A novel coupled FDM-DEM modelling method for flexible membrane boundary in laboratory tests     

Hua-Xiang Zhu  Zhen-Yu Yin  Qiang Zhang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(3):389-404

Difficulties are involved in discrete element method (DEM) modelling of the flexible boundary, that is, the membranes covering the soil sample, which can be commonly found in contemporary laboratory soil tests. In this paper, a novel method is proposed wherein the finite difference method (FDM) and DEM are coupled to simulate the rubber membrane and soil body, respectively. Numerical plane strain and triaxial tests, served by the flexible membrane, are implemented and analysed later. The effect of the membrane modulus on the measurement accuracy is considered, with analytical formulae derived to judge the significance of this effect. Based on an analysis of stress-strain responses and the grain rotation field, the mechanical performances produced by the flexible and rigid lateral boundaries are compared for the plane strain test. The results show that (1) the effect of the membrane on the test result becomes more significant at larger strain level because the membrane applies additional lateral confining pressure to the soil body; (2) the tested models reproduce typical stress and volumetric paths for specimens with shear bands; (3) for the plane strain test, the rigid lateral boundary derives a much higher peak strength and larger bulk dilatation, but a similar residual strength, compared with the flexible boundary. The latter produces a more uniform (or ‘diffuse') rotation field and more mobilised local kinematics than does the former. All simulations show that the proposed FDM-DEM coupling method is able to simulate laboratory tests with a flexible boundary membrane.  相似文献   

Dynamic loading tests and seismic response analysis of a stud-type damper composed of multiple friction units with disc springs     

Takeshi Sano  Kazutaka Shirai  Yasumasa Suzui  Yoshikazu Utsumi 《地震工程与结构动力学》2020,49(13):1259-1280

This paper presents an experimental study on the performance of a shear-sliding stud-type damper composed of multiple friction units with high-tension bolts and disc springs. A numerical evaluation of the response reduction effects achieved by the stud-type damper is also presented. In dynamic loading tests, the behavior of stud-type multiunit friction damper specimens was investigated. Three different full-scale damper specimens, which were composed of five, six, or seven friction units with two or four sliding surfaces, were incorporated into loading devices for testing. The stud-type friction dampers demonstrated stable rigid-plastic hysteresis loops without any remarkable decrease in the sliding force even when subjected to repetitive loading, in addition to showing no unstable behavior such as lateral buckling. The damper produced a total sliding force approximately proportional to the number of sliding surfaces and friction units. The total sliding force of the stud-type damper can thus be estimated by summing the contributions of each friction unit. In an earthquake response simulation, the control effects achieved by stud-type dampers incorporated into an analytical high-rise building model under various input waves, including long-period, long-duration and pulse-like ground motions, were evaluated. A satisfactory response reduction was obtained by installing the developed stud-type dampers into the main frame without negatively impacting usability and convenience in terms of building planning.  相似文献   

X波段高分辨率SAR数据土石坝表面相干性时序变化分析     

单强  姜卫平  李陶  陈露璐 《测绘通报》2020,(10):1-5

本文以深圳公明水库6个中小型土石坝为试验区，利用10景1 m分辨率升降轨X波段TerraSAR影像和坝体附近连续气象站的降雨量数据，研究了坝体表面相干性的时序变化与雷达本地入射角及降雨的关系。试验结果表明，混凝土面板和草坡平均相干性均会随本地入射角增加而减小，同时，草坡表面平均相干性在有微小降雨的情况下就会快速下降0.1~0.2，差分干涉图的噪声增大；混凝土面板对微小的降雨敏感度小，但是在暴雨情况下将导致其表面完全失相干。上述结果表明，针对中小土石坝坡体变形监测应当顾及坝体的坡度及入射角选择合适的雷达成像参数，同时应充分利用降雨资料评估干涉图失相干情况，剔除噪声数据。  相似文献   

