基于FLAC3D的饱和-非饱和渗流场初始化方法

建立与真实状态相近的初始渗流场是正确分析边坡降雨入渗的重要前提。鉴于目前FLAC^3D中的饱和-非饱和渗流场初始化方法寥寥无几,提出并详细介绍了饱和-非饱和渗流场初始化的设置方法。根据5种分布形式的基质吸力,按照其基质吸力线性分布和非线性分布规律提出了2种对应的初始化方法:对于线性分布的基质吸力运用MIDAS建模和FLAC^3D内置FISH语言进行渗流场初始化设置;对于非线性分布的基质吸力,用函数来表示其复杂几何形态的地下水位面具有一定的难度,不适合大面积推广应用,将地下水位面简化成一平面后,可利用FISH语言编程进行渗流场初始化设置。通过与常规渗流场初始化方法的计算结果对比,初始渗流场对边坡降雨入渗最终计算结果有较大影响,初始渗流场与真实状态越相近,其计算精度越高。     

Al₂O₃ and γAl₂O₃ Nanomaterials Based Nanofluid Models with Surface Diffusion: Applications for Thermal Performance in Multiple Engineering Systems and Industries

Thermal transport investigation in colloidal suspensions is taking a significant research direction. The applications of these fluids are found in various industries, engineering, aerodynamics, mechanical engineering and medical sciences etc. A huge amount of thermal transport is essential in the operation of various industrial production processes. It is a fact that conventional liquids have lower thermal transport characteristics as compared to colloidal suspensions. The colloidal suspensions have high thermal performance due to the thermophysical attributes of the nanoparticles and the host liquid. Therefore, researchers focused on the analysis of the heat transport in nanofluids under diverse circumstances. As such, the colloidal analysis of H₂O composed by γAl₂O₃ and Al₂O₃ is conducted over an elastic cylinder. The governing flow models of γAl₂O₃/H₂O and Al₂O₃/H₂O is reduced in the dimensionless form by adopting the described similarity transforms. The colloidal models are handled by implementing the suitable numerical technique and provided the results for the velocity, temperature and local thermal performance rate against the multiple flow parameters. From the presented results, it is shown that the velocity of Al₂O₃–H₂O increases promptly against a high Reynolds number and it decreases for high-volume fraction. The significant contribution of the volumetric fraction is examined for thermal enhancement of nanofluids. The temperature of Al₂O₃–H₂O and γAl₂O₃–H₂O significantly increases against a higher ϕ. Most importantly, the analysis shows that γAl₂O₃–H₂O has a high local thermal performance rate compared to Al₂O₃–H₂O. Therefore, it is concluded that γAl₂O₃–H₂O is a better heat transfer fluid and is suitable for industrial and technological uses.     

某水库水位的下降对坝体边坡稳定性的影响

水位下降时,一方面坝体内部渗流场会发生变化,土体基质吸力也相应地改变;另一方面,坝体内部土体孔隙水压力、强度参数随水位变化也会改变。因此,库水位变化对边坡安全系数有重要的影响。基于geo-studio软件中的slope/w和seep/w模块来模拟库区水位线的降低和基质吸力对边坡稳定性的影响。结果表明：当水位快速下降的时候,坝体中水位没有相应降低,孔隙水压力没有及时消散,强度参数C、 φ几乎不变,但坝体外部水压力降低,其速率越快,边坡安全系数下降得越明显;水位线缓慢下降时,坝体内部孔隙水压力消散和外部水位线发生同步变化,随着坝体孔隙水压力的消散,坝体内部土体有效应力增加,边坡安全系数逐渐增大,边坡的稳定性相应地变好;与此同时,当坝体内部土体呈饱和状态时,基质吸力为零,基质吸力对边坡稳定性几乎没有影响,随着土体内部水位线的降低,土体由饱和状态逐步变为不饱和状态,基质吸力逐渐增大,坝体的安全系数又逐渐升高,稳定性也随之增强。     

含水率变化下压实路基土动态回弹模量试验研究与预估模型

路基土动态回弹模量MR是路面设计和使用性能评价采用的关键参数,运营期间受含水率变化影响显著。以压实红黏土为研究对象,制备了6个不同含水率和3种不同压实度的试样,采用滤纸法测试了不同状态下的基质吸力,并通过动三轴试验研究了含水率、压实度、动偏应力和围压对动态回弹模量的影响。试验结果表明:MR随压实度、围压的增大而增大,随动偏应力增大呈非线性减小;MR随含水率增大急剧降低,从最佳含水率增加4.5%时,不同压实度下MR均降低约50%,动偏应力和压实度对MR的影响随含水率增大逐渐减弱;MR随含水率和饱和度的变化规律与土性显著相关,而不同土样的MR随基质吸力变化趋势基本一致。进而引入基质吸力,建立了综合考虑含水率和应力水平影响的压实路基土MR预估模型,通过本文和文献试验数据证实了该模型的适用性,并基于13种土样的试验结果建立了模型参数与物性指标之间的经验关系。     

