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常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表,附详细表格
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常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表,附详细表格
官方公共微信《岩石热物理性质及其测试》 沈显杰等著【摘要 书评 试读】图书
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出版社: 科学出版社; 1 (日)
平装: 196页
语种： 简体中文
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详细描述：
本书在探讨热传导的物理机制及其多种影响因素的基础上，重点论述了岩石热导率的测试原理、测试方法、测试技术和测试系统的选型及设计原理，详细介绍了三种测试仪器的结构和性能，并对测量数据的精度及应用条件进行了评价。
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查看产品详情页面完毕后，在此处了解返回您感兴趣的页面的方式。岩石(或土壤)热物理性质的测定及应用
作为地球物理学一个重要分支的地热学,自本世纪构成一门独立新学科以来,广大的地质工作者巳将地热的基础理论应用于解决一些实际的地质问题,诸如构造地质学、地热田、煤田、油气田和深部某些金属、非金属官矿体的地质与勘探,水文地质和工程地质,以及深部矿井或大型隧洞等地下工程的温度预侧或“热害”的防治、岩石力学性质的变化与温度的关系等等。_ 在所有这些实际应用中,特别是在地下热水的勘探、开发和研究中,如果我们能够更好地掌握住岩石热物理性质的测定及其数据的应要掌握的物理参数;当前室内测定岩石(或土壤)热物理性质所采用的仪器、方法、以及测定这些物理性质的目的,意义和用途。 岩石(或土壤)的热物理性质的术同和变化,直接影响地温场的性质和特征,也影响热迁移的强度和热异常的形成。因此,无论是在浅层土壤中测温还是钻孔中测温都应该相应对岩石(或土壤)_的热物理性质进行测定,从而为测温资料的解释提供必要的基础数据。 同一种岩石的热物理性质不是恒定不变的。反映...&
(本文共2页)
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在计一算机上热分析甘油水溶液蒸发过程的最佳条件和动力学,没有它们的热物理性质的计算公式是办不到的。但是甘油水溶液热物理性质的计算值如:溶液上的平衡蒸汽压、比热、传热性在文献中只有表或者图。因此我们综合了温度和浓度范围都宽的甘油水溶液的上述热物理性质。 根据我们可能综合的甘油水溶液上平衡蒸汽压,确定了最满意的函数关系式如下: 相对浓度翌三…三江二耳亘妙口A(!){o·‘7”{o·4893{o·””4{0·’9‘”a‘:‘){o·:5‘”9一o·5气毛7{O·“6,“{.0厂“不只息!分l.万“竺,只1.7子,“Inp=A(了).七a(f)p:平衡压力,Fa(1) f二f/100:甘油相对浓度 f:溶液中甘油的浓度,% t:溶液温度,“C A:与相对浓度f有关的无因次系 数 。:与相对浓度f有关的无因次指 数 甘油的相对浓度同时决定A(f)系数和a(f)指数是这关系式的特点。表中列出一些相对浓度值的A...&
(本文共2页)
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煤是我国的主要能源资源,年产已超过10亿吨.据目前统计,几乎80多以上的煤作为一次能源使用.要提高煤的燃烧效率,必须充分掌握煤的多种物理化学性质.同时,为了合理利用煤资源,保护生态环境,煤的气化、液化、综合利用技术也得到广泛发展。为此,对煤的性质侧试就不能只限于常规的工业分析,涉及煤的多种使用和处理过程中的性质,如热物理性质:导温系数、比热容、导热系数日益受到重视. 经过几年的研究工作〔,一3,,我们在国内建立了用激光脉冲加热法测量煤的热物性(导温系数、比热容、导热系数)的方法原理和实验装置,并成功地测定了我国多个煤样的热物性数据。一、煤的热物理性研究综述 早在60年代,美、苏、英等国已开始煤的热物性研究.1964年Badzioch等团发表了用热线法和平板法测得几种煤的导温系数和导热系数的结果.他们指出,煤的导热系数在100一400℃之间几乎不变,平均值约为0.23w/m·K,以后随温度升高,导热系数很快增加,在900℃左右其平...&
(本文共6页)
