单层蓝磷带电点缺陷的结构稳定性及电子性质

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作者 马荣荣 马晨蕊 +2 位作者 葛梅 郭世祺 张均锋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期269-276,共8页

作为一种新型的二维材料,蓝磷因其具有较高的载流子迁移率和较大的禁带宽度引起了研究者们极大的研究兴趣.近年来已有研究讨论了蓝磷中的结构缺陷,但是关于其缺陷带电性质的研究尚未见报道.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,... 作为一种新型的二维材料,蓝磷因其具有较高的载流子迁移率和较大的禁带宽度引起了研究者们极大的研究兴趣.近年来已有研究讨论了蓝磷中的结构缺陷,但是关于其缺陷带电性质的研究尚未见报道.本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,讨论了蓝磷SW(Stone Wales)缺陷、单空位(SV)缺陷、两种双空位缺陷(DV-1和DV-2)以及两种替位缺陷(OP和CP)的带电性质.利用带电缺陷体系能量依赖于晶胞尺寸的渐进表达式进行外推的方法,修正了蓝磷带电缺陷体系的形成能.研究结果表明,在所讨论的缺陷中,富O条件下OP具有最低的形成能,最稳定;而SV的离化能最小,最容易电离.引入的缺陷态会对蓝磷的禁带宽度产生影响.缺陷带电过程中,缺陷态位置变化导致绝大部分缺陷转变为深能级缺陷.本研究结果对缺陷工程在二维材料上的应用提供了一定的理论指导. 展开更多

关键词 第一性原理计算 蓝磷 带电缺陷 离化能

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材料性能对加筋圆柱壳结构稳定性的影响

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作者 陈岑 刘尹 +3 位作者 朱时洋 和卫平 武晓雷 张均锋 《力学与实践》 2024年第6期1201-1206,共6页

研究加筋圆柱壳结构在静水压下的稳定性对深海工程具有重要意义。针对材料性能对加筋圆柱壳结构稳定性的影响,本文选取两种材料——高强钢和钛合金,建立典型的结构模型,结合有限元计算和理论分析重点研究了材料的关键性能参数——杨氏... 研究加筋圆柱壳结构在静水压下的稳定性对深海工程具有重要意义。针对材料性能对加筋圆柱壳结构稳定性的影响,本文选取两种材料——高强钢和钛合金,建立典型的结构模型,结合有限元计算和理论分析重点研究了材料的关键性能参数——杨氏模量、屈服强度以及硬化能力对加筋圆柱壳结构在静水压下的失稳临界载荷和失稳模式的影响规律。本文的工作能为加筋圆柱壳结构优化及承载能力的提升提供可靠依据。 展开更多

关键词 加筋圆柱壳 静水压 稳定性 高强钢 钛合金

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冲击载荷下饱和砂土渗流和破坏的实验研究 被引量：19

3

作者 张均锋 孟祥跃 +2 位作者 俞善炳 谈庆明 郑哲敏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期230-237,共8页

对饱和破土在冲击载荷下发现的变形和流动效应进行了落锤模拟实验研究，发现砂土骨架出现纵向排水通道和横向断裂等现象，对可能影响这些现象的主要因素进行了对比的实验，对上述实验现象进行了初步的解释．

关键词 饱和砂土 冲击 渗流 裂纹 破坏 实验

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水位变化引起分层边坡滑坡的实验研究 被引量：24

4

作者 张均锋 孟祥跃 朱而千 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第16期2676-2680,共5页

通过对分层的边坡在水位变化时滑坡的模拟实验,考察了分层坡体的滑坡模式、坡体变形、破坏和渗流引起的滑坡,重点考察了水位涨落速度对坡体稳定的影响,以及坡面从产生张拉裂缝直到形成滑面的整个过程,并对这类滑坡中的现象给出了定性解... 通过对分层的边坡在水位变化时滑坡的模拟实验,考察了分层坡体的滑坡模式、坡体变形、破坏和渗流引起的滑坡,重点考察了水位涨落速度对坡体稳定的影响,以及坡面从产生张拉裂缝直到形成滑面的整个过程,并对这类滑坡中的现象给出了定性解释。最后用有限元对实验坡体进行了应力和位移的静力场分析,计算结果与实验结果基本一致。 展开更多

