摘要：基于Fick定律的各类混凝土氯离子预测方法因影响因素之间存在耦合或者同质性而难以考虑多个影响因素进行分析。提出了基于麻雀搜索算法神经网络(SSA-BP)的机制砂混凝土氯离子扩散系数的人工智能预测方法。神经网络的拓扑结构设计为包含4节点输入层、9节点隐藏层、1节点输出层。以水胶比、环境温度、相对湿度以及粉灰比4个参数作为输入变量,以28 d氯离子扩散系数作为输出变量,通过室内试验得出的数据为样本值,使用决定函数(R2)、均方差(MSE)等对优化前后的两种神经网络模型进行对比分析,并探究不同变量因素对氯离子扩散系数的影响。结果表明:通过引入麻雀算法(SSA)可以弥补BP神经网络全局搜索能力弱的缺点,解决预测结果局部最优的难题,从而提高氯离子扩散的预测准确度。

摘要：众所周知,掌握天然气扩散规律是天然气泄漏监测方案设计的重要依据,其中利用高斯模型来预测天然气泄漏扩散规律已成为天然气事故风险评估和安全疏散的重要技术,但目前还没有适用于天然气等轻气泄漏扩散浓度测量的实验装置。为解决高斯预测模型对天然气泄漏扩散预测精度较低的问题,采用天然气扩散浓度监测实验平台,借由阵列布置的激光甲烷浓度探头测量不同风速和不同泄漏速率下,扩散下游空间内不同高度和位置的甲烷浓度,进一步修正了高斯扩散模型中的抬升高度和侧向、垂向扩散系数。研究结果表明:①自主设计的甲烷浓度监测实验平台,可实现下游扩散空间内任意位置的泄漏气云捕捉和分布式浓度测量;②天然气泄漏的气云抬升现象不明显,仅在无风、泄漏速率较小时出现了明显的气云向上抬升。结论认为,通过实验优化后的高斯扩散模型计算精度显著提升,对比查表获取的经验参数,本研究优化后的高斯模型预测扩散浓度偏差由33%降低至16%,显著降低了预测误差,成果对天然气泄漏风险评估与泄漏监测系统的设计具有重要指导意义。

摘要：为从水气角度量化沥青路面水损害提供理论依据,探究半刚性基层内水气扩散的影响因素,通过理论推导确定材料厚度和温度条件这两个主要影响因素,设计试验装置和试验方案,探究材料厚度和温度条件对半刚性基层内水气扩散的影响规律。研究结果表明:半刚性基层内水气扩散与其两侧相对湿度差无关,与温度因素和厚度条件相关;水气扩散通量随着材料厚度增大而逐渐减小,且减小趋势逐渐减缓,而水气扩散系数随着材料厚度增大而增大,且增大趋势逐渐减缓,这说明材料厚度增大会在一定程度上阻碍半刚性基层内的水气扩散;水气扩散通量随着温度增大而增大,且增大趋势逐渐加剧,而水气扩散系数随着温度增大而增大,且增大趋势逐渐加剧,这说明温度增大会为水气扩散提供更多的能量,加剧水气在半刚性基层内的扩散。

摘要：在压水堆堆芯Pin-by-pin均匀化计算中采用均匀泄漏修正模型及非均匀泄漏修正模型对组件计算的中子能谱进行修正,本文研究了Pin-by-pin均匀化计算中均匀泄漏修正模型及非均匀泄漏修正模型的实现方式,提出了非均匀泄漏修正模型和栅元均匀化方法的联合实现方式,并分析比较了不同栅元均匀化扩散系数产生方式的计算效果。数值结果表明,非均匀泄漏修正模型及由其产生的中子泄漏系数能有效提高压水堆堆芯Pin-by-pin计算的精度。

摘要：采用介观模拟耗散颗粒动力学(DPD)方法研究分子构型变化对聚电解质疏水改性聚丙烯酰胺(HMHPAM)在水溶液中的行为和性质的影响.模拟中采用均方根末端距量化表征聚合物的伸展程度,并通过计算溶液中水分子的扩散系数考察大分子形态和构型变化对体系粘度的影响,探讨了聚合物的浓度、聚合方式、疏水改性比例及水解程度对聚合物溶液的影响机制,预测了重复单元的种类和排列方式对聚合物构型和溶液性质的影响规律,为HMHPAM聚合物的分子设计、合成及应用提供指导.