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矿物的热物理性质（热导、热辐射、热膨胀、热变相、熔点、比热等）是矿物最基本的属性之一.是鉴定矿物的重要枝术参数;是制备热功能材料（如耐火材料、保温材料、阻燃材料、低热膨胀材料）的技术依据。材料是科技发展的先导.是现代文明的基础,现代材料相当一部分原料来自矿物、岩石。因此.深入研究矿物的热物理性质与其化学组成、晶体结构、键型、杂质、析晶、出溶的相互关系.对于开发矿物新用途、改进热功能材料制备工艺、提高产品质量均具有十分重要的意义。1矿物的导热性矿物的导热性是指矿物的导热能力.不同矿物之间的热导率相差达几千倍之巨,一些矿物材料的热导率如表1所示。热量在固体内的传递是通过电子、声子、光子的运动而实现的。对于金属矿物.其导热表l一些矿物和材料的比热导率（以银为10000）矿物或材料比热导率矿物或材料比热导率矿物或材料比热导率矿物或林料比热导宰金刚石1黄玉446钙铝楷石135普通辉石91银l）0ti（）闪锌矿304惺辉...&
(本文共5页)
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O引言 在盐化工工艺设计中,常常涉及电解质水溶液的热物理性质数据.对于单一电解质水溶液的性质,一般可从手册中查到,也有一些经验公式可供使用.但对于多组分的电解质水溶液(混合溶液),文献上实验数据很少,有时不得不从同类物质的某些已知数据出发,作经验估计.虽然,文献上偶而也有一些经验式,可用于个别体积性质(如密度)或热性质(如热容)的推算.但这些公式之间缺少必然的关联,形不成系统的推算方法。至于多组分电解质水溶液的绷性质,文献数据更为匾乏。以至于一些讨论水盐系统佣分析的文章,不得不作出牵强的假定. 本文介绍一种推算多组分电解质水溶液的热物理性质的系统方法.该方法是将多组分溶液视为溶液离子强度不变的情况下,由相应单一电解质水溶液混合而成的.若多组分电解质水溶液,含￡种电解质(i二1,2,…”);其电解质的重量摩尔浓度分别为阴‘.与该溶液离子强度相同的单一电解质溶液的浓度为m兮.混合是按一定比例进行的,设i电解质溶液(。兮浓度)的混合分...&
(本文共6页)
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本连载翻译自原全苏冶金热工研究所B.M.巴勃申博士等所写的一本《钢铁工业用燃料和炉料的热物理性质》手册。该手册在冶金部鞍山热能研究院代表团于1990年6月访问全苏冶金热工研究所时,当时担任所长的B.M.巴勃申博士作为礼品赠送给鞍山热能研究院周大刚副院长的。在这本手册里汇集了钢铁工业中所采用的固体、液体和气体燃料的热物理性质的最新资料}介绍了钢铁工业炉料的热物理性质的数据,还对确定燃料和炉料物理性质的现代方法作了研究。众所周知,为了制订提高各种不同形式燃料的利用效率和提高各类热设备效率的技术措施,必须掌握燃料及其燃烧产物和钢铁工业用炉料的热物理性质,考虑到我国目前还没有这类专著的情况下,本刊把手册基本内容翻译发表出来,相信会受到读者们欢迎的。 (编辑部)l 前言2燃料的热物理特性2.1基本计算关系式2.2动力用固体燃料特性2.3燃料燃烧产物特性2.d工艺用固体燃料特性2.5液体燃料特性2.6气体燃料特性3炉料的热物理特性3.1铁矿...&
(本文共15页)
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07 岩石圈三维结构与动力学数值模拟
综合集成创新 夯实国家竞争优势
全球的地质灾害时常发生，如地震、火山、滑坡、泥石流等等，不仅对人类生命财产安全造成重大损失，也对国民经济造成极大危害。因此，减轻地质灾害是地球科学的一项重要任务。
以地震为例，实现地震预报一直是人类的梦想。虽然在科学工作者的艰苦努力下，我国成功预报了1975年辽宁海城地震，给我们带来了希望，但是紧接着1976年发生的唐山地震短临预报失败，又让这仅有的希望灰飞烟灭。
上世纪60年代，我国就开展了有关地震预报的研究。可40多年过去，我们在地震预报问题上至今没有取得突破性进展。2008年汶川地震，中长期和短临依然没有能实现预报。因此，地震预报成为科技界和广大公众十分关注的问题。
地震能否预报、地震预报中遇到的问题又如何克服？
&我们不妨借鉴气象预报的经验，让地震预报从基于前兆的经验预报发展为基于物理机制的数值预报。&中国科学院院士石耀霖一语中的，&因为物理预报的基本特点是要基于定量的物理规律进行数值预报。&
如果能够建立地下结构和物性的模型，应用连续介质力学、热力学方程，基于岩体破裂准则或断层本构关系，在了解区域边界条件和三维初始应力的条件下，就可以通过高性能计算，了解应力的演变，预测应力最可能超过岩体强度而发生地震的位置和破裂类型、高应力区域体积的大小和未来地震最大的可能震级，并根据现有的应力大小和计算的增长速率预测可能发生地震的时段。
&现在，关键的难点在于难以获得深部三维的位移、应力、温度等量的测值，确定初始条件和边界条件。&石耀霖说。
因此，要实现数值预报必须要突破5个关键环节：对物理机制的认识以及通过数学公式和数理方程对物理机制进行定量描述；解方程的计算能力；对于特定的预报，要了解该研究区域地下的结构、岩石的物性以建立模型；边界条件及其随时间的变化；初始条件。
