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微观-介观双尺度模型下循环流化床内宏观流动
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作者 孙巧群 陆慧林 +2 位作者 刘文铁 沈志恒 李响 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期114-118,共5页
基于气体分子运动论和颗粒动理学,建立微观-介观尺度双尺度的稠密气固两相流流动模型.微观尺度考虑气体与单颗粒以及单颗粒间相互作用造成的能量和动量传递和耗散,介尺度考虑气体与颗粒团聚物以及团聚物间相互作用形成的能量和动量传递... 基于气体分子运动论和颗粒动理学,建立微观-介观尺度双尺度的稠密气固两相流流动模型.微观尺度考虑气体与单颗粒以及单颗粒间相互作用造成的能量和动量传递和耗散,介尺度考虑气体与颗粒团聚物以及团聚物间相互作用形成的能量和动量传递和耗散,同时考虑微观尺度与介观尺度间相互作用导致动量和能量的传递.模拟计算颗粒相浓度、速度等参数与实测值相吻合. 展开更多
关键词 颗粒团聚物流动 微观-介观双尺度模型 气固两相宏观流动
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沥青面层混合料松弛模量的跨尺度拟合分析
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作者 付军 贾大伟 +3 位作者 杨荣琦 孙毅 魏哲文 龚锋 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2023年第2期312-316,322,共6页
文中采用广义Maxwell模型和5单元Prony级数,定义沥青砂浆及混合料的松弛模量参数,建立100 mm×300 mm的沥青砂浆松弛试验有限元模型,采用时域分析方法拟合得到沥青砂浆松弛模量的Prony级数参数.基于细观多相介质假设与黏弹性本构关... 文中采用广义Maxwell模型和5单元Prony级数,定义沥青砂浆及混合料的松弛模量参数,建立100 mm×300 mm的沥青砂浆松弛试验有限元模型,采用时域分析方法拟合得到沥青砂浆松弛模量的Prony级数参数.基于细观多相介质假设与黏弹性本构关系,使用参数化建模和随机投放算法,实现了沥青混合料的细观组成模拟.考虑细观-宏观跨尺度关联机理,利用有限元模拟沥青混合料松弛试验,预测沥青混合料松弛模量及Prony级数参数,分别代入半刚性与柔性沥青路面组合分析其应力响应.结果表明:沥青砂浆Prony级数参数预测值与真实试验结果吻合良好,相对误差不超过1.2%.沥青砂浆分析区域von Mises应力与竖直方向应力S22基本相等,随着松弛时间的增加逐渐减小,有明显的应力松弛现象,与松弛试验真实情况相符.跨尺度预测的沥青混合料松弛模量参数在合理范围以内,解释了沥青路面恢复存在滞后性与残余应力. 展开更多
关键词 道路工程 沥青混合料 松弛模量 Prony级数参数 细观-宏观尺度关联 尺度预测模型
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高压实膨润土多尺度膨胀力特性研究进展
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作者 李裕诚 陈永贵 +2 位作者 刘丽 叶为民 王琼 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2457-2464,共8页
作为高放废物处置库的工程屏障,高压实膨润土在服役过程中的膨胀力特性不仅受其多尺度结构影响,还将长期受到近场环境中热-水-化多场耦合的作用。在阐述高压实膨润土多尺度结构的基础上,系统总结了高压实膨润土多尺度结构单元膨胀力特... 作为高放废物处置库的工程屏障,高压实膨润土在服役过程中的膨胀力特性不仅受其多尺度结构影响,还将长期受到近场环境中热-水-化多场耦合的作用。在阐述高压实膨润土多尺度结构的基础上,系统总结了高压实膨润土多尺度结构单元膨胀力特性的最新研究进展。研究表明,高压实膨润土在微观、细观、宏观尺度上分别存在蒙脱石层叠体、集合体以及单元体试样的结构单元。微观尺度上,主要采用分子动力学模拟的方法,探讨了蒙脱石层叠体层间水化膨胀特性,揭示了蒙脱石膨胀力发展的微观机制;细观尺度上,采用颗粒粗化的方式对蒙脱石集合体的弹性模量进行计算,构建了不同干密度下蒙脱石集合体的结构模型;宏观尺度上,对近场环境作用下的高压实膨润土开展恒体积膨胀力试验,揭示了侧限条件下高压实膨润土膨胀力的演化规律。目前,在各个尺度上对高压实膨润土膨胀力的研究工作相对独立,各尺度之间的力学特性存在显著的尺度效应,且膨胀力的多尺度传递机制尚不明晰。因此,对蒙脱石层叠体、集合体以及高压实膨润土在不同尺度上的膨胀力特性开展系统研究并建立膨胀力的多尺度模型,将是今后研究的重点。 展开更多
关键词 高放射性废物 高压实膨润土 膨胀力 微观-细观-宏观