聚丙烯酰胺预处理自来水厂污泥

合理选用聚丙烯酰胺(PAM)并确定其最佳投量可降低自来水厂污泥处理费用，为此选用具有代表性的阳离子和阴离子两种类型PAM预处理自来水厂的污泥。研究结果表明：投加两种类型的PAM均可显著改善污泥的脱水性能，但阴离子型PAM的投量较低；根据毛细吸水时间(CST)变化得到的PAM最佳投量与测定比阻得到的最佳PAM投量一致，故可用CST替代比阻检测污泥的脱水性能；测定离心液和滤液粘度也是确定PAM最佳投量的一种快速、可靠的方法，也可用于PAM投量的在线控制。     

控制吸力的非饱和土真三轴试验研究

基于西安理工大学的新型真三轴仪,在压力室底座与试样顶盖上分别安装高进气值陶土板与多孔板,从而增加孔隙气压力与孔隙水压力独立控制和量测装置,进而利用轴平移技术对基质吸力进行控制,并且新增水气控制面板和气动二联件对可控制吸力的真三轴仪进行了进一步完善。在此基础上初次尝试对重塑黄土进行了同时控制吸力(s=100 kPa)与净平均应力(p=300 kPa)为常数的真三轴固结排水剪切试验,分析了不同中主应力参数(b=0,0.25,0.5,0.75,1)条件下,各主应变(e_1,e_2,e_3)随偏应力(q)的变化情况;给出了重塑黄土在同时控制吸力与净平均应力路径下p平面上的破坏轨迹,并与Lade–Duncan强度破坏准则和Mohr–Coulomb强度破坏准则的预测破坏线进行了比较。     

埋弧自动横焊在海上风电导管架吸力桶环缝焊接的应用

针对某海上风电导管架吸力桶管径大、筒壁厚且立式建造导致的焊接工作量较大的问题,采用埋弧自动横焊焊接工艺,通过坡口设计、焊接工艺参数的合理选择,克服了横焊埋弧焊焊接过程中铁水下垂、层间未熔合、焊剂敷洒等操作难点,实现了埋弧横焊在吸力桶环缝的应用。风电导管架吸力桶埋弧自动横焊的焊接工艺试验结果显示,焊缝外观、硬度、力学性能均符合相关标准要求。该工艺的应用表明,吸力桶环缝焊接作业效率得到大幅提升,并且节约了人工成本。     

冰箱门胆真空吸塑成型模具抽芯机构设计

在充分分析斜滑块抽芯机构运动及受力状态的基础上，介绍了一种利用脱模力抽芯的非气动抽芯机构设计方法，采用该方法设计的冰箱门胆吸塑模具结构紧凑、抽芯可靠、生产效率高。     

膨胀土自然边坡吸力和饱和度量测

为查明非饱和膨胀土边坡中吸力和饱和度(体积含水量)的变化和规律,以及降雨对吸力和饱和度的影响。在湖北襄樊某高速公路旁的天然边坡设立观测井,并埋设热传导探头和含水量探头,进行了为期2 个月的观测。通过精度较高的多项式的拟合获得的土-水特征曲线,得出进气值和残余饱和度对应的基质吸力。根据土-水特征曲线,获得非饱和土的渗透系数,为工程设计提供了必要的参数,同时解释了非饱和膨胀土的吸力随深度变化的规律和原因。     

SECONDARY INSTABILITY WITH RESPECT TO SPATIAL GROWING THREE－DIMENSIONAL SUBHARMONIC DISTURBANCES IN BOUNDARY LAYER FLOW WITH SUCTION

ＳＥＣＯＮＤＡＲＹＩＮＳＴＡＢＩＬＩＴＹＷＩＴＨＲＥＳＰＥＣＴＴＯＳＰＡＴＩＡＬＧＲＯＷＩＮＧＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＳＵＢＨＡＲＭＯＮＩＣＤＩＳＴＵＲＢＡＮＣＥＳＩＮＢＯＵＮＤＡＲＹＬＡＹＥＲＦＬＯＷＷＩＴＨＳＵＣＴＩＯＮ￥ＺｈａｏＧｅｎ...