河北省怀安县朱家洼矿区地球化学特征与找矿方向     

王占彬 《地质与勘探》2020,56(1):102-112

河北怀安朱家洼矿区位于华北板块北缘中段太古宙、元古宙、中生代金银铅锌铁硫铁矿成矿带,为火山热液型金多金属矿。为查明该区成矿规律,明确找矿方向,在区内开展了水系沉积物测量、土壤地球化学测量等工作。通过对元素分布、元素相关性、元素异常等特征研究表明,Au、Mo为本区主成矿元素;各元素异常平面分布具有分带性,高温元素W、Sn、Bi异常位于骆驼山火山机构中心,中低温元素Pb、Zn、As、Ag等异常分布于火山机构边部及周边围岩中,成矿元素Au、Mo异常主要位于火山机构西侧围岩中。异常查证发现金钼矿化体2条,金钼矿化受火山机构和北西向构造带控制。依据成矿地质条件、地球化学异常及查证成果认为,朱家洼矿区Au、Mo成矿潜力大,火山机构西侧围岩区是该区重点找矿地段。  相似文献   

渤海自由生活海洋线虫两个新纪录种     

赵丽萍  乔春艳  陆洋  孙静 《海洋与湖沼》2020,51(1):212-217

在对渤海滨州贝壳堤岛的自由生活海洋线虫进行分类和多样性研究中,发现2个我国新纪录种并进行了描述。其中,澳洲深咽线虫Bathylaimus australis Cobb,1894主要特征为:头刚毛长约20μm,分为4节,顶端膨大;前口腔大,无齿,后口腔小,具小齿;化感器双环形,位于口腔中部位置;交接刺细长,稍向腹面弯曲,近端膨大呈头状,长32-37μm;引带宽大,肾形,长36-40μm,末端角质化,渐尖。古氏努朵拉线虫Nudora gourbaultae Vincx,1989主要特征为:体表具12列纵向排列的V型装饰;第二体环较宽,头刚毛11-15μm(为头颈的67%-81%);化感器圆形,直径4-6μm(为相应体径的29%-38%),位于第二体环上;具双咽球;交接刺细长,弯曲呈S型,长为肛径的1.3-1.5倍;引带等于或长于交接刺,镰刀型,无肛前辅器。  相似文献   

守初心耕海探洋七十载担使命披风踏浪砥砺行——中国科学院海洋研究所70年发展纪实   总被引：1，自引：0，他引：1  

王凡  孙松 《海洋与湖沼》2020,51(4):664-672

中国科学院海洋研究所是新中国第一个专门从事海洋科学研究的国立科研机构,她的70年光辉历程是我国海洋科技事业从无到有、从弱到强的发展缩影,是新中国海洋科学调查研究自主创新发展历程的真实写照。本文简要介绍中国科学院海洋研究所的主要发展历程,回顾70年来取得的主要科技成就,并围绕新形势下建设海洋大科学研究中心等改革发展举措,讨论和展望研究所的未来发展。  相似文献   

溢油乳化过程C波段微波散射特性实验研究     

舒思京  孟俊敏  张晰  过杰  刘根旺 《海洋学报(英文版)》2020,39(7):135-145

本文基于水槽溢油观测实验，研究溢油乳化过程中表面散射特性的变化。利用全极化C波段微波散射计和矢量网络分析仪等测量设备对易发生乳化反应沥青含量小于3%的原油（A型油）、油田中开采出的新鲜原油（B型油）和经过脱水去杂质处理的工业原油（C型油）进行观测。文中详细分析了在C波段微波下乳化油膜与平静水面的后向散射差异，以及油膜乳化过程对后向散射的影响，结果显示在低风速、无浪的条件下（最大波高低于3mm），原油的乳化反应可通过表面粗糙度和自身介电常数的变化来调制雷达后向散射，并且这两种方式中表面粗糙度的影响占主导地位。对比B型和C型原油在乳化状态和未乳化状态下的表面后向散射，结果显示在各状态下B型油膜表面后向散射均大于C型油，且在VV、HH、HV/VH极化方式下两者后向散射平均差异分别为2.19 dB、2.63 dB、2.21 dB，在20%油膜含水率的乳化状态下差异较未乳化状态时小，平均差异分别为0.98 dB、1.49 dB、1.5 dB，结果表明不同类型油种间由于成分和油膜属性的不同会在一定程度上导致油膜表面粗糙度存在差异，影响油膜表面后向散射。  相似文献   

