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热作用下花岗岩能量演变的尺度分析

太原理工大学学报 2024年

作者：贾鹏郤保平李晓科解瑾蔡佳豪太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室太原理工大学矿业工程学院

岩石受热作用损伤是一类极为普遍的自然与工程现象。从能量角度出发，通过冷却法研究实验室尺度下不同尺寸类型花岗岩试件于空气中冷却时热物理参数演变规律，讨论了花岗岩受非稳态传热全过程能量吸收、能量释放及能量耗散特性，揭示了... 详细信息

岩石受热作用损伤是一类极为普遍的自然与工程现象。从能量角度出发，通过冷却法研究实验室尺度下不同尺寸类型花岗岩试件于空气中冷却时热物理参数演变规律，讨论了花岗岩受非稳态传热全过程能量吸收、能量释放及能量耗散特性，揭示了非稳态过程中能量演变规律与花岗岩试件尺寸特征的内在联系。结果表明：（1）不同尺寸类型高温花岗岩试件空冷至室温的过程中，比热持续降低；（2）非稳态传热能量演变过程中，同一种尺寸试件耗散能与耗散比的大小与初始高温状态呈正相关；（3）花岗岩在非稳态传热条件一致的情况下，随试件体积的增大，用于损伤的这部分能量绝对值在增加但相对值在减小；随着试件比面的增大，用于损伤的这部分能量绝对值在减小但相对值在增大。研究结果能够丰富发展高温岩石力学理论研究。

关键词：高温岩石力学非稳态传热不同尺寸试件能量演变比表面积

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港口共振的能量演变研究

港口共振的能量演变研究

作者：殷学成大连理工大学

学位级别：硕士

随着人类对海洋资源需求的不断扩张,港口海岸工程得到了充分的发展,在国民经济的发展中扮演着不可或缺的角色。然而由于复杂多变的海洋环境,严重影响着港口安全并制约着港口的发展。由于当沿海港湾受到外海风浪、涌浪、次重力波以及海... 详细信息

随着人类对海洋资源需求的不断扩张,港口海岸工程得到了充分的发展,在国民经济的发展中扮演着不可或缺的角色。然而由于复杂多变的海洋环境,严重影响着港口安全并制约着港口的发展。由于当沿海港湾受到外海风浪、涌浪、次重力波以及海啸等因素的影响,会有可能诱发港湾共振现象,甚至会威胁到港口的稳定,对港口码头的正常运转造成影响,严重时会造成港口建筑物的破坏并给当地的经济带来巨大的损失和造成生命安全。因此,在港口的设计和规划中有必要考虑港口共振现象。本文首先通过列举近几十年来国内外发生的众多港湾振荡事件介绍了港口共振课题的研究背景及其研究意义,并就国内外学者对港湾振荡问题的物理模型实验和数值模型研究进展进行了综述。接着对本文基于改进的Boussinesq方程所建立的MIKE21-BW数学模型展开了论述,文中还对该Boussinesq方程及其对应的数值解法进行了详细阐述,同时介绍了MIKE21-BW波浪模型及其处理边界层的方法。文章通过MIKE21-BW数值模型模拟了波浪激发平底细长港湾、圆形港湾、双圆形港湾和不规则形状港湾的港口共振能量变化过程,并且模拟了波浪以港池的第一自振频率进入港池内水体共振响应的过程以及在停止波浪入射后港内水面波动衰减的过程。其中入射波浪频率采用港口第一特征频率。当入射波以该频率从外海传入港内,会引发港内水体形成共振现象。由于港内波面的扰动是一个随时间变化的瞬态过程,通过连续小波谱分析波面信号,研究波浪进入湾内时其响应阶段的成长和耗散阶段的衰减过程,给出了一种指数形式的公式来估计港口在共振开始响应和结束衰减所需要的时间。

