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ZrO_(2)(AlN)/h-BN复合陶瓷性能研究及超重力凝固坩埚研制
1
作者 赵建江 陈云敏 韦华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期107-112,共6页
凝固是制备材料很基本的成型技术之一,但超重力凝固时,高转速产生的离心力克服合金熔体在坩埚孔隙处产生的表面张力,极易在超重力凝固过程中发生熔体渗漏或坩埚破碎,导致实验失败。本工作采用热压烧结工艺制备ZrO_(2)/h-BN和AlN/h-BN复... 凝固是制备材料很基本的成型技术之一,但超重力凝固时,高转速产生的离心力克服合金熔体在坩埚孔隙处产生的表面张力,极易在超重力凝固过程中发生熔体渗漏或坩埚破碎,导致实验失败。本工作采用热压烧结工艺制备ZrO_(2)/h-BN和AlN/h-BN复合陶瓷,测试其物理和力学性能,择优选材加工成坩埚。结果表明,AlN/h-BN的热导率优于ZrO_(2)/h-BN,其高温压缩强度明显高于ZrO_(2)/h-BN。基于超重力凝固时坩埚损伤的力学分析,选用低密度、高热导率、高压缩强度的AlN/h-BN制备坩埚,通过50炉超重力凝固实验,验证其性能满足超重力凝固的需要。 展开更多
关键词 ZrO_(2)/h-BN复合陶瓷 AlN/h-BN复合陶瓷 物理性能 压缩强度 坩埚研制
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水合物开采模拟超重力试验装置的研发及应用 被引量：2
2
作者 王路君 王鹏 +3 位作者 朱斌 王心博 杨颂清 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期316-324,共9页
天然气水合物是突破世界能源瓶颈的重要潜在能源,广泛分布于深海沉积物和陆域永冻土。水合物赋存在高压低温环境下,储层厚度达数十至百米,大尺度储层重力场显著影响其开采时的液气渗流、储层变形和传热过程,进而影响开采产气效率且可能... 天然气水合物是突破世界能源瓶颈的重要潜在能源,广泛分布于深海沉积物和陆域永冻土。水合物赋存在高压低温环境下,储层厚度达数十至百米,大尺度储层重力场显著影响其开采时的液气渗流、储层变形和传热过程,进而影响开采产气效率且可能诱发工程灾变。研发了一套能够在超重力场下模拟大尺度水合物储层长历时开采演变过程的离心模型试验装置,主要由高压釜系统、水合物制备模块、水压力控制模块、水合物开采模块、监测与响应模块组成。该装置能够在100g超重力下伺服调控高压釜内气液压力和温度环境,在模型尺度上有效再现水合物储层应力、温度和荷载条件。在系统介绍装置研发思路和技术特色的基础上,通过100g下水合物储层模型降压分解试验探析了原位等效重力场下储层不同深度处孔压演化规律及开采产气特性,再现了Nankai海槽原位试采产气速率峰值模式,为揭示水合物储层开采相变多相多场耦合机制和灾变防控提供了新的研究手段。 展开更多
关键词 水合物 离心模型试验 降压开采 高压釜 产气速率 伺服控压
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饱和砂土坝基液化超重力振动台试验研究 被引量：6
3
作者 杨凯文 李俊超 +4 位作者 王锋 陈涛 汪玉冰 邹德高 刘京茂 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期778-786,F0003,F0002,共11页
坝基作为水利水电工程重要基础设施的核心部分,其在地震作用下的动力响应和稳定性受到广泛关注。针对饱和砂土坝基的动力响应和液化规律,开展了两组超重力振动台试验,分析了饱和砂土地基在坝闸荷载作用下的地震响应规律。根据两组离心... 坝基作为水利水电工程重要基础设施的核心部分,其在地震作用下的动力响应和稳定性受到广泛关注。针对饱和砂土坝基的动力响应和液化规律,开展了两组超重力振动台试验,分析了饱和砂土地基在坝闸荷载作用下的地震响应规律。根据两组离心试验结果,地震作用下自由场地地基下层土体发生软化,上层土体发生液化喷砂,加速度放大系数和超静孔压比沿深度方向呈现先减小后增大的趋势;坝基在荷载边缘的土体中出现液化现象,加速度放大系数随深度逐渐减小而土体超静孔压比随深度逐渐增大。坝闸荷载能够增大坝基土体中的有效应力,减小超静孔压比。超静孔压消散后土体的密实度、刚度提高。最后,基于非线性有限元分析软件GEODYNA,对两组离心机试验进行了数值模拟,结果吻合较好。试验结果和数值模拟结果为饱和砂土坝基的设计与加固提供了依据。 展开更多
