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开挖作用下滑剪破坏下盘边坡扰动范围计算及稳定性评价方法

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Journal of Central South University 2024年第2期31卷 589-601页

作者：秦辉汤华尹小涛程谞 State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan 430071China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

滑剪破坏型下盘边坡是矿山工程中经常出现的一种顺层边坡,具有突发性强、破坏范围广的特点。如何快速、准确地确定开挖塑性扰动区并评估其稳定性对边坡安全控制至关重要。本文首先通过数值模拟揭示了该类边坡的破坏模式和特征。然后,根... 详细信息

滑剪破坏型下盘边坡是矿山工程中经常出现的一种顺层边坡,具有突发性强、破坏范围广的特点。如何快速、准确地确定开挖塑性扰动区并评估其稳定性对边坡安全控制至关重要。本文首先通过数值模拟揭示了该类边坡的破坏模式和特征。然后,根据其破坏模式,建立了描述开挖扰动区的数学方程。最后,提出了一种计算下盘边坡开挖扰动区和稳定性的力学截断新方法(MTM)。主要结果有,MTM方法考虑岩体单轴抗压强度,计算过程无需一般极限平衡方法需要的多次循环迭代,计算过程简便。MTM方法可以准确地表征扰动区,计算得到的极限边坡高度、扰动厚度和安全系数与数值模拟结果较吻合,且评价结果比数值模拟更安全。扰动区的最大厚度决定了锚索锚固端的深度,分区是为了指明加固的重点范围。该方法为下盘边坡的工程施工和监测提供指导。

关键词：下盘边坡滑剪破坏失效机制力学截断法扰动区稳定性分析

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喷水推进泵内精细流场测试研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王俊范佘明蔡佑林朱华伦中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室

为研究喷水推进泵内复杂的精细流场结构，针对一典型喷水推进泵水力模型，采用PIV流场测试技术，在喷水推进泵内入口段、叶轮流道、导叶流道及导叶出口四个位置开展速度场的多工况测量，经图像处理及分析，得到了不同位置的速度场及流... 详细信息

为研究喷水推进泵内复杂的精细流场结构，针对一典型喷水推进泵水力模型，采用PIV流场测试技术，在喷水推进泵内入口段、叶轮流道、导叶流道及导叶出口四个位置开展速度场的多工况测量，经图像处理及分析，得到了不同位置的速度场及流场结构，并采用本征正交分解（POD）方法对导叶体出口处速度场进行能量分析。结果表明，小流量工况下，叶轮流道内存在由轮毂向轮缘的径向分速度，脉动速度增大；额定流量下，二次流和脉动速度减小，流场趋于均匀。导叶内流场受到叶轮出流影响，在小流量工况下出现了周期性的涡结构，额定流量下，能量快速衰减，没有明显的流动分离。本研究揭示了喷水推进泵内的速度场分布和能量分布规律，为喷水推进泵的水动力优化研究提供流场信息。

关键词：喷水推进精细流场测试 PIV POD

考虑有机质赋存形态的含有机质土一维压缩与渗透特性研究

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土木工程学报 2024年

作者：蔡华军华伦徐其富田乙桂跃昆明理工大学建筑工程学院中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司

有机质在土壤中常以不同形态赋存，结合态和自由态是其主要类型，两种赋存形态有机质理化性质有较大差异。但一直以来，土力学领域主要关注有机质含量对土宏观工程性质的影响，有机质赋存形态方面还鲜有报道。人工调配不同有机质含量土... 详细信息

有机质在土壤中常以不同形态赋存，结合态和自由态是其主要类型，两种赋存形态有机质理化性质有较大差异。但一直以来，土力学领域主要关注有机质含量对土宏观工程性质的影响，有机质赋存形态方面还鲜有报道。人工调配不同有机质含量土样，并基于傅积平法测试了土样中不同赋存形态有机质的含量；利用改装的一维固结-渗透仪和常规一维固结仪对相同初始孔隙比e0、不同有机质含量wu土样进行一维渗压和蠕变试验，以期在明确压缩、蠕变及渗透性相关参数随有机质含量变化规律的同时，也厘清有机质赋存形态与上述指标的关联；最后基于压汞(MIP)试验结果，分析了不同wu土样在相同初始孔隙比(e0=1.5)以及分级加载下其孔隙特征演变规律。试验结果表明：①压缩指数Cc总体呈现随wu增大而增大的趋势，但Cc～wu关系并非单调而是分段线性关系，分段点对应的wu接近阈值wu，2；次固结系数Ca与wu呈单调线性增大关系。表明有机质赋存形态对Cc～wu关系有一定影响，但对Ca～wu关系影响不明显。②初始渗透系数kv0随wu增大而减小，减小过程也可分为两个阶段，有机质赋存形态对kv0～wu关系有影响；渗透指数Ck与wu呈线性正相关关系，和有机质赋存形态无明显关联；③从MIP结果可知，对于相同e0(=1.5)土样，wu越大，其累积进汞体积减小，封闭型孔隙占比增多，PSD曲线从孔径分散的不规则型向孔径集中的单峰型转变；分级加载下，含结合态有机质为主的土样(wu=4%)与含自由态有机质的土样(wu=20%)，二者PSD曲线演变过程不同。