摘要：固体浮力材料具有密度低和抗压强度高等性能,是载人/无人深潜器一种重要材料。固体浮力材料在高压下空心玻璃微珠会逐步发生破坏,导致吸水率增加,从而降低潜水器的正浮力,进而影响到载人/无人深潜器的安全性和使用性。浮力材料的吸水率与应力之间存在耦合关系,对浮力材料吸水率的计算造成了困难。本研究以同心球壳单胞为研究对象,通过添加子程序,采用有限元数值分析吸水过程。研究了不同厚度点、不同时间时浮力材料的体应力、吸水率、吸水扩散系数的分布、变化和相互关系;发现吸水率与体应力、扩算系数与体应力存在线性关系。将有限元分析结果与实验数据进行比较,有限元计算结果与实验数据吻合较好,验证了简化模型的有效性。文章可为全海深固体浮力材料设计和应用提供理论指导。

摘要：设计了模拟再生剂在老化沥青中扩散过程的试验方案,并基于软化点试验结果进行回归分析,得到了反映再生剂在老化沥青中扩散程度的相对指标——扩散系数p;分析了再生剂品种、沥青老化程度和环境温度对扩散系数p的影响;基于劈裂强度试验,分析了再生剂扩散程度对再生沥青混合料性能的影响.结果表明:再生剂黏度越大或沥青老化程度越深,再生剂在老化沥青中的扩散程度越低;环境温度和扩散时间的增加能显著提高再生剂的扩散程度;再生剂在老化沥青中的充分扩散有利于再生沥青混合料强度的提高.

摘要：钱塘江河口潮强流急,涌潮汹涌,是典型的强混合型河口,其盐水入侵程度远强于其它潮汐河口。基于Godunov格式的有限体积法建立了涌潮作用下二维高精度盐水入侵数学模型,结合实测潮汐、涌潮和氯度资料分析,研究了涌潮对钱塘江河口盐水入侵的影响。结果表明,涌潮促使盐水入侵加剧,导致时间上和纵向上氯度变率增大,涌潮是形成盐度锋的动力机制。同时,涌潮紊动激烈,促使氯度垂向分布均匀。另外,还对氯度控制方程中扩散系数的取值进行了讨论,认为钱塘江河口扩散系数取102m2/s量级较为合适。

摘要：研究了Zr-2/Cr扩散偶在1023～1123K范围内的反应扩散.用扫描电镜观测反应层宽度,用能谱仪(EDS)测定了反应层Zr、Fe和Cr沿扩散方向的浓度分布,研究了反应层的生长动力学.结果表明,反应层生长基本符合抛物线规律,生长过程受扩散控制.用Boltzman-Matano-Heumann模型计算了Cr在反应层Zr(Fe、Cr)2中的互扩散系数D,得到了互扩散系数D与温度的Arrhenius方程.由计算的扩散数据与Cr在Zr中形成稀固溶体时Cr的扩散数据比较可知,Cr在金属间化合物Zr(Fe、Cr)2中的扩散比在稀固溶体中的扩散快5个数量级.

摘要：利用Abaqus有限元软件建立了氢在含不同奥氏体相体积分数(φγ)双相不锈钢中的二维扩散有限元模型,分析了φγ对氢在双相不锈钢中扩散分布的影响,计算了氢在含不同φγ的模型中的表观扩散系数(Dapp),建立了Dapp与φγ的关系式.结果表明:氢在双相不锈钢中的Dapp随着φγ的增加而降低,并且ln Dapp与φγ之间呈现出线性变化关系;将φγ=44.3%,50.0%,57.3%的3种模型中的奥氏体相沿扩散深度方向延长,以分析氢沿着双相不锈钢横向和纵向组织中的扩散差异.结果表明,氢在纵向组织中的扩散速度更小,氢脆敏感性更弱.