关键词 坝基 液化 上覆荷载 地震响应 离心模拟
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脲酶诱导矿化对铅、镉复合污染砂土固化修复的试验研究
4
作者 江钇垚 陈延博 +4 位作者 卞怡 徐文杰 詹良通 柯瀚 王清扬 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期332-341,共10页
运用脲酶诱导矿化(EICP)技术,对铅、镉复合污染砂土开展固化修复试验研究.通过液体反应动力学试验研究脲酶种类和质量浓度对Pb^(2+)、Cd^(2+)固化的影响,采用不同浓度的氯化钙对铅、镉复合污染砂土进行固化试验,通过测定铅、镉浸出质量... 运用脲酶诱导矿化(EICP)技术,对铅、镉复合污染砂土开展固化修复试验研究.通过液体反应动力学试验研究脲酶种类和质量浓度对Pb^(2+)、Cd^(2+)固化的影响,采用不同浓度的氯化钙对铅、镉复合污染砂土进行固化试验,通过测定铅、镉浸出质量浓度和无侧限抗压强度,结合微观测试,揭示EICP修复重金属的机制.液体试验结果发现,剑豆粗提纯脲酶溶液含有丰富的氨基酸和蛋白质,可以与Pb^(2+)、Cd^(2+)发生络合并防止脲酶失活;增大脲酶质量浓度可以提高脲酶活性和金属固定率.土体固化修复试验结果表明,利用该技术,能够在污染土中生成重金属碳酸盐沉淀,在土颗粒接触位置处生成碳酸钙.在4遍处理后,铅、镉浸出质量浓度由初始的12.652、42.530 mg/L分别降低至0.022、0.117 mg/L,无侧限抗压强度可达727 kPa. 展开更多
关键词 脲酶诱导矿化(EICP) 剑豆粗提纯脲酶 碳酸盐沉淀 铅、镉复合污染砂土 修复机制
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浅埋爆炸成坑对竖井结构动力响应影响的离心模型试验研究
5
作者 赵凤奎 管龙华 +3 位作者 张德志 卢强 朱斌 汪玉冰 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期636-644,共9页
为研究发生在竖井结构近区浅埋爆炸成坑效应,依托浙江大学ZJU-400土工离心机开展了3组竖井结构受侧向浅埋爆炸作用离心模型试验,通过对砂土抛掷成坑过程、结构内壁加速度和外壁应变响应分析,得出以下主要结论:相比自由场中爆炸,发生在... 为研究发生在竖井结构近区浅埋爆炸成坑效应,依托浙江大学ZJU-400土工离心机开展了3组竖井结构受侧向浅埋爆炸作用离心模型试验,通过对砂土抛掷成坑过程、结构内壁加速度和外壁应变响应分析,得出以下主要结论:相比自由场中爆炸,发生在竖井结构近区的浅埋爆炸,若最大瞬态爆腔未与结构发生接触,结构物的存在将对爆腔膨胀产生约束作用并造成弹坑体积发生缩减;若瞬态爆腔膨胀至竖井边壁,由于爆轰气体与竖井间的碰撞挤压作用,表观弹坑将呈现出不对称性且弹坑体积也将得到增大;随着爆源至结构距离的增加或爆源埋深的减小,结构对弹坑形成的影响逐渐减弱。爆炸成坑对结构动态响应影响显著,相比埋深较大的结构部分,接近或暴露于弹坑范围内的结构部分在受到爆炸冲击时振动响应更为强烈,同时也易产生更大的变形损伤。本研究可为竖井结构的抗爆设计提供依据,也可为后续此类结构在爆炸荷载冲击下的相关性能指标和毁伤效应研究提供参考。 展开更多
关键词 竖井结构 爆炸成坑 土与结构相互作用 离心模型试验
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超重力下粒子图像测速系统性能测试与评价
6
作者 徐春瑞 薛阳 +1 位作者 郭畅 黄博 《地基处理》 2024年第6期547-556,共10页