关键词：含有机质土有机质赋存形态渗透系数压缩指数聚集体内微孔隙

煤基燃料燃烧颗粒物对颗粒捕集器沉积过程的影响

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汽车安全与节能学报 2024年第1期15卷 63-70页

作者：朱鑫昌刘帅王忠华伦帅石金江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013 清华大学苏州汽车研究院吴江215200 清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室(原汽车安全与节能国家重点实验室)北京100084

探讨了柴油机燃用代用燃料后,排气颗粒物结构特征的变化规律。依据柴油机台架试验,使用0%、5%、15%甲醇掺混比的F-T(Fischer–Tropsch)合成柴油,在标定工况下采集颗粒。用同步辐射小角散射分析方法测量颗粒物摩擦力、粒径等参数。基于... 详细信息

探讨了柴油机燃用代用燃料后,排气颗粒物结构特征的变化规律。依据柴油机台架试验,使用0%、5%、15%甲醇掺混比的F-T(Fischer–Tropsch)合成柴油,在标定工况下采集颗粒。用同步辐射小角散射分析方法测量颗粒物摩擦力、粒径等参数。基于实验数据,在EDEM软件中建立颗粒模型,模拟了颗粒碰撞沉积过程。结果表明:随甲醇掺混比的增加,甲醇、F-T柴油燃烧颗粒间摩擦力增加0.6 N,平均粒径增加2.44 nm。沉积过程中,颗粒捕集器(DPF)单元体非迎风面的沉积量急剧增加;颗粒沉积效率随沉积时间的增加而增加;随摩擦力增大、粒径增大,颗粒层厚度及颗粒链长度也随之增加。甲醇掺混比的改变使得颗粒整体向更多、更细的方向变化,燃料类型及掺混比的改变显著影响了颗粒在DPF载体上的沉积状态。

关键词：柴油机代用燃料甲醇、甲醇/F-T合成燃料颗粒物柴油机微粒捕集器(DPF) EDEM软件小角散射

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浅埋无中导洞连拱隧道先行洞衬砌承担围岩荷载确定方法

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岩土力学 2024年第4期45卷 1170-1180页

作者：汤华姜成业邓琴毕钛俊秦雨樵中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049

不同于常规隧道衬砌结构,无中导洞连拱隧道先行洞衬砌施作稳定后还要受到邻近后行洞开挖的二次扰动,后行洞开挖对先行洞衬砌受力的影响不可忽视。依托杨家寨公路隧道工程,基于考虑了后行洞开挖影响的隧道围岩压力计算方法,结合现场监测... 详细信息

不同于常规隧道衬砌结构,无中导洞连拱隧道先行洞衬砌施作稳定后还要受到邻近后行洞开挖的二次扰动,后行洞开挖对先行洞衬砌受力的影响不可忽视。依托杨家寨公路隧道工程,基于考虑了后行洞开挖影响的隧道围岩压力计算方法,结合现场监测位移数据采用荷载-结构法进行位移反分析,提出了一种确定浅埋无中导洞连拱隧道先行洞衬砌承担围岩荷载的方法,最后和衬砌背后围岩荷载现场监测值进行对比验证。研究结果表明:后行洞开挖对先行洞衬砌承担围岩荷载的影响较为显著,监测点增长幅度均值高达142%;先行洞衬砌受力呈现“拱腰较小,拱顶及拱肩较大”的分布规律,且靠近后行洞一侧拱肩位置受力最大;通过现场监测位移反分析得到的先行洞衬砌受力结果和现场监测结果较为一致,论证了该方法的合理性和实用性,研究成果可为无中导洞连拱隧道结构设计提供参考。

关键词：荷载结构法无中导洞连拱隧道位移反分析衬砌受力

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