关键词 岩土力学 滑坡 分层边坡 水位涨落 渗流 有限元法

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含弱透水夹层饱和砂土坡体滑坡的实验研究 被引量：11

5

作者 张均锋 孟祥跃 +1 位作者 俞善炳 谈庆明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期2001-2005,共5页

通过含有细砂夹层的饱和砂土在冲击载荷下的滑坡模拟实验,考察了土层参数不均匀的坡面的滑坡模式,坡体变形,破坏和不均匀渗流引起的滑坡,特别是散体粒径不均匀时出现的含水层和通道与滑坡的关系,各控制参数(载荷的和土体的)对滑坡的影响... 通过含有细砂夹层的饱和砂土在冲击载荷下的滑坡模拟实验,考察了土层参数不均匀的坡面的滑坡模式,坡体变形,破坏和不均匀渗流引起的滑坡,特别是散体粒径不均匀时出现的含水层和通道与滑坡的关系,各控制参数(载荷的和土体的)对滑坡的影响,并对这类滑坡中的现象给出了定性解释。 展开更多

关键词 饱和砂土 坡体 滑坡 实验 低渗透层 坡体变形

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边坡稳定分析的三维Spencer法 被引量：31

6

作者 张均锋 王思莹 祈涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第19期3434-3439,共6页

将边坡稳定分析中的二维Spencer法拓展到了三维。该方法对所有条块满足力的平衡以及整体力矩平衡,克服了其他方法中只适用对称问题的缺点,不需已知滑动方向,还可根据滑面的几何特征,进一步得到各条块局部的稳定性系数及其潜在的滑动方... 将边坡稳定分析中的二维Spencer法拓展到了三维。该方法对所有条块满足力的平衡以及整体力矩平衡,克服了其他方法中只适用对称问题的缺点,不需已知滑动方向,还可根据滑面的几何特征,进一步得到各条块局部的稳定性系数及其潜在的滑动方向。此外,给出了该方法的实现步骤,其算法的收敛性也较好。最后以不对称问题为算例,并与其他文献中的结果进行比较,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 边坡工程 三维边坡分析 稳定性分析 极限平衡

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冲击载荷下饱和砂土砂面沉降的实验研究 被引量：11

7

作者 张均锋 孟祥跃 +1 位作者 谈庆明 俞善炳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期519-523,共5页

在落锤式冲击荷载下，通过对饱和砂土砂面沉降量的测量，得到液化前和液化后又重新固结的饱和砂土相对密度的变化规律，以及相对密度增量与初始相对密度的关系。对不同落高下砂面沉降量的测量，得到冲击强度与沉降量的关系。这些结果可... 在落锤式冲击荷载下，通过对饱和砂土砂面沉降量的测量，得到液化前和液化后又重新固结的饱和砂土相对密度的变化规律，以及相对密度增量与初始相对密度的关系。对不同落高下砂面沉降量的测量，得到冲击强度与沉降量的关系。这些结果可指导爆炸法密实砂土地基工程。 展开更多

关键词 冲击载荷 饱和砂土 液化 固结 沉降

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采动影响下强充水型隐伏岩溶陷落柱围岩变形与渗流场数值模拟 被引量：9

8

作者 张均锋 张华玲 +1 位作者 孟达 曹杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期2824-2829,共6页

通过引入孔隙水作用于围岩的体积力项F′,采用弹塑性本构模型和达西渗流模型,有限元数值模拟和分析存在一穿透煤层的强充水型隐伏岩溶陷落柱时的带压开采过程中,煤层围岩的变形和渗流场随采煤工作面逐步接近陷落柱时的变化规律,探讨孔... 通过引入孔隙水作用于围岩的体积力项F′,采用弹塑性本构模型和达西渗流模型,有限元数值模拟和分析存在一穿透煤层的强充水型隐伏岩溶陷落柱时的带压开采过程中,煤层围岩的变形和渗流场随采煤工作面逐步接近陷落柱时的变化规律,探讨孔隙水压力对围岩变形的影响,并分析在存在岩溶陷落柱条件下的合理防水煤柱预留距离。数值模拟结果可为含特殊地质构造煤层的开采设计提供依据,同时为进一步的流固耦合作用和煤层底板突水机制的研究以及防水煤柱的留设提供一定的参考。 展开更多