粒子图像测速(PIV)技术作为一种无扰、瞬态、全速度场的测量手段,能够测量试验过程中土体的位移场变化、土体的瞬时运动速度等,具有传统的点或线式测量手段不具备的优势,近年来,已被推广应用于岩土工程离心模型试验中。然而,离心超重力... 粒子图像测速(PIV)技术作为一种无扰、瞬态、全速度场的测量手段,能够测量试验过程中土体的位移场变化、土体的瞬时运动速度等,具有传统的点或线式测量手段不具备的优势,近年来,已被推广应用于岩土工程离心模型试验中。然而,离心超重力的极端环境使PIV系统测速的准确性面临严峻考验。通过自行设计的一套可在超重力下提供稳定速度场的伺服调速标定装置,并以该装置提供的速度场为基准,对一套PIV系统在不同离心加速度、基准速度以及拍摄模式下的测速误差进行了测试和分析。研究结果显示:PIV系统的测速误差主要源自系统自身的时序控制误差,在50g离心加速度内,g值对系统性能的影响有限,常重力下测试结果提出的速度修正式同样适用于超重力工况;PIV系统的测试精度与相机的工作模式相关,连续拍摄时,两幅图像间隔时间越短,测试数据的离散程度越低;双曝光工作模式测试的数据点更为集中,系统精度更高;在像场的不同区域,PIV系统均能保持较小的系统误差和变异系数,能够实现全域测量。本研究为超重力条件下PIV技术的应用提供了可靠的校准方法,也为其他PIV系统的超重力性能测试与评价提供了参考。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 离心模型试验 伺服调速标定装置 系统误差 变异系数
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大容量超重力离心机温控缩比模型试验 被引量：9
7
作者 林伟岸 郑传祥 +2 位作者 蒋建群 凌道盛 陈云敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1587-1592,共6页
为了解决超重力离心机在加速度大于1 000g时由于风阻功率引起的主机室温升超高的问题,通过对超重力离心机产热机理及散热机理的研究,提出对应的温度控制策略.对超重力加速度为1 500g的大容量土工离心机进行1∶20缩比,基于以相同空气流... 为了解决超重力离心机在加速度大于1 000g时由于风阻功率引起的主机室温升超高的问题,通过对超重力离心机产热机理及散热机理的研究,提出对应的温度控制策略.对超重力加速度为1 500g的大容量土工离心机进行1∶20缩比,基于以相同空气流速流过侧壁引起的摩擦产热相同的原理进行模拟试验,即在高速转子最外端线速度同为290 m/s下进行风阻功率测试及温度调控试验研究.总结缩比离心试验机机室内的真空度、侧壁冷却器温度、侧壁冷却器内冷却液体积流量等对主机室温度的影响规律,得到最佳温控调节方案,提出超重力离心模拟与试验装置(CHIEF)离心机室温控方案.缩比模拟试验结果可为原型机的设计提供设计参考. 展开更多
关键词 超重力离心机 风阻功率 产热 散热 真空 液冷
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土体的本构模型和超重力物理模拟 被引量：18
8
作者 陈云敏 马鹏程 唐耀 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期901-915,共15页
数值模拟和物理模拟是分析土体沉降和稳定性的主要手段.本构模型作为描述土体应力应变关系的数学表达式,是数值模拟的基础.土体具有碎散性,这一基本物理特性导致了其具有压硬性、摩擦性和剪胀性,这是土的力学特性区别于金属的主要特征,... 数值模拟和物理模拟是分析土体沉降和稳定性的主要手段.本构模型作为描述土体应力应变关系的数学表达式,是数值模拟的基础.土体具有碎散性,这一基本物理特性导致了其具有压硬性、摩擦性和剪胀性,这是土的力学特性区别于金属的主要特征,在土体的本构模型中必须反映这3个基本特性.传统土力学将土体的变形和强度分离考虑,分别采用弹性理论和基于刚塑性模型的极限平衡理论分析,虽然应用广泛,但由于不能全面地反映土的基本力学特性,计算结果的精度常常难以满足定量分析的需要.剑桥模型作为第一个全面反映压硬性、摩擦性和剪胀性的弹塑性本构模型,实现了变形和强度的统一,能较好地描述饱和正常固结黏土的应力应变关系,被视为是现代土力学的开端;统一硬化模型通过引入一个独特的硬化参数进一步发展了剑桥模型,将适用范围扩大到超固结黏土.作者认为,未来岩土体本构模型研究的挑战是:如何考虑岩土体在受力过程中土骨架相变与多场耦合,以解决目前本构模型尚无法定量分析的能源、交通、环境和水利相关的重大岩土工程问题.超重力物理模拟具有缩尺效应和缩时效应,克服了常重力物理模拟中模型的应力水平低于原型的缺点,特别适用于大尺度、长历时问题的模拟.相较数值模拟,超重力物理模拟的优势在于能够检验本构模型的合理性,揭示本构模型无法描述的未知特性.最后,介绍了采用数值模拟和物理模拟联合分析大直径钢管桩水平受荷特性的工程案例. 展开更多
关键词 土 数值模拟 物理模拟 本构模型 超重力
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离心超重力实验:探索多相介质演变的革命性手段 被引量：9