关键词：港湾共振 Boussinesq波浪模型能量演变第一特征频率连续小波谱

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冬季北半球风暴轴能量演变的个例分析

南京气象学院学报 2000年第2期23卷 147-155页

作者：孙照渤朱伟军南京气象学院大气科学系江苏南京210044

利用观测资料 ,从扰动能量变化方程出发 ,通过分析能量的逐日演变过程 ,对风暴轴的各种内部因素在其维持中的作用进行了详细探讨。结果发现 ,涡动非地转位势通量所引起的“下游发展效应”

关键词：风暴轴涡动非地转位势通量能量演变

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规则形状港池共振能量演变

中国水运（下半月） 2014年第2期14卷 369-372页

作者：殷学成马小舟马玉祥董国海李洪义大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

文中采用Boussinesq方程波浪模型模拟了波浪进入两种形状港湾内引起共振时的能量演变过程。分析在港湾的第一自振模态情况下,波浪进入湾内时其响应阶段的成长和耗散阶段的衰减过程都需要一段时间。文中给出一种指数形式的公式来估计港... 详细信息

文中采用Boussinesq方程波浪模型模拟了波浪进入两种形状港湾内引起共振时的能量演变过程。分析在港湾的第一自振模态情况下,波浪进入湾内时其响应阶段的成长和耗散阶段的衰减过程都需要一段时间。文中给出一种指数形式的公式来估计港口在共振开始响应和结束衰减所需要的时间。

关键词：港湾共振 Boussinesq波浪模型能量演变

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铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟

中国有色金属学报 2014年第6期24卷 1408-1413页

作者：刘晓波徐庆军刘剑南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063

采用分子动力学方法研究铝的裂纹扩展行为。建立铝的分子动力学模拟模型,通过嵌入原子法进行模拟,得到铝裂纹扩展过程中的原子轨迹图与能量演变图。从裂纹扩展图清楚地观察到裂纹扩展的变化情况:裂纹尖端钝化、子裂纹的产生、孔洞的生... 详细信息

采用分子动力学方法研究铝的裂纹扩展行为。建立铝的分子动力学模拟模型,通过嵌入原子法进行模拟,得到铝裂纹扩展过程中的原子轨迹图与能量演变图。从裂纹扩展图清楚地观察到裂纹扩展的变化情况:裂纹尖端钝化、子裂纹的产生、孔洞的生成及长大过程以及裂纹和孔洞的汇集。能量演变图中详细地说明了整个体系演变的过程。探讨加载速率和初始裂纹长度对体系裂纹扩展行为的影响。结果表明:随着加载速率的增大,原子运动程度加剧,体系完全被拉开的时间缩短;初始裂纹长度越长,原子运动的细节表现越不明显。

关键词：铝裂纹扩展分子动力学模拟能量演变加载速率初始裂纹长度

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地下隧道开挖中饱水围岩的力学特性研究

力学与实践 2023年第6期45卷 1293-1302页

作者：高启程魏姗丁明磊王晓睿郑州铁路职业技术学院郑州451460 濮阳职业技术学院能源与化学工程学院河南濮阳457000 华北水利水电大学测绘与地理信息学院郑州450000 华北水利水电大学地球科学与工程学院郑州450046

为探究不同开挖方式对应的卸荷速率对饱水围岩的影响,对饱水砂岩开展了常规三轴压缩试验和轴向位移不变的卸围压(速率为0.1~5 MPa/s)试验。结果表明:在卸围压试验中环向变形是破坏的主要原因;随着卸围压速率的增加,破坏点的围压和轴向... 详细信息

为探究不同开挖方式对应的卸荷速率对饱水围岩的影响,对饱水砂岩开展了常规三轴压缩试验和轴向位移不变的卸围压(速率为0.1~5 MPa/s)试验。结果表明:在卸围压试验中环向变形是破坏的主要原因;随着卸围压速率的增加,破坏点的围压和轴向主应力增加且位于常规三轴压缩包络线外,环向能、总能和耗散能的变化量呈V形变化,试样的破坏模式由共轭剪切破坏转化为张应变+共轭剪切混合破坏,试样的剪胀角随着塑性剪切应变的增加先降低后增加。