关键词 数值模拟 带压开采 陷落柱 底板突水 流固耦合

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冲击载荷下饱和砂土密实与排水过程的初步分析 被引量：7

9

作者 张均锋 孟祥跃 +1 位作者 谈庆明 俞善炳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期622-625,共4页

考虑液化后饱和砂土在重新固结时砂土骨架的压缩变形 ,对冲击造成液化的饱和砂土在排水与密实过程中砂面沉降速度、沉降量、超孔隙水压力等参数随时间的变化进行了初步的分析。在对液化后饱和砂土的渗透系数进行必要的修正后 。

关键词 饱和砂土 液化 固结 冲击载荷 排水 密实

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边坡稳定性分析的三维极限平衡法及应用 被引量：78

10

作者 张均锋 丁桦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期365-370,共6页

将二维Janbu条分法进行拓展,给出了一种三维极限平衡边坡稳定性分析方法。该方法对所有条块满足力与力矩平衡关系,可适用于任何形状的滑面,包括地质分层和水压力等复杂条件。该方法发展了传统条分法中只给出坡体总体稳定性系数的作法,... 将二维Janbu条分法进行拓展,给出了一种三维极限平衡边坡稳定性分析方法。该方法对所有条块满足力与力矩平衡关系,可适用于任何形状的滑面,包括地质分层和水压力等复杂条件。该方法发展了传统条分法中只给出坡体总体稳定性系数的作法,根据滑面的几何特征,进一步分析了各条块独立的稳定性系数及各条块的潜在滑动方向。另外,该方法承袭了用二维Janbu法分析的优缺点。最后对一个实际滑坡进行了稳定性分析。 展开更多

关键词 边坡工程 三维边坡分析 稳定性分析 极限平衡

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一类含裂隙岩质边坡的滑动弱化逐步破坏机理 被引量：4

11

作者 张均锋 丁桦 +1 位作者 徐永君 孟祥跃 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第21期3679-3683,共5页

含裂隙的岩土材料在剪切作用下,随着剪应变的增加,裂纹端部一定区域内的强度会表现出滑动弱化的现象。岩土材料这种性质的变化不同于粘性土结构性破坏,也不同于剪胀。在一定的载荷作用下,坡体内裂隙端部的滑动弱化使坡体内的应力重新分... 含裂隙的岩土材料在剪切作用下,随着剪应变的增加,裂纹端部一定区域内的强度会表现出滑动弱化的现象。岩土材料这种性质的变化不同于粘性土结构性破坏,也不同于剪胀。在一定的载荷作用下,坡体内裂隙端部的滑动弱化使坡体内的应力重新分配,从而使得应力集中加剧,裂隙尖端进一步扩展,造成岩体结构性的破坏,乃至整个滑面的贯通直至发生滑坡。因此,滑动弱化是一类含裂隙岩质边坡滑坡的机理。 展开更多

关键词 岩土材料 土结构性 岩质边坡 滑动 剪胀 裂隙 粘性土 滑坡 滑面 剪应变

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断层参数对承压水体上采煤的影响分析 被引量：4

12

作者 张均锋 张华玲 +3 位作者 孟达 张万淮 曾健勇 王东喜 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期10-15,31,共7页

根据流固耦合理论,采用有限元数值模拟的方法,针对承压水体上采煤过程中断层参数(断距、倾角)对煤层、围岩的应力、变形和水压力变化的影响进行了模拟分析,探讨了存在断层时突水的机理和可能的突水点位置,并定量分析了防水煤柱的预留距... 根据流固耦合理论,采用有限元数值模拟的方法,针对承压水体上采煤过程中断层参数(断距、倾角)对煤层、围岩的应力、变形和水压力变化的影响进行了模拟分析,探讨了存在断层时突水的机理和可能的突水点位置,并定量分析了防水煤柱的预留距离。得出以下结论:(1)当存在正断层时,多发生断层破坏型突水,而底板破坏型突水发生的几率较小;(2)突水性质和突水发生位置受断层断距和倾角的影响不大,煤层和采煤工作面附近的底板围岩都可能成为突水涌出点;(3)随着断层断距和倾角的增加,防水煤柱的合理留设距离应随之增大。以上结果可为实际矿井采煤防突水设计提供参考。 展开更多