9
作者 陈云敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期631-632,共2页
地球表面和上地壳中所有物质都受到地球质量引起的引力及地球自转引起的离心力作用,这两个作用的合力形成了物质承受的重力.地球表面的重力场是常重力场,用重力加速度g表达其强度.当重力场的强度小于g时为微重力场,存在于宇宙中质量小... 地球表面和上地壳中所有物质都受到地球质量引起的引力及地球自转引起的离心力作用,这两个作用的合力形成了物质承受的重力.地球表面的重力场是常重力场,用重力加速度g表达其强度.当重力场的强度小于g时为微重力场,存在于宇宙中质量小于地球的星体表面,如月球.当重力场的强度大于g时为超重力场,如一些红矮星表面重力加速度可以达到300g. 展开更多
关键词 地球表面 离心力作用 地球质量 地球自转 多相介质 红矮星 重力加速度 超重力场
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地震液化离心机振动台模型试验与LEAP研究进展 被引量：2
10
作者 周燕国 马强 +2 位作者 刘凯 曹渊 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-62,共9页
离心机振动台模型试验是研究地震液化问题的重要手段,一方面可重现场地地震响应和揭示液化致灾规律,为发展工程设计方法提供依据;另一方面可以作为特定边值问题的标准模型试验数据,验证数值方法与土体本构模型及其参数选取的合理性。介... 离心机振动台模型试验是研究地震液化问题的重要手段,一方面可重现场地地震响应和揭示液化致灾规律,为发展工程设计方法提供依据;另一方面可以作为特定边值问题的标准模型试验数据,验证数值方法与土体本构模型及其参数选取的合理性。介绍了离心机振动台模型试验的试验原理,回顾了离心机振动台模型试验在地震液化领域的主要研究进展。围绕由中国、美国、日本和英国等国家高校与研究所联合开展的国际合作项目“液化试验与分析”(LEAP),重点介绍了若干为提高离心机振动台模型试验可重复性而发展的物理模拟新技术,包括离心机振动台的台面振动控制技术、模型土体弹性波速测试技术和基于图像分析的动态位移监测技术等。最后针对地震液化领域的若干工程和研究需求,探讨了离心机振动台模型试验领域的发展趋势。 展开更多
关键词 地震液化 离心机模型试验 物理模拟 振动台 VELACS LEAP 相似律
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UH模型超固结状态演化分析及离心模型试验验证
11
作者 姚仰平 张奎 +1 位作者 王祖乐 朱斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1127-1135,共9页
本构模型是土力学求解强度变形问题的关键。研究揭示了剑桥模型在超临界侧强度过高、超固结状态下无法应力三维化、应力应变关系发生突变等存在的问题,分析了UH模型建立的超固结状态耦合演化机制及在弹塑性理论框架下实现的超固结状态... 本构模型是土力学求解强度变形问题的关键。研究揭示了剑桥模型在超临界侧强度过高、超固结状态下无法应力三维化、应力应变关系发生突变等存在的问题,分析了UH模型建立的超固结状态耦合演化机制及在弹塑性理论框架下实现的超固结状态与正常固结状态计算理论的统一,并基于三轴试验预测证明了UH模型能更加合理地描述超固结状态下土的应力应变关系。通过开展载荷板离心模型试验以及数值模拟验证可以发现,相较于剑桥模型,UH模型计算的地基土荷载变形曲线、侧压力系数分布更加准确,其本质是单元的应力应变关系更加科学、合理。研究证明UH模型的应用能显著提高超固结状态土体强度变形计算的准确性和实用性,对复杂岩土工程问题的计算求解具有重要理论价值和实践意义。 展开更多
关键词 超固结状态演化 UH模型 剑桥模型 离心模型试验 数值模拟 地基荷载变形曲线
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强震损伤格栅墙处理地基抗液化性能离心模型试验研究
12
作者 周燕国 曹渊 +1 位作者 石川明 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期11-15,共5页
