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Acta Mechanica Solida Sinica 2022年第3期35卷 409-420页

作者： Meidan Liu Junfeng Nie pandong lin Institute of Nuclear and New Energy Technology Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety of Ministry of EducationTsinghua UniversityBeijing 100084China

F321 austenitic stainless steel,well known for its excellent corrosion and oxidation resistance,is widely used as a structural component in the pipelines and pumps of light water reactors(LWRs)and generation IV(GenlV)***,the material failure arising from the high-temperature softening of the 300 series austenitic stainless steels has recently received significant *** this study,we conducted uniaxial tensile tests on F321 stainless steel at different temperatures.P\irthermore,we developed a face-centered cubic(FCC)crystal plasticity method emphasizing the temperature factor of the evolution of dislocations inferred by the physical mechanisms at the microscopic level to simulate the polycrystalline mechanical response and model the high-temperature softening phenomenon of F321 austenitic stainless ***,this model was implemented using the ABAQUS finite-element *** this basis,the crystal plastic finite-element method(CPFEM)of F321 stainless steel was *** calculated results were in good agreement with the experimental results,which validated the effectiveness of this numerical method.

关键词： Uniaxial tensile properties F321 austenitic stainless steel Crystal plastic finite-element method

A Crystal Plasticity Model with Irradiation Effect for the Mechanical Behavior of FCC Metals

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Acta Mechanica Solida Sinica 2019年第6期32卷 675-687页

作者： Jnnfeng Nie Yunpeng Liu pandong lin Qihao Xie Zhanli Liu Institute of Nuclear and New Energy Technology Collaborative Innovation Center of Advanced Nuclear Energy TechnologyKey Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety of Minis try of EducationTsinghua UniversityBeijing 100084China Applied Mechanics Lab. School of Aerospace EngineeringTsinghua UniversityBeijing 100084China Data Science and Information Technology Research Center Tsinghua-Berkeley Shenzhen InstituteShenzhen 518055China

In this paper,a crystal plasticity model considering the irradiation effect based on the thermal activation theory is *** evolutions of screw dislocations,edge dislocations,and stacking fault tetrahedrals(SFTs)(induced by irradiation)are included into the *** interactions between dislocations and irradiation-induced SFTs are also *** constitutive model is numerically implemented on the ABAQUS platform through UMAT subroutine and applied to study the irradiation effect on the mechanical behavior of pure *** mechanical properties of single and polycrystalline copper are studied,and the simulation results show that the constitutive model can properly predict the mechanical behavior of irradiated pure *** for polycrystalline copper,the simulation results are in good agreement with the experimental data.

关键词： Crystal plasticity Irradiation effect Uniaxial tension Dislocation FCC crystal

BCC-Fe中1/2[111]刃型位错与[010]位错环相互作用的分子动力学研究

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第12期62卷 2029-2034页

作者：林盼栋聂君锋刘美丹清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

研究压力容器(reactor pressure vessel, RPV)钢的辐照效应,需要从微观上揭示位错运动以及位错与辐照缺陷相互作用机理,从而为评估RPV钢在辐照作用下的宏观力学行为提供依据。该文采用分子动力学(molecular dynamics, MD)方法研究体心... 详细信息

研究压力容器(reactor pressure vessel, RPV)钢的辐照效应,需要从微观上揭示位错运动以及位错与辐照缺陷相互作用机理,从而为评估RPV钢在辐照作用下的宏观力学行为提供依据。该文采用分子动力学(molecular dynamics, MD)方法研究体心立方晶体(body center cubic, BCC)Fe中1/2[111]刃型位错与[010]位错环的相互作用,并分析了温度和位错环半径对相互作用过程以及临界剪切应力(critical resolved shearing stress, CRSS)的影响。结果表明:刃型位错与位错环相互作用包括混合位错段的形成、位错段的扫掠、螺旋偶极子的形成以及刃型位错挣脱位错环等过程;温度会促进位错环的吸收,并且刃型位错挣脱位错环所需的CRSS与温度有关,温度越高,CRSS越小。位错环半径越大,1/2[111]刃型位错扫掠的[010]位错段的长度越长,则临界剪切应力也就越大。

