稀土超磁致伸缩材料的应用研究现状

1 什么是RE-GMSM 在磁场力的作用下,有些材料会产生伸缩应变现象,称为磁致伸缩。在国际上对新的磁致伸缩材料的研究极为广泛。特别是稀土-铁的金属化合物有巨大的磁致伸缩效应。例如TbFe_2合金的磁致伸缩常数为1750×10~(-6),比通常磁性合金大10～100倍,在磁致伸缩材料中创下了历史记录。20世纪70年代,以A.E.Clark博士为代表的,美国海军水面武器研究中心(NSWC)和Iowa州立大学Ames实验室研制出在室温有极高磁致伸缩性能的Laves相化合物,如:TbFe_2、DyFe_2、SmFe_2、HoFe_2、(TbDy)Fe_2、(TbDyHo)Fe_2、(SmDy)Fe_2等,统称为稀土超磁致伸缩材料(RE-GMSM)。它是国际上发展的高效功能材料,就电—机转换功能而言,其性能远高于其他材料,国外已完成大量应用研究,开始向成熟的商品化阶段过渡发展。新技术突破了传统技术的限制,解决了以往许多无法解决的问题,对尖端技术、军事技术和传统产业的发     

边缘撕裂--一种致裂致震机制

明确提出两个板块或地块之间相互作用（主要是错动）中存在一种致裂致震机制－边缘撕裂，并以中国云南境内的红河断裂和美国加州的圣安德列斯两侧地块的边缘撕裂现象为例作了具体阐述。     

工业开采诱发地震的应力降研究现状和主要科学议题

诱发地震及其灾害风险已成为非常规油气资源开发和废水回注等新型工业活动顺利实施的重要威胁。应力降是反映地震破裂前后断层上平均应力差的物理量,对诱发地震中应力降的系统研究有助于揭示诱发地震的震源特征、高频地震动特征、构造背景和地震危险性。本文系统地总结了近20年来工业开采诱发地震中应力降的相关研究进展,分别从计算所用理论方法、获得的平均应力降数值、影响应力降数值的主客观因素、围绕应力降的重要科学讨论等方面做了归纳分析。介绍了直接进行谱拟合、经验格林函数(EGF)、谱叠加和广义反演3种适用性的计算方法,通过案例考察了工业开采诱发地震的应力降平均值,分析影响应力降测定数值的主客观因素,并总结应力降空间分布依赖性、与震源机制类型相依性、自相似性、深度依赖性等4个主要科学问题。同时,阐述了诱发地震应力降的测定可靠性仍未突破、主要科学问题存在广泛争议、在新型工业开采活动中具有重要应用潜力等现状。本文的总结分析可为从事新型能源开发、地震安全监管和科学研究领域的企业、管理人员和科学研究人员提供参考。     

炭质灰岩地区抽水致塌控制因素和影响因素

为研究炭质灰岩地区抽水致塌控制因素和影响因素,通过电法物探、地质钻探及抽水致塌试验相结合的综合手段,对兴安县石炭系下统岩关组（C₁y）炭质灰岩地区的岩溶塌陷进行关联分析,建立降深水位与时间、恢复水位与时间的关系对比曲线。研究结果表明:在炭质灰岩地区进行抽水活动时,其主要补给源为小溶洞内储存水,运输通道为岩溶裂隙;该炭质灰岩地区岩溶裂隙具有不规则性,因此,在同类地层中测得的渗透系数k及影响半径R有较大差异;研究区域内抽水致塌的位置受地质构造的影响较为明显;钻井人为抽水致塌受多种因素共同作用影响,而地下水位升降为主要影响因素。     

