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国家自然科学基金(51379065): 作品数：18 被引量：69H指数：5; 相关作者：朱珍德阮怀宁田源曹加兴赵晨羽更多>>; 相关机构：河海大学深圳市水务规划设计院有限公司深圳市水务工程建设管理中心更多>>; 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：建筑科学交通运输工程矿业工程环境科学与工程更多>>

压缩荷载作用下脆性岩石弹塑性损伤耦合本构模型研究被引量：4: 2016年; 在压应力作用下,岩石的塑性变形和损伤演化是相互耦合的。在热动力学基本框架下,建立了一个用于描述在压缩荷载作用下脆性岩石非线性力学行为的弹塑性损伤耦合模型。模型采用基于Drucker-Prager线性屈服准则,并同时考虑损伤软化效应的函数作为加载函数。此外,为反映岩石在压应力作用下体积变形从压缩到膨胀的转化过程,引入非关联的塑性流动方程。基于已有的损伤理论,建立含有塑性剪切应变的损伤准则。通过联立屈服准则和损伤准则的一致性条件,建立塑性和损伤发展的耦合关系。运用建立的模型对不同围压下大岗山辉绿岩的常规三轴压缩试验进行模拟。模拟结果和试验数据具有较好的一致性,表明了模型的合理性和有效性。; 张航朱珍德谌凡; 关键词：脆性岩石本构模型塑性变形

Flexible asymmetric supercapacitor with high energy density based on optimized MnO_2 cathode and Fe_2O_3 anode被引量：1: 2019年; All-so lid-state flexible supercapacitors have shown great potential in wearable and portable electronics.In this work, a flexible asymmetric pseudocapacitor(FAPC) is fabricated by using MnO_2 nanosheetscarbon fabric as cathode and Fe_2O_3 nanowire-carbon fabric as anode in the presence of PVA-LiCl as gel electrolyte. With high area capacitances of MnO_2 and Fe_2O_3 based electrodes by optimizing the reaction conditions, the device shows high working potential of 1.8 V, high area capacitance of 83.3 mF/cm^2(119 F/g), stable cycling performance with 82.3% of capacitance retention after 5000 cycles, and a competitive energy density of 53.55 Wh/kg in the broader context of MnO_2-based supercapacitors. In addition, the FAPC demonstrates excellent mechanical stability and flexibility with negligible degradation of electrochemical performance after numerous bending tests, establishing it as a promising candidate for portable and wearable energy storage.; Weiwei LiuMenghua ZhuJinghua LiuXin LiJian Liu; 关键词：FLEXIBLE SUPERCAPACITOR MNO2 FE2O3 ALL-SOLID-STATE

高水头作用下深埋长大隧洞围岩稳定的数值模拟研究被引量：5: 2014年; 在深埋隧洞开挖过程中,不可避免地将会遇到高水压和高应力,以及这两个因素所控制和诱发的问题,因此分析水压作用对围岩稳定性的影响具有重要意义。针对研究高水压对深埋隧洞围岩稳定性的影响,结合锦屏二级水电站引水隧洞的实例采用FLAC3D软件进行数值模拟。通过计算不同水压力条件下的围岩最大变形量,建立围岩最大变形量与水压力之间的关系,求解临界水压力。当岩体强度满足一定条件时,只要水压力小于临界水压力,就可忽略水压对围岩稳定性的影响。结果表明:对于白山组大理岩Ⅱ类围岩可忽略水压作用;而对于白山组大理岩Ⅲ类围岩,高水压对其影响比较大,出现严重变形,需做支护处理。; 施沈卫朱珍德; 关键词：围岩稳定性数值模拟

软黏土静力剪切破坏过程中小应变剪切模量变化研究被引量：2: 2018年; 在软土地基上兴建大型建筑工程,软黏土在长期静荷载作用下土体结构的演变破坏是工程结构设计和地基稳定性分析必须考虑的问题.本文以温州软黏土为试验材料,利用动三轴联合弯曲元系统对饱和软黏土在静力剪切状态下小应变剪切模量的变化进行了研究.对比分析了弯曲元测得的数据与共振柱数据间的异同、软黏土试样的抗剪切强度、应力-应变关系及有效应力路径的变化等.结果表明,小应变剪切模量与有效应力存在一定关系,当有效应力降低到一定程度后小应变剪切模量会出现突降,且有一个明显的拐点,此时土体结构完全破坏,说明小应变剪切模量可以用来表征土体结构变化,该拐点可作为判断土体结构破坏的标准.; 张勇蒋志坚平扬卢文斌卢文斌张聪; 关键词：饱和软黏土小应变剪切模量共振柱试验动三轴试验弯曲元

不同改良剂对不同含砂率粉土改良性质研究: 2017年; 通过人工室内配制不同含砂率(10%、20%、40%)粉土,对其进行改良试验,研究在不同改良剂(石灰+水玻璃、石灰+粉煤灰)、不同配比作用下3种含砂率粉土的改良效果,研究结果表明:随着含砂率的增加,无论是素土还是改良土,其最大干密度均增大;对于石灰+水玻璃改良土,其最大干密度较素土有明显的降低,而石灰+粉煤灰改良土与之相反;石灰+水玻璃改良土最优含水率与素土略有差别,而石灰+粉煤灰改良土与素土最优含水率基本一致;在同一含砂率下,对于不同配比的石灰+水玻璃改良土,其最大压实度和最优含水率并未发生较大变化,10%石灰+20%粉煤灰的压实度高于其他配比情况;在恒定压实度(95%)下,改良土的无侧限抗压强度明显高于素土的无侧限抗压强度,改良剂对粉土起到一定的"维稳"效果,改良剂掺量才是决定无侧限抗压强度的关键因素。; 王小伟赵岩; 关键词：粉土石灰水玻璃粉煤灰无侧限抗压强度