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微观力学中的平均场理论 被引量:6
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作者 张为民 张淳源 张平 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2003年第4期64-69,共6页
在连续介质微观力学中,有两类基于微结构信息确定非均匀介质有效性能的基本理论:基于物理的平均场理论和数学的渐近均匀化理论.综述了平均场理论的研究概况和近期进展;探讨了多尺度力学和宏观-微观关系;简介了弹性、热弹性和热粘弹性有... 在连续介质微观力学中,有两类基于微结构信息确定非均匀介质有效性能的基本理论:基于物理的平均场理论和数学的渐近均匀化理论.综述了平均场理论的研究概况和近期进展;探讨了多尺度力学和宏观-微观关系;简介了弹性、热弹性和热粘弹性有效性能的推导思路;阐述了均匀化理论研究的重要意义及其在设计、计算和优化中的应用前景. 展开更多
关键词 连续介质微观力学 非均匀介质 平均场理论 尺度力学 宏观-微观父系
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微观力学中的对应原理 被引量:2
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作者 张淳源 张为民 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期11-16,共6页
在连续介质微观力学中,有两类基于微结构信息确定非匀质介质有效性能的基本理论:基于物理的平均场理论和基于数学的渐近均匀化理论.讨论了采用渐近均匀化理论求解具有孔洞的、具有周期性微结构的线弹性复合材料的有效弹性张量的提法、... 在连续介质微观力学中,有两类基于微结构信息确定非匀质介质有效性能的基本理论:基于物理的平均场理论和基于数学的渐近均匀化理论.讨论了采用渐近均匀化理论求解具有孔洞的、具有周期性微结构的线弹性复合材料的有效弹性张量的提法、解法和步骤.以渐近均匀化方法为例。 展开更多
关键词 连续介质微观力学 作均匀介质 渐近均匀化理论 尺度力学 宏观-微观关系
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场微波作用下岩石体破裂特征及其机制探索 被引量:12
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作者 高明忠 谢晶 +6 位作者 杨本高 唐瑞烽 邓虎超 刘依婷 叶思琪 周雪敏 王绍兰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1122-1137,共16页
硬岩高效破裂是深部地下空间、深部资源勘探开发的重要前提,寻求和发展高效破岩技术成为大势所趋。微波具有加热效率高、无二次污染等优点,被认为是一种极具发展潜力的高效辅助破岩技术。微波场内岩石体破裂差异性行为解译是实践微波辅... 硬岩高效破裂是深部地下空间、深部资源勘探开发的重要前提,寻求和发展高效破岩技术成为大势所趋。微波具有加热效率高、无二次污染等优点,被认为是一种极具发展潜力的高效辅助破岩技术。微波场内岩石体破裂差异性行为解译是实践微波辅助破岩技术的重要基础。从宏-细-微观不同尺度对微波场内砂岩、花岗岩和辉长岩开展了跨尺度破裂行为机理研究。结果表明:在岩石宏观膨胀破裂层面,砂岩表现为低温崩裂破坏,实测最高温度为194℃,辉长岩和花岗岩则为高温熔融破坏,实测最高温度分别可达367℃和492℃;岩石脱离本身基质约束产生裂纹或宏观破裂面时体积变化明显,高温熔融破坏时岩石体积膨胀率最大,花岗岩和辉长岩破裂时体积膨胀率为2.1%和1.8%。在岩石细观破裂面特征层面,微波场内高温熔融作用所产生的破裂面比低温崩裂面分维高2.0%,其中花岗岩、辉长岩和砂岩的破裂面分维分别为2.1092,2.0704和2.0660。在岩石微观损伤差异性机制层面,岩石破裂特征与主要成岩矿物的组分、含量和含水率密切相关。一方面,由于石英和其他矿物介电特性差异较大,当岩石内部石英含量较高时,热应力迅速增长;另一方面,水在微波作用下迅速汽化,在岩石内部产生高孔隙压力,试样易低温崩裂破坏,微观断口不会出现显著的损伤结构;而当岩石内部主要矿物组分介电特性差异较小及含水率较低时,试样内温度增长缓慢,矿物温度梯度相对较低,后期岩石整体呈现高温熔融破坏;岩石晶体化学分子结构分析结果发现,试样内部Si—O键含量波动幅度较大,石英和硅酸盐矿物XRD衍射峰和对应衍射角发生偏移,晶体主要受到微观压应力作用,表现为花岗岩的石英和斜长石矿物内部和交界处出现大量的显微裂纹和孔洞,辉长岩的损伤结构主要集中于辉石矿物内部,据此可推断适合微波辅助破岩的地质岩性工况,以期提高深部硬岩破岩效率。 展开更多
关键词 微波作用 深部典型岩石 宏观-细观-微观跨尺度 膨胀破裂 粗糙度
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