关键词：位错环温度位错环半径临界剪切应力(CRSS) 分子动力学

Efficacy of Ca/ZSM-5 zeolites derived from precipitated calcium carbonate in the methanol-to-olefin process

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Chinese Journal of Structural Chemistry 2024年第4期43卷 31-38页

作者： Xinyu You Xin Zhang Shican Jiang Yiru Ye lin Gu Hexun Zhou pandong Ma Jamal Ftouni Abhishek Dutta Chowdhury College of Chemistry and Molecular Sciences Wuhan UniversityWuhan430072PR China Omya International AG Froschackerstrasse 64622EgerkingenSwitzerland

In the context of heightened environmental consciousness and the growing demand for light olefins,this study explores the promising future prospects for their sustainable production from renewable *** olefins(especially propylene)are a pivotal constituent of the petrochemical industry,and their demand is poised for steady growth driven by various sectors(e.g.,electric mobility,consumer goods and packaging industries),which should not rely solely on traditional petroleum-led ***,sustainable pathways,such as the methanol-to-olefin(MTO)process catalyzed by zeolites,are gaining *** to couple the future olefin demands with the concept of a"methanol economy",this study investigates the synthesis of hierarchical Ca/ZSM-5 zeolites using a cost-effective approach involving Precipitated Calcium Carbonate(PCC)as a hard template,leading to superior catalytic *** characterization techniques are employed to elucidate the cata-lyst's properties,highlighting the dual importance of mesoporosity and calcium species in optimizing its *** spectroscopy provides in-depth insights into its enhanced anti-coking *** research contributes to expanding the catalyst toolkit for zeolite-catalyzed MTO processes,focusing on propylene production,thereby addressing the increasing demand for light olefins while promoting sustainability and circular economy principles.

关键词： Hierarchical zeolite Propylene Precipitated calcium carbonate Methanol-to-olefins Characterization

基本顶断裂形式对倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩稳定性影响研究及工程应用

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煤田地质与勘探 2022年第6期50卷 73-80页

作者：高林刘鹏泽张盼栋吴桂义康向涛贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 中国矿业大学(北京)煤炭行业巷道支护与灾害防治工程研究中心北京100083 贵州大学喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州大学贵州省复杂地质矿山开采安全技术工程中心贵州贵阳550025

倾斜煤层沿空半煤岩巷由于围岩结构的非对称性和非均质性,受采掘扰动影响,巷道围岩呈现更严重的变形破坏。为揭示不同基本顶断裂形式对倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩稳定性的影响规律,采用数值模拟方法针对该类巷道4种基本顶断裂形式下巷道... 详细信息

倾斜煤层沿空半煤岩巷由于围岩结构的非对称性和非均质性,受采掘扰动影响,巷道围岩呈现更严重的变形破坏。为揭示不同基本顶断裂形式对倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩稳定性的影响规律,采用数值模拟方法针对该类巷道4种基本顶断裂形式下巷道围岩变形特征进行了研究。结果表明:基本顶断裂线位置对该类巷道围岩稳定性的影响程度由小到大依次为:采空区侧、煤柱上方、实体煤侧、巷道上方;基本顶断裂线位于采空区侧时,煤柱轴向、横向应力增速均小于其他情况,垂直位移也最小,煤柱变形在允许范围内,可保持后期对顶板的支承能力,对巷道维护最有利。在此基础上,以贵州某矿1511工作面回风巷为工程背景进行了工业试验,通过理论计算和现场钻孔探测综合分析得出,为避免基本顶断裂线位于煤柱上方靠巷道侧,下一步掘进时煤柱宽度应由3 m改为5 m。掘采期间断面检测结果显示,断面最大收缩率为23.3%,最大非对称变形率为5.2%,巷道整体均匀协调变形,进一步验证了研究成果的可靠性。