水泥土格栅墙能有效减缓被围束土体在地震作用下的剪切荷载及变形,已广泛应用为一种高效的抗液化对策。针对其长期服役过程,开展了两组超重力离心模型试验以研究强振历史对水泥土格栅墙内被围束土体液化响应的影响。两组模型均由15 m厚... 水泥土格栅墙能有效减缓被围束土体在地震作用下的剪切荷载及变形,已广泛应用为一种高效的抗液化对策。针对其长期服役过程,开展了两组超重力离心模型试验以研究强振历史对水泥土格栅墙内被围束土体液化响应的影响。两组模型均由15 m厚的易液化含黏粒砂土和2.5 m厚的粗砂层组成。其中,一组模型采用水泥土格栅墙对易液化层进行加固;另一组模型则未进行处理,作为自由场地对照组。两组模型均经历振幅为0.15g的振动事件,且在0.15g振动事件前,对两组模型施加振幅为0.4g的振动事件作为强振历史。试验结果表明,格栅墙在强振下主要的损伤模式表现为竖向贯穿型裂缝,并部分伴随有局部斜向裂缝,且外侧格室对于中心格室表现出类似于群桩基础的“遮蔽效应”。强振历史后,格栅墙中心格室内被围束土体的超静孔压显著低于自由场地,损伤后格栅墙仍具有良好的抗液化效果。同时,格栅墙由于强振后整体刚度的削弱,其与下卧粗砂层间的剪切变形显著减小。 展开更多
关键词 地震液化 水泥土格栅墙 地基处理 离心机模型试验 地震历史
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Cu-8%Ag合金的超重力凝固:微观组织 被引量：2
13
作者 闫昊 韦华 +2 位作者 林伟岸 张泽 陈云敏 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-7,共7页
在常重力场和N g超重力场下制备了Cu-8%Ag(质量分数)合金试样,研究了超重力对Cu-8%Ag合金凝固组织的影响。结果表明,超重力引起的熔体对流对试样底部的冲刷作用强于试样顶部,造成底部柱状枝晶的生长弱于试样顶部,超重力试样得到了细小... 在常重力场和N g超重力场下制备了Cu-8%Ag(质量分数)合金试样,研究了超重力对Cu-8%Ag合金凝固组织的影响。结果表明,超重力引起的熔体对流对试样底部的冲刷作用强于试样顶部,造成底部柱状枝晶的生长弱于试样顶部,超重力试样得到了细小均匀的等轴晶区,Ag棒状析出相的直径由常重力的56.1 nm细化到超重力下的39.2 nm,超重力没有产生明显的宏观偏析,但会影响Ag在Cu基体和离异共晶组织中的分布。 展开更多
关键词 超重力 CU-AG合金 凝固组织 晶粒细化
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离散元模拟离心超重力场下的斜槽颗粒流 被引量：1
14
作者 詹正书 赵宇 +2 位作者 梁腾 刘准 王玮 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1232-1240,共9页
以非稳态斜槽颗粒流为切入点,利用离散元方法再现颗粒流在离心超重力场中的运动机制,以量化科里奥利效应对岩土体动力过程的影响.利用已发表的离心试验数据验证数值模型的可靠性;从宏观和细观尺度系统量化非稳态流中模型布置方向、斜槽... 以非稳态斜槽颗粒流为切入点,利用离散元方法再现颗粒流在离心超重力场中的运动机制,以量化科里奥利效应对岩土体动力过程的影响.利用已发表的离心试验数据验证数值模型的可靠性;从宏观和细观尺度系统量化非稳态流中模型布置方向、斜槽倾角、超重力、斜槽底面粗糙度等试验参数对科里奥利效应的影响规律.结果表明,在不同模型布置方向下,科里奥利力会大幅改变颗粒流的流态,科里奥利效应与斜槽倾角以及斜槽底面粗糙度正相关,但是科里奥利效应对超重力不敏感.研发抵消科里奥利效应的试验手段是岩土体动力灾变超重力离心模拟领域亟须解决的技术瓶颈之一. 展开更多
关键词 高速远程滑坡 颗粒流 科里奥利效应 宏观流态 细观流态
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固废应变硬化机理与超重力模拟适用性
15
作者 孟嘉 李俊超 陈云敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期664-673,共10页