关键词：饱水砂岩加卸载试验破坏模式能量演变剪胀角

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初始场中尺度信息对暴雨预报的影响

热带气象学报 2010年第1期26卷 117-123页

作者：罗雨张立凤岑瑾解放军理工大学气象学院江苏南京211101 南京军区空军司令部气象中心江苏南京210018

由于观测资料分辨率与模式分辨率的不同,利用高分辨率模式对暴雨进行预报时,常规观测资料形成的初始场不能直接分辨出中尺度系统,这种中尺度系统特征的缺少可以认为是初始场的一种信息误差。利用中尺度天气分析的尺度分离方法可以提取... 详细信息

由于观测资料分辨率与模式分辨率的不同,利用高分辨率模式对暴雨进行预报时,常规观测资料形成的初始场不能直接分辨出中尺度系统,这种中尺度系统特征的缺少可以认为是初始场的一种信息误差。利用中尺度天气分析的尺度分离方法可以提取这种中尺度信息。通过分析初始场中尺度信息的结构、演变特征及其对暴雨预报影响的机理,发现初始场中尺度信息的结构在主要雨带的对流敏感区具有明确的天气学意义,包含了有利暴雨产生的信息;其能量随时间也是增长的,特别是在积分12小时以后,能量迅速增长然后趋于稳定,超过了初始随机扰动的能量增长。利用减弱和增强初始场中中尺度信息的两种初始场作暴雨预报,其结果反映了初始场中尺度信息对暴雨预报的重要性,特别是对雨团位置和强度的预报,这些信息会直接影响暴雨的精细预报。

关键词：天气预报暴雨尺度分离初始场中尺度信息能量演变

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铝中相交裂纹扩展行为的分子动力学模拟

特种铸造及有色合金 2016年第1期36卷 99-103页

作者：方洲刘晓波徐庆军南昌航空大学航空制造工程学院

建立了铝中相交裂纹的分子动力学模型,通过嵌入原子法进行模拟,采用速度加载的分子动力学方法研究了含相交裂纹的铝裂纹扩展行为。通过观察不同时刻的原子轨迹图和能量演变曲线图来研究相交裂纹扩展和演变行为。结果表明,加载速度增大,... 详细信息

建立了铝中相交裂纹的分子动力学模型,通过嵌入原子法进行模拟,采用速度加载的分子动力学方法研究了含相交裂纹的铝裂纹扩展行为。通过观察不同时刻的原子轨迹图和能量演变曲线图来研究相交裂纹扩展和演变行为。结果表明,加载速度增大,促进了角度裂纹的扩展。随着角度裂纹的夹角增大,角度裂纹就越难扩展并且扩展路径更加复杂。

关键词：裂纹扩展分子动力学模拟能量演变相交裂纹

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高地应力深埋隧道开挖扰动规律

南京工业大学学报（自然科学版） 2018年第4期40卷 102-109页

作者：陈怀伟浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州310012

以颗粒离散元理论为基础,建立不同应力场作用下的大尺度深埋隧道模型,从开挖过程中的能量转换规律、应力波传播衰减规律及应力重分布规律等角度研究构造应力场对双线硬岩隧道的影响。结果表明:隧道瞬时开挖后,围岩系统的应变能、动能及... 详细信息

以颗粒离散元理论为基础,建立不同应力场作用下的大尺度深埋隧道模型,从开挖过程中的能量转换规律、应力波传播衰减规律及应力重分布规律等角度研究构造应力场对双线硬岩隧道的影响。结果表明:隧道瞬时开挖后,围岩系统的应变能、动能及耗散能均存在三阶段演化规律。侧压力系数越大,围岩受到的扰动越剧烈;侧压力系数小于1时,拱顶、拱底由于处于应力松弛区,无扰动波产生;拱腰处于应力加载区,卸荷后期会产生同向的第二峰值扰动波;侧压力系数为1时,无明显扰动波产生;侧压力系数大于1时,扰动波产生位置为拱顶、拱底处,且扰动波的方向与卸载波相反;应力卸荷过程可以分为剧烈扰动、卸荷调整以及卸荷完成3个阶段。

关键词：高地应力深埋隧道能量演变应力重分布力链