关键词 断层 突水 流固耦合 采煤

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冲击载荷下饱和砂土中超孔隙水压力的建立与消散过程 被引量：15

13

作者 张均锋 孟祥跃 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1463-1468,共6页

对落锤冲击造成饱和砂土中的冲击压力进行了测量。通过测量得到了冲击时饱和砂土中超孔隙水压力的建立和消散过程,分析了多次冲击对超孔隙水压力建立的影响,得到了一次冲击就能使饱和砂土达到完全液化的冲击强度临界值。

关键词 土力学 冲击载荷 饱和砂土 超孔隙水压力 液化

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奉节白衣庵老苍屋新滑坡成因分析 被引量：6

14

作者 张均锋 丁桦 白金泽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1841-1844,共4页

通过对奉节白衣庵古滑坡体上发生在老苍屋附近的新滑坡的现场调查、地质钻孔勘探以及降雨坡面产流的调查情况,结合对滑坡边界的演化、渗入坡体水的软化作用等因素的分析,阐明了该滑坡发生的主要原因是降雨产流汇聚形成冲沟,而冲沟对坡... 通过对奉节白衣庵古滑坡体上发生在老苍屋附近的新滑坡的现场调查、地质钻孔勘探以及降雨坡面产流的调查情况,结合对滑坡边界的演化、渗入坡体水的软化作用等因素的分析,阐明了该滑坡发生的主要原因是降雨产流汇聚形成冲沟,而冲沟对坡体坡角的不断下切使其逐渐丧失了支撑。此外,降雨坡面的入渗增加了上覆荷载以及土石介质遇水软化的效应,也是滑坡发生的原因之一。滑坡前缘的冲沟坡降急剧下切也为滑动的持续提供了客观的地质条件。最后,对滑后坡体的治理方案进行出了初步地探讨。 展开更多

关键词 土石混合边坡 成因分析 滑坡治理

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强地震荷载作用下含断层岩质边坡稳定性分析 被引量：10

15

作者 张均锋 李正国 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第1期24-28,共5页

基于岩石材料的弹塑性损伤理论,引入两个独立的损伤变量分别控制岩石的拉压行为,通过对地震荷载作用下边坡场地响应的有限无数值模拟,总结含裂隙的岩质边坡发生局部损伤软化、破坏的区域的扩展、演化过程和规律.结合对某大型水电坝坝址... 基于岩石材料的弹塑性损伤理论,引入两个独立的损伤变量分别控制岩石的拉压行为,通过对地震荷载作用下边坡场地响应的有限无数值模拟,总结含裂隙的岩质边坡发生局部损伤软化、破坏的区域的扩展、演化过程和规律.结合对某大型水电坝坝址左岸的岩质边坡在强地震动载荷作用下(百年一遇、超越概率2%)发生破坏的数值模拟,揭示这类边坡滑坡的机理,并根据模拟的结果,对整治边坡破坏提出参考依据. 展开更多

关键词 强地震荷载 岩质边坡 裂隙 损伤演化

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有限元平面三角形网格的优化 被引量：5

16

作者 张均锋 刘桂斋 陈刚 《山东矿业学院学报》 CAS 1997年第3期275-279,共5页

本文对有限元平面三角形网格优化的基础上，系统地提出了“结构优化”的概念，并对以往的网格光顺算法做了改进，提出了一种将结构优化和位置优化相结合的网格优化方法，弥补了以往的优化方法中对结构优化的忽视，使网格优化更加完善。