溢油对海洋生态系统内在价值损害的评估——以“塔斯曼海”轮溢油事故为例     

严志宇  孙冰  付红蕊  任杰 《海洋科学》2020,44(4):85-89

作者籍以能值和生态炯分析,将海洋生态内在价值补充到溢油损害评估中,并以"塔斯曼海"轮溢油事故为例,分析了生态系统内在价值损害评估的特点。结果表明溢油生态内在价值损害大于对生态服务价值的损害,前者是后者的6.9倍;能值变化反映对资本积累的损害,生态炯更突出了溢油对初级生产力的生态系统的影响。本评价是现有溢油损害评价的补充,可为彻底、有效环境治理、生态修复提供保障,对海洋开发管理决策和公众环保意识的提高将有积极的影响。  相似文献   

2013—2019年度海洋科学技术奖计量统计及其科研合作网络分析          下载免费PDF全文

赵晓龙  李保石  王泉斌 《海洋开发与管理》2020,37(11):19-27

文章基于2013—2019年度海洋科学技术奖，运用计量统计、社会网络分析等研究方法，探究海洋科学技术奖获奖成果计量特征、学科分布、获奖机构及其科研合作关系等，直观揭示海洋科学技术奖所构成的科研合作范式、科研合作网络结构等，以期为海洋科研管理、科技创新和学科建设等提供科学参考。研究表明：整体上，海洋科学技术奖获奖成果呈逐年递增趋势，一等奖与二等奖的获奖等级比值呈下降趋势；学科划分上，获奖成果主要隶属于“海洋科学”学科，又以海洋生物学、海洋装备与设备、海洋化学和物理海洋学为主体；获奖机构方面，海洋科学技术奖已奖励包括中国海洋大学和中国科学院海洋研究所等涉海类高校和科研院所在内的各类海洋科技创新主体285家，分布在山东、浙江、广东、上海、北京、江苏等19个省（市、自治区）；科研合作方面，海洋科学技术奖获奖核心机构所构建的科研合作关系紧密，以自然资源部第二海洋研究所的中心度最高，中国海洋大学的中间中心度最高，其控制该科研合作网络中其他机构之间沟通交流的力度最大。  相似文献   

五圆柱体结构群绕流特性及互扰效应研究     

涂佳黄  张志豪  曹波  肖毅凡  梁经群 《海洋工程》2020,38(1):101-110

基于Fluent流体计算平台,运用大涡模拟方法对亚临界雷诺数Re=3900下“X”形排列五圆柱体结构群三维绕流特性进行研究,主要分析来流攻角α与间距比L/D两个关键参数对五圆柱体结构群的尾流区三维涡结构演化与流体力系数的影响,并揭示其内在流动互扰机理。研究表明:来流攻角和间距比的变化对五圆柱体结构群流动控制及互扰效应的影响显著。在小间距比工况下,观察到柱体群间隙区域内流体高速流动的现象,导致五圆柱体之间的互扰作用十分强烈。间隙流对中间圆柱体和下游圆柱体有较强的冲击作用,对其表面的流体力分布特性有显著的影响。另外,大间距比工况下,当α=0°与L/D≥5.0工况时,柱体群尾流效应强于其间隙流效应。当α=22.5°与L/D=7.0时,位于下游与中间处的圆柱体流体绕流特性存在较大差异。而当α=45°与L/D≥6.0时,位于上游与中间处的圆柱体尾流区均会产生正负交替的漩涡结构。  相似文献