关键词：围岩稳定性半煤岩巷道基本顶断裂位置影响规律沿空掘巷煤柱宽度倾斜煤层

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基于松动圈测试的回采巷道围岩分类研究

当代化工研究 2022年第12期 62-64页

作者：高林刘鹏泽张盼栋贵州大学矿业学院贵州550025

为掌握枫香矿区回采巷道围岩类别,采用钻孔探测法对枫香矿区下属A、B、C三对代表性矿井的回采巷道围岩松动圈范围进行测定,并引入修正系数k对测试结果进行折算。现场测试结果表明,同一煤矿回采工作面中与采煤工作面上下端头距离相同处,... 详细信息

为掌握枫香矿区回采巷道围岩类别,采用钻孔探测法对枫香矿区下属A、B、C三对代表性矿井的回采巷道围岩松动圈范围进行测定,并引入修正系数k对测试结果进行折算。现场测试结果表明,同一煤矿回采工作面中与采煤工作面上下端头距离相同处,回风巷松动圈值要比运输巷松动圈值大;同一回采巷道围岩松动圈测试段,距离采煤工作面越近,松动圈值越大;同一测站处,顶板围岩松动圈值一般比两帮围岩松动圈值大;枫香矿区内代表性矿井回采巷道在回采期间围岩松动圈属于中~大松动圈,围岩类别属于Ⅲ(一般围岩)~Ⅳ(一般不稳定围岩)类。研究结果对枫香矿区回采巷道支护方案及参数确定具有重要的指导意义。

关键词：松动圈围岩分类回采巷道钻孔探测

基于拉拔试验的煤岩组合锚固体分时破裂演化规律研究

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矿业研究与开发 2023年第3期43卷 111-117页

作者：张盼栋高林战新宇赵志强许帅赵世毫申业兴贵州大学矿业学院贵州贵阳日550025 中国矿业大学(北京)煤炭行业巷道支护与灾害防治工程研究中心北京100083 贵州大学喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

为揭示煤岩组合锚固体拉拔过程中分时破裂演化规律,基于数值仿真方法验证倾斜煤岩分界面煤岩组合锚固体存在分时破裂现象的基础上,进行了锚杆拉拔试验,研究了不同拉拔速率和煤岩分界面不同倾角条件下煤岩组合锚固体分时破裂演化规律。... 详细信息

为揭示煤岩组合锚固体拉拔过程中分时破裂演化规律,基于数值仿真方法验证倾斜煤岩分界面煤岩组合锚固体存在分时破裂现象的基础上,进行了锚杆拉拔试验,研究了不同拉拔速率和煤岩分界面不同倾角条件下煤岩组合锚固体分时破裂演化规律。结果表明:煤岩分界面倾角为0时,拉拔速率的增大虽然会降低煤岩组合锚固体整体破坏脱黏时间,但对煤体与岩体之间分时破裂并无明显影响。相比于拉拔速率,煤岩分界面倾角对煤岩组合锚固体分时破裂影响显著,当煤岩分界面倾角小于45°时,煤岩组合锚固体整体破坏脱黏所需时间较长,使得煤体与岩体之间分时破裂差异更加明显,间隔时间约34 s;当煤岩分界面倾角增大至60°时,煤岩组合锚固体整体破坏脱黏所需时间大幅减小,煤体与岩体之间分时破裂差异性显著减小,间隔时间降低至约24 s。

关键词：煤岩组合锚固体拉拔试验数值模拟分时破裂演化规律

基于地震信息的岩体物理力学参数分析软件与应用

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地球物理学进展 2008年第3期23卷 909-914页

作者：孟召平霍全明黄为孟凡彬林建东张兴平中国矿业大学(北京)资源与地球科学系北京100083 中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院涿州072750

采用了C++语言和Visual C++6.0开发环境开发了一套基于地震信息,并结合地质和测井资料的综合分析软件,获得的了国家软件版权,该软件由5个模块组成,即基本参数模块、试验分析模块、声波测井标定和修正模块和岩石(体)物理力学参数分析模... 详细信息

