underlying a liquid layer, under the influence of a gravitational field, when a compressional wave source is present in the liquid. In the absence of gravity the result is in good agreement with the corresponding result of the classical problem. The authors take this opportunity to express their gratitude to the reviewer for his/her valuable comments and suggestions for improving this paper.