花岗岩巴西劈裂渐进破坏特征与能量演化研究

既有的巴西劈裂试验与模拟研究多集中在宏观破坏模式与细观演化规律上,对劈裂渐进过程的能量演化特征的分析较少。结合数字图像相关技术(DIC)与声发射实时监测,开展花岗岩的巴西劈裂实验。首先分析实验过程中,岩石破裂模式与破裂尺度的演化规律。在此基础上,采用颗粒流程序(PFC2D)对劈裂试验过程进行数值模拟,分析实验过程中内部裂纹演化过程的能量特征。试验与数值模拟对比结果表明:加载过程中岩样的损伤变化一共经历了4个阶段,即裂隙压密阶段(Ⅰ)、裂纹萌生阶段(Ⅱ)、裂纹扩展阶段(Ⅲ)、峰后破坏阶段(Ⅳ)。试样在裂隙萌生和裂纹扩展阶段以拉张型微破裂为主,裂纹扩展阶段后期产生剪切型破裂,并在加载直径方向形成大尺度裂纹并贯穿整个圆盘形成宏观破坏;试样在裂隙压密和萌生阶段几乎无耗散能,外力所做功几乎都转为岩体内可释放应变能,在破裂扩展后期应变能快速释放,声发射能量在峰值应力附近时达到最大值,峰后破坏阶段试件的可释放应变能快速减小,能量通过形成大量新裂面被耗散掉。     

武汉市江夏区大桥新区红旗村黏土盖层岩溶塌陷致塌模式分析

武汉市江夏区大桥新区红旗村文化大道附近发生岩溶塌陷,其上覆盖层为黏土。文章针对该类型岩溶塌陷,结合岩溶发育特征、土体物理力学性质、水文地质条件和人类工程活动等影响因素,对致塌模式进行了综合分析,得出在溶沟底部分布有软塑至流塑状的力学性质较差的红黏土,溶沟底部发育的溶蚀裂隙与下部的溶洞或通道相联通;流塑状红黏土流失至下部岩溶通道中,形成土洞;钻探施工、楼房载荷、振动作用加速黏土体的软化、崩解和溶蚀作用,进而加速土洞向上发展。此外,地基开挖减少上覆黏土厚度,降低了土体抗剪强度,最终在上覆土体自身重力和附加荷载作用下发生塌陷。根据土体受力情况,得出塌陷力学模型,并利用数据进行验证,其验证结果与实际相符合,并结合致塌模式和力学分析提出应增强土体抗塌性能、增加建筑物地基稳定性和减缓岩溶系统水动力因素变化的防治措施。      

则木河断裂带灾害效应及致灾模式研究

则木河断裂带位于青藏高原东南缘,川滇菱形地块东边界的突起上,为大型左旋走滑活动断裂,因其所处的特殊构造部位、强烈的地壳形变与断裂活动,从而具有地形复杂、构造强烈、地震活跃、次生地质灾害严重的特点。大箐断层在则木河断裂带次级断裂中活动速率最大,地处断陷河谷盆地和大箐梁子隆起区,且大箐梁子为1850年7.5级地震震中和断层枢纽运动中心,河谷保留冰川活动的遗迹,地质灾害发育,因此将大箐断层作为研究对象具有良好的典型性和代表性。通过现场调查,依据孕育地灾的地质背景条件,斜坡在地震动力作用下的响应特征和斜坡失稳的成因机制,将断裂致灾模式分为3大类,7亚类,共15种类型。大类的划分主要依据地质灾害的类型,亚类考虑灾害动力响应过程及斜坡失稳演化模式,是斜坡失稳破坏最显著的差异;小类的划分主要依据坡体的地质结构,是灾害失稳具体形式上的差异。本文较为系统地揭示了大箐断层地质灾害的成因机制及致灾模式。     

黄色葡萄石的光谱学特征研究

利用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等测试分析手段,并结合偏光显微镜及常规宝石学方法,对黄色葡萄石样品进行了系统的测试研究。结果表明,黄色葡萄石具有典型的显微交织结构。红外吸收光谱和拉曼光谱显示了硅氧官能团的振动在900-1100cm~(-1)和400~800cm~(-1)波段产生特征吸收峰,同时OH~-的振动产生了3495cm~(-1)红外吸收峰和320cm~(-1)、390cm~(-1)拉曼吸收峰。紫外可见光谱显示,葡萄石具有430nm和580nm的吸收带,推断其黄色调是由Fe~(3+)致色形成的。