为了探究城市固废应变硬化机理及模型固废在超重力模拟试验中的适用性,选用塑料和草炭、石英砂和高岭土等材料,分别对固废有机纤维和土颗粒的各项特性进行试验研究.结果表明,有机质纤维对固废的应变硬化特性起主导作用,可以显著地提高... 为了探究城市固废应变硬化机理及模型固废在超重力模拟试验中的适用性,选用塑料和草炭、石英砂和高岭土等材料,分别对固废有机纤维和土颗粒的各项特性进行试验研究.结果表明,有机质纤维对固废的应变硬化特性起主导作用,可以显著地提高固废强度;土颗粒中石英砂质量分数增加可以提高固废在小应变时的强度,高岭土质量分数增大会导致固废破坏应变及偏应力峰值明显减小.基于各组分作用,提出定量控制有机纤维质量分数的方法配制模型固废,配制出的模型固废与真实固废的各项特性非常吻合.采用模型固废强度参数计算得到的填埋场失稳临界水位比与离心模拟试验结果一致,验证了所配固废的超重力模拟适用性,为填埋场变形与稳定超重力研究提供了重要依据. 展开更多
关键词 城市固体废弃物(MSW) 模型固废 应变硬化 有机纤维 超重力模拟适用性
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砂土爆炸成坑离心模型试验相似律研究 被引量：2
16
作者 管龙华 卢强 +2 位作者 赵凤奎 张德志 汪玉冰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1462-1470,共9页
传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给... 传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题,且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验,探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律,给出了弹坑半径公式。对离心模拟爆炸成坑过程中的科氏力作用进行了定量分析和数值模拟。研究结果表明:提出的弹坑相似律能够适用于触地和浅埋爆炸工况,并针对干砂中的离心机试验和常重力试验弹坑数据取得了良好的归一化结果。科氏力主要通过改变土体抛掷回落运动轨迹来影响最终的弹坑形态,浅埋爆炸成坑试验中明显观察到科氏力的影响,弹坑轮廓向着离心机转动方向偏移;触地爆炸弹坑则基本不受科氏力影响。使用更大半径的离心机设备以及在更高离心加速度下开展试验可以显著减小科氏力引起的弹坑偏移误差。研究结果对爆炸成坑效应的离心物理模拟技术和理论分析提供了参考和依据。 展开更多
关键词 爆炸成坑 离心模型试验 相似律 科氏力
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循环温度荷载下高温管道-软土地基相互作用模型试验研究 被引量：1
17
作者 崔金虎 王路君 +3 位作者 叶智刚 燕秉法 黄家晟 朱斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3286-3294,3314,共10页
高温管道运输是油气资源长距离输送最为经济有效的方式之一,其中高温管道-软土地基相互作用机制是分析其服役稳定性的关键。高温管道服役期间向软土地基传递热量,引起地基复杂的热水力多场耦合作用,改变地基的承载性能,显著影响管道服... 高温管道运输是油气资源长距离输送最为经济有效的方式之一,其中高温管道-软土地基相互作用机制是分析其服役稳定性的关键。高温管道服役期间向软土地基传递热量,引起地基复杂的热水力多场耦合作用,改变地基的承载性能,显著影响管道服役稳定性。研制了能模拟管道温度变化的高温管道-软土地基相互作用模型试验系统,针对高温管道启停与运行过程中的循环温度荷载作用,开展了不同预压应力地基、管道加热功率及加热方式下的模型试验,探究了循环温度下高温管道服役期间管周地基温度与孔压演化规律、管周地基约束力发挥过程及地基承载演变特性。试验表明:持续升温过程中管周土体孔压上升,升至峰值后显著下降,甚至出现负孔压,此阶段利于管道的稳定性;循环温度加载时,温度循环诱发地基孔压随之波动,管侧孔压波动幅值较管顶与管底较小;管道上拔过程中,位移达到约1.2倍管径时地基土体达其极限承载力,较大的先期固结压力会提供较大的承载力,但超固结和正常固结地基土的上拔承载力相差不大;试验时地基T-bar测试显示,在管道埋深处,单次加热维持高温阶段地基强度有明显增强,停止加热后地基土较加热前强度亦有所增加。 展开更多
关键词 高温管道 温度荷载 软土地基 上拔承载力 模型试验
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离心超重力环境下流体中物体浮力与运动