关键词 有限元 网格优化 结构优化 三角形网格

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三维简化Janbu法分析边坡稳定性的扩展 被引量：36

17

作者 张均锋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第17期2876-2881,共6页

对三维简化的Janbu法进行了扩展,使得离散后在同一行上的各条块在水平横向的安全系数相等以及在同一列上的条块在水平纵向的安全系数相等,得到不同行(列)的安全系数,最后通过各条块底滑面的几何特性与受力分析给出其独立的安全系数以及... 对三维简化的Janbu法进行了扩展,使得离散后在同一行上的各条块在水平横向的安全系数相等以及在同一列上的条块在水平纵向的安全系数相等,得到不同行(列)的安全系数,最后通过各条块底滑面的几何特性与受力分析给出其独立的安全系数以及各条块潜在的滑动方向。该方法拓展了传统极限平衡方法只给出坡体总体安全系数的思路,可对坡体局部稳定性和潜在滑动方向进行判定。该方法可适用于任意形状的滑面,还可分析包括考虑孔隙水压力、地质体分层、上覆载荷以及地震力等其他形式的外载。 展开更多

关键词 岩土力学 三维边坡分析 稳定性分析 极限平衡

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基于钻孔资料建立多层数字高程模型及其应用 被引量：2

18

作者 张均锋 曹杰 +2 位作者 孟达 张万淮 曾健勇 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2009年第1期61-65,共5页

根据某矿区的地质钻孔资料,划分了不同层面并对地层的交叉与缺失做了处理.利用不同层面的高程值建立不同层面的等高线,再由Kriging插值法得到矿区的二维地层模型.从所建模型中抽取剖面图并与矿区实际勘探线剖面图进行比较,验证了模型的... 根据某矿区的地质钻孔资料,划分了不同层面并对地层的交叉与缺失做了处理.利用不同层面的高程值建立不同层面的等高线,再由Kriging插值法得到矿区的二维地层模型.从所建模型中抽取剖面图并与矿区实际勘探线剖面图进行比较,验证了模型的可靠性.最后从建立的多层DEM模型中抽取剖面数据进行有限元数值模拟,并与实际勘探和采掘过程中揭露的断层位置比较,两者结果非常吻合,为该矿区采掘设计和构造预测提供了一定的参考. 展开更多

关键词 多层数字高程模型 钻孔资料 层面划分

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岩石材料的三维各向异性损伤破坏模型与数值模拟 被引量：1

19

作者 张均锋 祁涛 李正国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期27-30,共4页

基于复合材料以及连续介质损伤理论,给出了岩石材料的各向异性损伤破坏模型。通过引入与岩石材料单轴加载行为相对应的特征模态构成的四阶对称损伤张量,描述了岩石材料的损伤演化过程,其中对不同主应变方向采用不同的损伤变量,而对同一... 基于复合材料以及连续介质损伤理论,给出了岩石材料的各向异性损伤破坏模型。通过引入与岩石材料单轴加载行为相对应的特征模态构成的四阶对称损伤张量,描述了岩石材料的损伤演化过程,其中对不同主应变方向采用不同的损伤变量,而对同一主应变方向拉压时的损伤则采用不同的损伤变量来描述。在数值模拟岩石破坏过程的程序中,采用了张量分解的方法。将该模型编写用户材料子程序,并嵌入到大型有限元分析程序 ABAQUS 中,通过 ABAQUS/EXPLICIT SOLVER 的显式有限元算法求解。利用此程序对岩石材料的单轴压缩进行了数值模拟。 展开更多

关键词 各向异性 岩石材料 损伤 张量分解

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水位涨落引起分层边坡滑坡的机理分析 被引量：3

20

作者 张均锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S2期1-5,共5页

基于分层边坡在水位涨落时发生滑坡的模拟实验,简要描述了实验中的主要现象,计算了实验模拟的分层坡体内与水位变化直接相关的动态渗流场、孔隙水压力场与渗透速度场分布。根据计算结果,对水位变化导致坡体变形失稳的机理进行了分析,为... 基于分层边坡在水位涨落时发生滑坡的模拟实验,简要描述了实验中的主要现象,计算了实验模拟的分层坡体内与水位变化直接相关的动态渗流场、孔隙水压力场与渗透速度场分布。根据计算结果,对水位变化导致坡体变形失稳的机理进行了分析,为这类分层边坡滑坡的治理提供了依据。 展开更多

关键词 分层边坡 滑坡 水位涨落

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