混凝土类脆性无序介质破坏过程的动态模拟研究

本文应用最近发展的基于准分子动力学无网格的物理模拟方法———离散元法DM2 (DiscreteMeso elementDy namicMethod)对速度边界控制条件下混凝土类脆性无序介质在单轴拉力和压力作用下的破坏过程进行了动态模拟 ,与实际的试验结果以及梁 颗粒模型的模拟结果比较 ,破坏形式吻合较好 ,从而验证了该方法在模拟混凝土类脆性无序介质动态破坏过程中的可行性     

基于分子动力学模拟技术的黏土矿物微观行为研究应用

黏土矿物是一类具有层状结构的硅酸盐矿物。土水相互作用对土体许多宏观力学响应、物质运移和传导起重要影响。现有的实验技术和手段即很难在物理上微观探测黏土从绝对干燥至含微量水分子的吸附过程,也很难实现黏土对放射性核素吸附过程的跟踪。使用分子动力学模拟对黏土矿物的水化性质及对放射性污染物吸附性能进行研究。以蛭石、高岭土及蒙脱土三种黏土矿物为研究对象,通过晶层间距、自扩散系数、径向分布函数、吸附复合物结构等模拟测试结果对蛭石的水化性能和黏土对放射性核素的吸附行为阐述。最后,对分子动力学模拟技术在岩土工程的应用发展进行了展望。     

粘滑的分子动力学模拟

粘滑是摩擦的一种特殊现象。为了更好的了解粘滑的机制，本来采用分子动力学模拟的方式，从速度、势阱常数以及牵引弹簧的刚度三个方面对其进行研究，通过对模拟数据的分析，我们认为：原子尺度下相接触物体之间的粘着分离是导致粘滑的根本。     

有限元数值模拟法基本原理及其在地质构造变形研究中的应用综述

在构造变形研究中,传统的构造解析法存在一定局限性,而数值模拟方法可模拟时空变化,成为地球科学研究的重要手段。有限元法是一种模拟线性、变形问题较为高效的数值模拟法。本文详细阐述了有限元法的基本原理,并从地质模型、力学模型、计算模型三个方面解释了数值模型的建立过程,以及模型建立所需要的边界条件的确定方法,重点总结了近些年来有限元法在国内外构造变形研究中的应用和发展状况,涉及盆地、造山带、断层、俯冲带以及褶皱数值模拟等几方面内容。同时,分析了有限元数值模拟法在我国大陆构造变形中的应用进展。最后,讨论了有限元方法尚存在的问题及其发展趋势。     

砂土环剪力学特性与数值模拟

鉴于常规直剪仪与三轴仪等受其应变范围所限,本文首先利用环剪仪开展干砂环剪试验,通过控制剪切速度与固结压力,获得了不同条件下的干砂剪切强度,试验结果证明剪切速度与固结压力对干砂残余强度影响较大,几乎呈线性关系。根据砂土剪切强度,进一步获得不同围压和剪切速率条件下的表观黏度系数。然后从微观角度入手,通过运用一种新型力学方法——分子动力学方法(简称MD)分析了低围压下砂土的流动特性,进而验证了分子动力学数值模拟方法在砂土流动问题中的适用性,有利于进一步提高防治土体大变形流动灾害的研究水平,具有重要的现实意义。     

聚乙二醇修饰对抑制纳米颗粒在水中聚集行为影响的分子动力学模拟

为了探究表面聚乙二醇(PEG)修饰对抑制疏水性纳米颗粒在水中的聚集行为影响,应用粗粒度分子动力学计算方法,对PEG修饰的疏水性纳米颗粒的水相聚集行为进行了模拟研究。分别建立刚性颗粒和表面疏水链改造的颗粒两种纳米颗粒模型,重点探讨了不同链长PEG修饰对抑制颗粒聚集的影响。研究发现,PEG修饰可以有效抑制疏水性纳米颗粒在水相中的聚集行为,而且随着PEG修饰长度的增加,抑制聚集作用明显增强。通过对颗粒聚集前、后体系的分子密度分布改变、颗粒的均方位移以及能量变化等参数的分析,进一步阐述了PEG修饰抑制疏水性纳米颗粒在水相中的聚集过程,并对其微观机制进行初步探究。模拟结果表明,通过对纳米颗粒表面进行PEG修饰,可以调控颗粒在水相环境中聚集行为。     

钛氢合金改进嵌入原子势能的第一原理计算

用第一原理方法计算了钛氢合金的弹性常数、形成热和电子密度因子,在此基础上计算了钛氢合金的体积模量、统一方程中的结构因子、黏附能和平衡距离等改进嵌入原子势能参数.计算结果符合现有的试验值和其他作者的计算值.并进行了相应的分子动力学计算用以验证所得的参数.模拟了氢原子占据∑7(123-0)晶界附近的八面体间隙中心位置的力学行为.对钛氢合金势能中的其他参数也用相同的分子动力学模拟进行了验证.     

分子动力学模拟在胶凝材料与混凝土学课程教学中的应用

胶凝材料与混凝土学是无机非金属材料工程专业的核心课程,具有较强的综合性与专业性。课程中包含一些深层理论知识,如水泥水化、纳米孔离子传输等,传统教学手段缺乏图片和视频媒体资源,无法形象展示过程模型,课程讲解乏味。将分子动力学模拟引入课程教学,通过模拟的可视化成果丰富教学内容,给予学生观察微观世界的视角,将抽象的知识具体化。分子动力学引入也带来了教学方式的变革,激发学生学习兴趣,提升教学效果。     

技术辅助创作——建筑模拟技术在华南理工大学建筑设计研究院的应用与创新

以计算流体力学模拟和建筑能耗分析为重点，介绍了建筑模拟技术在华南理工大学建筑设计研究院的应用与创新。结合工程案例，回顾了建筑模拟技术在华工院建筑创作的发展历程，阐述了技术团队在基于等效太阳辐射吸收系数的室外热环境模拟、全工况负荷率下的建筑能耗模拟等方面的应用创新。参照设计院的实际情况，从规范管理、技术进步和商业竞争三个层面探讨了建筑模拟技术的发展建议。     

天津某历史风貌街区风环境分析

历史风貌街区由于布局紧凑往往内部通风条件不佳。阐述天津市先农商旅区二期项目的风环境分析和优化设计案例:应用计算流体力学(CFD)模拟方法建立模型,对过渡季、夏季、冬季室外风环境进行模拟;根据模拟分析结果,对历史风貌街区改扩建部分的建筑布局和通风廊道进行优化,从而提高了场地内的自然通风条件。这些对历史风貌街区的改造布局有一定指导作用。