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作者 赵天浩 郑建靖 +2 位作者 凌靖华 施昌宇 凌道盛 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期81-91,共11页
为了表征离心超重力环境下物体在流体中的运动规律,基于旋转非惯性系,考虑吊篮摆动遗留角的影响,推导由地球常重力和离心超重力共同产生的试验超重力场的重力势、静止流体压力及流体中物体承受流体浮力的表达式.基于Newton第二定律建立... 为了表征离心超重力环境下物体在流体中的运动规律,基于旋转非惯性系,考虑吊篮摆动遗留角的影响,推导由地球常重力和离心超重力共同产生的试验超重力场的重力势、静止流体压力及流体中物体承受流体浮力的表达式.基于Newton第二定律建立离心模型试验中静止流体内物体运动的控制方程,编制并验证了数值求解程序.流体中圆球运动的数值分析结果表明,当离心加速度较大时,吊篮摆动遗留角的影响可以忽略.试验超重力等势面是以离心机主轴为轴线的旋转抛物面,随着离心加速度的增大,等势面形态受地球重力的影响逐渐减小,趋于圆柱面.物体在流体中所受的浮力具有向心性和非均匀性.物体在流体中运动时,科氏力的影响不可忽略. 展开更多
关键词 离心超重力 重力势 浮力 科氏加速度 运动轨迹
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球体低速斜撞击成坑规律试验研究
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作者 戴立夫 凌道盛 +1 位作者 郑建靖 施昌宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期828-837,共10页
通过设计球体发射低速撞击试验装置,系统开展不同角度条件下球体撞击干砂靶成坑试验,定量分析撞击速度、角度对撞击坑型的影响,定性分析球体低速斜撞击干砂靶的成坑过程及机理,修正低速斜撞击条件下的成坑相似律.讨论所修正的相似律在... 通过设计球体发射低速撞击试验装置,系统开展不同角度条件下球体撞击干砂靶成坑试验,定量分析撞击速度、角度对撞击坑型的影响,定性分析球体低速斜撞击干砂靶的成坑过程及机理,修正低速斜撞击条件下的成坑相似律.讨论所修正的相似律在不同撞击条件下的适用性及其在天文学上的应用.试验结果表明,坑型随撞击速度的增加而增大;坑长、坑体积随撞击角度增加而增加,坑宽随撞击角度的增加先减小再增加,坑深随撞击角度的增加先增加后减小;成坑体积可由撞击角度、撞击速度、球体尺寸、球体密度、重力参数进行缩放得到;低速斜撞击成坑过程中动量和能量共同影响耗散冲击过程. 展开更多
关键词 成坑效应 低速斜撞击 量纲分析 相似律 试验研究
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可液化场地桩基震后水平变形预测模型研究 被引量：1
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作者 吴小锋 张笛 +2 位作者 李星 汪玉冰 文凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期77-86,共10页
近海海域实测数据显示,风机主要承受大幅值、长历时的水平向环境荷载。在服役周期内,位于高烈度区域内的近海风机遭受地震作用的概率极大。这些持续性的、量值巨大的初始水平环境荷载对风机的地震响应所产生的影响尚不清晰,目前相关研... 近海海域实测数据显示,风机主要承受大幅值、长历时的水平向环境荷载。在服役周期内,位于高烈度区域内的近海风机遭受地震作用的概率极大。这些持续性的、量值巨大的初始水平环境荷载对风机的地震响应所产生的影响尚不清晰,目前相关研究多基于数值模拟方法。以福建海域某拟建近海风电场为对象,利用ZJU−400超重力振动台,开展了嵌岩桩单桩基础在砂土中的超重力物理模型试验,揭示了初始水平荷载与地震动荷载耦合作用下的桩身弯矩和位移响应。此外,引入超孔压参数来表征耦合荷载作用下的桩-土弱化效应,建立了能反映不同超孔压比下的大直径单桩基础桩身土反力-桩-土水平位移曲线模型。结合非线性Winkler地基梁理论框架,所构建的预测模型可以较有效地预测近海风机嵌岩单桩在初始水平荷载作用下的震后弯矩及位移分布。 展开更多
关键词 近海风机 初始水平荷载效应 动力p-y曲线 超重力振动台
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