传统水力压裂物理模拟方法在定量研究裂缝形态和动态监测裂缝扩展路径方面存在一定不足,难以精确评价裂缝起裂与扩展的动态过程,因此亟需发展数字化与智能化技术,以提高水力压裂物理模拟方法的精确性。系统调研了数字岩心重构、声发射定位和分布式光纤监测等技术的方法原理、研究现状和发展方向,探究了多方法联合监测实验过程中数据获取、裂缝重构和数据解释的关键技术原理,厘清了水力压裂物理模拟中的试样制备、方法组合和适用范围,指出了真三轴水力压裂物理模拟非平面、非对称和非均衡的起裂和扩展特征,并进行了展望,以期帮助研究人员深入认识复杂裂缝扩展的动态过程,水力压裂物理模拟方法的数字化和智能化是未来研究趋势,为水力压裂物理模拟技术发展、实验方案设计和现场应用提供参考。
针对钢筋混凝土黏结?滑移行为,利用ABAQUS有限元软件,构建了基于内聚力模型的钢筋混凝土黏结?滑移有限元模型,通过能量和荷载?位移曲线探究了仿真模型网格敏感性以及内聚力参数敏感性。针对钢筋混凝土黏结强度问题,建立基于非线性自回归动态神经网络模型(NARX)的预测模型,以黏结长度、钢筋直径和加载方式为变量,建立20组数据对钢筋的荷载?位移曲线进行了预测。结果表明,当网格尺寸为6 mm时,可以较理想地平衡预测精度与计算成本;有限元预测结果对内聚力参数的敏感性由强到弱依次为损伤起始强度、断裂能和刚度;所建立的NARX预测精度达到99.6%,有潜力代替量大且耗时的数值模拟和物理试验,实现对钢筋混凝土黏结强度的高效准确预测,为钢筋混凝土黏结强度的预测和设计提供新的便捷途径。
以纳米TiO2为添加相,按一定比例添加B2 O3和H3BO3,采用高能球磨和粉末冶金法相结合的方法制备了体积分数为4%的纳米氧化物粒子增强Al基复合材料,最后在723 K的条件下以16∶1的挤压比制备了复合材料棒材。结果表明,经过4 h的球磨后,可以实现纳米氧化物在Al基体中的弥散分布;经过893 K的真空热压后,添加相与Al基体发生原位化学反应并生成了Al2O3等。当Ti与B物质的量比为1.0∶1.5时,复合材料的力学性能最优;同时,当B元素的先驱体化学成分不同时,复合材料的力学性能差异显著;TiO2+H3BO3/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为507.7 MPa和151.3 MPa,展现出最高的室温力学性能;TiO2+B2O3/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为353.7 MPa和167.1 MPa,展现出最佳的高温力学性能。