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国家自然科学基金(51379065): 作品数：18 被引量：66H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：4: 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

开挖过程及桩锚间距对遮帘式支挡结构影响数值模拟分析: 2017年; 遮帘式支挡结构是近几年来在我国贸易飞速发展、产业结构调整等动力驱动下,大型水利工程、城市深基坑开挖等不断向现代化、大型化、深水化方向延伸而发展起来的一种新型支护结构.与原支护结构相比,在支挡结构后增加了一排遮帘桩.运用有限元分析软件ABAQUS建立三维遮帘式支挡结构模型,通过模拟港池开挖以及改变遮帘桩与后端锚定结构间距,分析对遮帘式支挡结构工作性状的影响.结果表明:基坑开挖过程中,前端支护结构侧向位移变化明显,遮帘桩的设置充分利用了土体自身抗剪力学特性,遮帘效应明显;桩锚间距D在一定范围内对遮帘式支挡结构侧向位移、土压力大小影响呈现由大变小再变大的过程,即存在一个最优桩锚间距.; 赵晨羽朱珍德曹加兴; 关键词：有限元分析

石灰改良不同含砂率粉土室内试验研究被引量：4: 2018年; 通过人工配制不同含砂率(10%、30%、50%)粉土,对其采用熟石灰进行室内改良试验,探究不同配比(3%、5%、7%)石灰改良剂对含不同砂率粉土的改良效果,结果表明:在本试验确定含砂率范围内,随着含砂率的增大,素土最大干密度先增大后减小,最优含水率保持在15%左右;对同一含砂率粉土而言,石灰改良土的最大干密度明显低于素土,加大石灰掺量时,这种趋势愈发显著;适当增大含砂率使得土颗粒中粗粒增多、级配更加合理,粉土的强度有着增大趋势;对于不同配比的石灰改良土,随着石灰掺量的增加,改良土的强度明显提高;在恒定压实度(96%)下,改良土的加州承载比(California bearing ratio,CBR,下同)要明显高于素土,改良剂对粉土起到很好的稳定作用.对比含砂率与改良剂掺量对粉土强度的影响,可以看出改良剂掺量对粉土强度起到决定性作用.该研究可为石灰改良粉土路基提供工程实用参考.; 吕光东丁海栋; 关键词：粉土石灰 CBR

深埋隧洞围岩大变形与支护结构力学特性研究被引量：5: 2018年; 针对软岩地区深埋隧洞建设过程中发生的围岩与衬砌结构之间变形量大、让压能力差、持续时间长等问题,采用"收敛-约束"法、数值模拟等综合手段,对目前塑性材料充填复合衬砌的实际应用效果、围岩和支护结构的变形情况进行研究,以确定对围岩稳定性有利的支护结构.结果表明,塑性材料充填复合衬砌能够适应更大的围岩变形量,吸收一定的围岩应变能和适应围岩的变形,并起到对二次衬砌结构的保护作用,在一定程度上能提供足够的支护力以保持围岩的稳定.; 张勇平扬蒋志坚卢文斌卢文斌; 关键词：深埋隧洞塑性材料复合衬砌支护结构数值模拟

国家自然科学基金(51379065)

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