采用了C++语言和Visual C++6.0开发环境开发了一套基于地震信息,并结合地质和测井资料的综合分析软件,获得的了国家软件版权,该软件由5个模块组成,即基本参数模块、试验分析模块、声波测井标定和修正模块和岩石(体)物理力学参数分析模块和自定义模块.将基本参数模块、试验分析模块得到的结果应用到岩石(体)物理力学参数分析模块中,也可以根据用户实际需要和研究区特征自定义函数进行计算.各部分之间数据相互依赖,运行时一般遵循其逻辑顺序,但它们又能保持相对独立.通过淮南煤田潘东勘探试验区应用取得了好的应用效果.

关键词：地震信息岩体物理力学参数分析软件

基于随机模拟与三角模糊数耦合模型的地下水环境健康风险评价研究

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环境科学与管理 2014年第10期39卷 155-158,188页

作者：郑德凤苏琳李红英魏秋蕊辽宁师范大学城市与环境学院辽宁大连116029 辽宁省水文局辽宁沈阳110003

水环境健康风险评价在参数确定、暴露评估与风险表征过程中存在着不确定性因素,利用随机模拟与三角模糊数耦合模型(SS-TFN模型)进行水环境健康风险评价,降低了评价过程中人为因素的影响,有效提高评价结果的可靠性和科学性。本文将SS-TF... 详细信息

水环境健康风险评价在参数确定、暴露评估与风险表征过程中存在着不确定性因素,利用随机模拟与三角模糊数耦合模型(SS-TFN模型)进行水环境健康风险评价,降低了评价过程中人为因素的影响,有效提高评价结果的可靠性和科学性。本文将SS-TFN模型应用于盘锦市六个饮用水源地致癌物质经饮水途径的地下水环境健康风险评价中,结果表明:盘锦市六个饮用水源地的总致癌风险均超过致癌年风险率控制限值(1.0×10-5);致癌物质造成的平均个人致癌年风险率由高到低排序:Cr6+>As>Cd。盘锦市六个饮用水源地SS-TFN计算结果收敛时总的平均个人致癌年风险由高到低排列:大洼水源>兴南水源>兴一水源>盘东水源>高升水源>石山水源。

关键词：致癌物质水环境 SS-TFN模型健康风险评价

随机模拟暴露参数的地下饮用水中污染物健康风险评价

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地下水 2015年第6期37卷 87-90页

作者：郑德凤苏琳李红英孙才志辽宁师范大学城市与环境学院辽宁大连116029 辽宁省水文局辽宁沈阳110003

饮用水污染健康风险评价在参数确定,暴露评估与风险表征过程中均存在不确定性因素,分析评价过程中的不确定性有助于提高评价结果的准确性和科学性。应用Monte Carlo方法随机模拟风险评价的暴露参数,将模拟的部分暴露参数随机数组代入污... 详细信息

饮用水污染健康风险评价在参数确定,暴露评估与风险表征过程中均存在不确定性因素,分析评价过程中的不确定性有助于提高评价结果的准确性和科学性。应用Monte Carlo方法随机模拟风险评价的暴露参数,将模拟的部分暴露参数随机数组代入污染物摄入剂量计算模型和饮用水污染健康风险评价模型,对盘锦市六个饮用水源地地下水中化学致癌物和非致癌污染物通过不同暴露途径所致健康危害的风险率进行分析与计算。结果表明:化学致癌物对人体健康危害远大于非致癌物,非致癌物所致人体健康风险可以忽略。六个地下饮用水源地跨途径总致癌风险均超过人体最大可接受风险水平。污染物经饮水途径所致人体健康危害大于呼吸途径,呼吸途径所致人体健康风险可以忽略。水源地中大洼水源地存在的致癌风险率最大,其次是兴一和兴南水源地,盘山县的石山、高升和盘东水源地存在的致癌风险最小。

关键词：环境科学健康风险地下饮用水污染物 Monte Carlo方法