岩土材料的微观结构和微观力学（英文）

岩土材料（如黏土、砂土、岩石和混凝土等）在颗粒尺度上均具有独特且明显的微观结构（如组构、粒径、颗粒形状、矿物组成、接触模式和内部孔隙等）。这些颗粒尺度的微观结构较难直接观察,但对岩土材料的宏观物理力学行为（如剪切强度、压缩性和渗透性等）有着显著的影响。近年来,各种新型岩土工程材料（如纤维增强土和生物加固土）表现出更加复杂的微观结构。岩土材料微观结构对材料工程性质的影响促使人们采用更加先进的理论、实验和数值方法对其进行探索,从而大大加深了人们对宏微观力学的认识与理解。为分享岩土材料微观结构和微观力学的最新研究进展,本专辑收集了在该研究领域具有代表性的研究成果,涵盖了颗粒-颗粒和颗粒-流体相互作用、X射线计算机断层扫描观测技术及其应用、颗粒破碎和颗粒形状的影响、岩石裂隙扩展等方面。希望本专辑能加强读者对各个研究领域的理解,并进一步推动多场多尺度问题的应用和发展。     

准脆性材料宏观特性

准脆性材料在宏观力学介质模型中所遇到的问题实质上是尺度问题,或者说,准脆性材料应变局部化和断裂过程本质上是微观或细观尺度上的力学行为。     

题目：采用纳米压痕及动态模量图研究 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面的纳米力学性能

目的：揭示水泥基材料中 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面的尺寸及微观力学特性,为从纳米尺度理解水泥基材料的性能提供依据。创新点：采用动态模量图技术对 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面微区的尺度及力学行为进行研究,借助动态模量图的高分辨性,可获得该微区精确且有效的信息。方法：对比利用纳米压痕及动态模量图对 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面进行研究。结论：纳米压痕仅能粗略估计界面微区的尺寸及力学参量,相比之下,动态模量图的分辨率要高出2个数量级（表2）,因此可获得更精确的测量值。C-S-H凝胶/水泥颗粒界面的尺寸在250 nm左右,模量值介于60 GPa和70 GPa之间。此界面区可认为是包覆水泥颗粒周围的一层紧密的水化层结构,其致密性将阻止内部水泥的进一步水化。     

中学生“宏观—微观—符号”三重表征的调查研究

一、问题的提出化学是一门在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。物质的性质体现在宏观变化上,物质的组成、结构等微观知识则是理解性质、把握变化本质的基础与依据,而化学符号则从微观层次简明地表达了宏观物质及其变化规律,成为连接宏观和微观的中介和桥梁。这样,在化学学习中,学习者心理上就形成了对物质所特有的三种表征形式:宏观表征、微观表征和符号表征。这三种表征形式之间不应是孤立的,而应有机地结合统一起来。因此,建立对化学知识的宏观表征、微观表征和符号表征三者间的相互联系,是化学学科特有的…     

颗粒流数值分析软件在岩石力学实验教学中的应用

传统的室内岩石力学实验只能提供岩石的宏观力学参数和岩石试样宏观破坏特征,不能获得岩石实验加载过程中,组成岩石试样的内部颗粒细观参数的时-空演化关系,不利于学生对岩石相关宏观力学参数和破坏模式的理解。将颗粒流软件PFC2D引入岩石力学压缩实验教学,通过室内实验和数值实验的双重训练,能够使学生从岩石的微观组构特征角度认识岩石力学的特性差异,拓展了思维,开阔了眼界,提升了科研兴趣,取得了较好的教学效果。     

工程材料课程辅导

1 基础理论知识这一部分包括教材的前五章内容。主要阐述材料的宏观性能与微观结构之间的关系。第一章主要介绍材料受到外界所施加的各种载荷后,表现出的宏观行为,即我们平时经常使用的材料的机械性能。这些性能参数即是我们选择材料和使用材料时的主要依据。在工程材料的应用方面,静载时的机械性能应是掌握的重点。材料的性能主要是由材料的内部结构决定的。第二章(工程材料的结构及凝固)主要以材料内部的原子结构、结合键、原子的排列方式及晶体内的晶体缺陷三个结构层次来说明材料内部结构与其性能之间的关系,也就是说材料固有的内部结构形式决定着它的各     

汶川地震后捐款从众现象分析

把宏观层次的社会结构与微观层次的个体心理状态联系起来分析汶川地震后捐款从众现象,指出了社会结构怎样作用于人们的心理、影响了人们的行为。从众是震后捐款不可忽视的现象。其既是当前社会秩序和社会结构安排的结果,也是我们传统慈善文化和善的等级化的体现,并在大众媒体的刺激、示范与压力下得到了最大程度的扩展。通过从众反思我们的慈善行为,笔者倡导的就是在现代慈善意识浸润下的"常态"慈善。     

职业和教育中的时间：社会学意义的反思

时间作为一种社会建构,旨在将人与世界联系起来,亦即将主观时间与客观时间联系在一起。职业和教育是将人与世界联系起来的两个重要的社会时间事件,时间在其中扮演了重要角色。对时间与职业之间关系的研究表明,存在职业时间由他者支配和职业时间由本己设计这两种职业时间形态。对时间与教育之间关系的研究表明,存在宏观层面的时间制度、中观层面的时间结构和微观层面的时间逻辑这三个教育时间的层次。     

形貌基因突变与衰减对于颗粒材料能量耗散行为的影响（英文）

目的：本文旨在探讨不同尺度颗粒形貌特征对于砂土应力-应变以及能量耗散行为的影响。方法：1.通过同步X射线计算断层扫描实验,提取高精度的真实颗粒形貌,并通过三维点云表征;2.通过基于球谐分析的主成分分析方法,构建不同尺度下颗粒形貌的突变与衰减;3.通过离散单元法仿真,模拟不同形貌试件的三轴剪切过程,并进一步讨论不同尺度颗粒形貌对于颗粒材料应力-应变以及能量耗散行为的影响。结论：1.通过比较较松散和较密实的试件,发现对于较松散试件,颗粒形貌对颗粒材料的初始刚度、应力-应变、体积应变和摩擦能量耗散等响应的影响更为明显;2.对于不同尺度下的颗粒形貌,局部圆度较长径比对颗粒材料宏观响应的影响更大;3.颗粒材料的能量耗散行为由颗粒形貌和初始孔隙率共同决定。     

晶体的宏观对称性与微观对称性

分析和讨论晶体宏观对称性与微观对称性的区别和联系,明确晶体的宏观对称性是微观对称性的宏观反映,而平移对称性的存在与否,是晶体的微观对称性与宏观对称性之间的分水岭。