基于XFEM的岩石裂纹扩展数值模拟被引量：2: 2015年; 扩展有限元法(XFEM)采用水平集法描述裂纹,以单位分解方法改进形函数,可以很有效的模拟含裂纹问题。以ABAQUS软件为平台,利用XFEM计算了有限板应力强度因子,模拟了大理岩三点弯曲荷载下的裂纹开展状况。结果表明,扩展有限元法能有效的对裂纹扩展过程进行仿真,计算结果满足工程要求,为解决实际复杂问题提供了方便的途径。; 吴骏橙阮怀宁朱珍德; 关键词：ABAQUS 锦屏二级水电站大理岩

大理岩结构面非线性蠕变损伤本构模型研究被引量：5: 2014年; 针对锦屏二级水电站地下洞室群围岩富含节理的情况,对主要围岩大理岩进行含软弱夹层的剪切蠕变试验,结果表明在应力水平较低时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形和黏弹性变形组成,当应力水平较高时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形,黏弹性变形和黏塑性变形组成。在广义开尔文模型基础上增加一非线性项,来描述衰减蠕变阶段和稳定蠕变阶段;根据加速蠕变阶段岩石的损伤特性,选取基于应力水平和时间因素的损伤变量,建立了岩石非线性蠕变损伤本构模型,并通过试验结果对该模型进行参数辨识,验证了该模型的正确性和合理性。然后,分别利用该模型和西原(Nishiharamodel)模型对加速蠕变阶段进行拟合,结果表明提出的模型能很好地描述加速蠕变阶段,克服了西原模型的不足。; 何志磊朱珍德李志敬

水压力作用下岩石统计损伤本构模型研究被引量：2: 2019年; 为了探究水压力对岩石损伤的影响,在多孔材料弹性理论框架内,利用有效应力原理,结合连续损伤力学和统计理论把霍克-布朗(Hoek-Brown)准则作为微元体强度破坏准则,建立水压力作用下的岩石统计损伤本构模型;并根据残余强度和峰值强度的关系对损伤变量进行修正,使模型能够更好地反映岩石峰后阶段的软化特征。通过室内试验进行模型验证和参数分析,结果表明:建立的模型能够较好地反映水压作用下岩石的应力-应变关系;随着水压力的增大,模型参数n呈增大趋势,岩石的脆性度增高,参数F0呈减小趋势,岩石的强度降低;峰值点法在确定模型参数时优于曲线拟合法。研究成果对于水压力作用下岩体工程的安全分析有一定的参考价值。; 何志磊何志磊朱珍德阮怀宁; 关键词：岩石力学水压力

冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究被引量：8: 2019年; 在寒区隧道工程中,冻胀的水分迁移作用加剧了隧道围岩的冻融破坏。耦合水分迁移作用的岩石本构模型对防治冻融渗漏、崩塌等隧道围岩灾害有着重要意义。基于内状态变量理论,将冻胀过程中的水分迁移量作为本征变量引入Helmholtz自由能,在热力学框架下建立了一个岩石力-热-水耦合本构模型。模型描述了温度和水分迁移对冻融后岩石损伤阈值、等向强化饱和值、等向强化速率等力学参数的影响。模拟了岩石冻融后力学性质的劣化。区别于全量经验公式,本模型以增量形式给出,为复杂应力历史条件下的数值模拟提供了便利。通过将模型模拟曲线与冻融后岩石常规三轴压缩试验曲线进行对比,初步验证模型的可靠性,为实际寒区工程的冻胀破坏预测提供参考。; 王震王震朱珍德朱姝; 关键词：冻融循环热力学水分迁移本构关系

黏塑性蠕变模型中屈服强度的确定方法: 2021年; 在岩石蠕变特性试验中,当施加的常应力达到一定程度后岩石将发生黏塑性变形,一般用屈服强度判断岩石是否发生黏塑性变形,与弹塑性理论不同,在黏塑性蠕变模型中,屈服强度并不是定值,而是随蠕变时间增长逐渐减小,确定蠕变过程中准确的屈服强度对黏塑性变形计算有重要的影响。首先,通过等时曲线法确定岩石长期强度的过程,对屈服强度随时间的变化规律及确定方法进行研究,阐明瞬时屈服强度与长期强度的关系;其次,把岩石全应力-应变曲线与蠕变等时曲线相结合,有效判断蠕变变形中是否发生黏塑性变形及黏塑性发生的时刻,推导出屈服强度随时间变化情况下的广义宾汉姆模型,结合不同类型岩石的蠕变试验结果,分析采用长期强度代替瞬时屈服强度产生的差值;最后,给出用岩石时效强度进行岩土工程设计的思路。研究成果有助于在蠕变模型中正确使用屈服强度,对蠕变模型研究具有一定的积极意义。; 何志磊任朋勋; 关键词：岩石蠕变模型

国家自然科学基金(51379065)

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