围绕这些关键问题，&深部探测技术与实验研究&专项（SinoProbe）9个项目之一&&&岩石圈三维结构与动力学数值模拟&项目（SinoProbe-07），以石耀霖、中国地质科学院地质力学所研究员龙长兴为首席科学家，进行了5年多的攻关，在5个方向上展开全面深入的研究，取得了丰硕的成果，为SinoProbe提供了计算模拟分析工具，满足了SinoProbe在数值模拟分析工具方面日益增长的需要。
数值模拟平台建设
由中科院大学教授张怀担任课题负责人，联合清华大学计算机系、北京大学计算机系、中科院计算机网络信息中心超级计算机中心的专家，针对深部专项中科学问题的多尺度和高分辨率的主要需求，在（超）大规模并行算法和并行软件研制、并行通讯、并行软件平台各个模型的完善、海啸传播过程数值模拟计算程序以及全球和区域有限元网格生成新算法等方面，投入了坚实的研究力量，突破了一系列的技术难题。
课题组整合和开发了我国第一个大规模的地球动力学数值模拟平台。该数值模拟平台网格计算能力达到千万网格级，能支持Maxwell模型、牛顿流体与非牛顿流体方程、线弹性模型、温度场（能量方程）以及各个模型之间的耦合。同时，为满足大规模数值模拟产生的海量数据实时可视化的需求，还建立了一个三维大规模可视化平台。
岩石物理性质测试与实验研究
由龙长兴担任课题负责人，课题组完成了各项典型岩石物理性质的实验测试及研究。特别是在对叶蛇纹石的速度测试，延长油田砂岩在干燥、饱水及饱油条件下纵波、横波速度的实验研究，大别－苏鲁造山带典型高压－超高压变质岩石地震波性质的研究方面取得新认识。
同时，课题组开展了中地壳条件下的高温高压流体与岩石反应动力学实验研究，组装运行了新的大型水热实验体系，扩大了实验温度压力范围(大于300摄氏度)，提出了中地壳高导低速层成因的新认识，即认为在300～400摄氏度期间，强烈的水岩相互作用进一步形成了新孔隙、促进了流体再迁移和硅酸盐骨架瓦解并进一步扩展，由此而形成了中地壳的高导-低速层。
中国大陆不同构造单元主要岩石类型物性参数测试与数据库构建
由中国地质科学院地质力学研究所研究员王红才牵头的课题组，为满足地球动力学数值模拟提供必需的岩石物理性质参数的需要，在我国典型区域（首都圈、西南三江等）对主要岩石类型进行了大量的岩石物理性质测试与实验研究，并以测试数据为基础，开发了数据挖掘算法模型，分析得到了地震波速、渗透率、磁性、电性、热物理等各类数据间的34种关系。
在此基础上，课题组进一步实验获取了2300余件岩石样品的物性参数，开发了物性数据库系统，收录岩石物性数据4000余条，开展了多项岩石物性研究，构建了中国大陆主要岩石类型物性参数测试与数据库。实现了岩石地震波、电导、磁性、变形性质等数据的综合管理、空间导航、资料查询应用和实验测试数据的处理和分析等功能，为查询中国大陆主要岩石类型的各种物性参数提供极大的便利。
中国大陆岩石圈热状态和流变性质研究
由中科院研究生院副教授周元泽带队的课题组，在开发的地球动力学数值模拟平台上，采用中国大陆主要岩石类型物性参数测试与数据库的物性参数，反演了中国大陆岩石圈上地幔温度分布，计算了中国大陆及邻区岩石圈三维热结构，给出了包括强度和等效黏滞性系数在内的中国大陆及邻区岩石圈三维流变结构。
课题组还评估了温度、含水量、岩性等测量的不确定性对岩石圈热和流变结构反演的影响，以及由此引起的流变性质的不确定性。同时，利用随机有限元方法，从矿物高温高压下物理性质的实验结果，计算矿物组合成的岩石在高温高压下的物理性质，为数值模拟提供基础数据。
中、新生代华北克拉通的动力学过程以及青藏高原隆升过程动力学特征的数值模拟
由石耀霖带领的课题组，集中开展了与岩石圈动力学有关的模拟计算示范性工作。
课题组完成了对全球地幔对流的模拟计算，对全球、区域和局部进行多尺度的逼近；提出了印度板块在软流层运动驱动下与欧亚大陆的碰撞和太平洋俯冲带的后撤是影响中国大陆地球动力学基本格局的主要因素的认识。
课题组研究认为青藏高原下地壳可能存在绕东构造结的顺时针流动，影响了高原现今运动状态；研究了汶川地震的孕育机制，指出了纯弹性模型不能解释其孕震机制，而必须考虑高温高压下下地壳岩石的柔性流变变形，就能够解读汶川发震深度、位置、断层不同段落不同错动特征形成的原因。
通过对紫坪铺水库蓄水的孔隙弹性和渗透过程的模拟，课题组深化了对水库地震模拟的方法和关键参量影响的认识。
此外，课题组开展了区域应力场与地震活动性关系的研究，通过对日本Mw9级大地震对华北影响的数值模拟，提出了从应力角度对区域中期地震活动性预测的新思路。
总体看来，&岩石圈三维结构与动力学数值模拟&项目是在专项其他项目基础之上进行的综合集成研究，在各项目获取的数据资料基础和定性分析认识基础上，开展基于数学物理规律的定量计算模拟研究。
&有人说，地质学上的模拟好像捏泥人，需要什么结果通过变革模型和边界条件就可以获得。&但石耀霖却不这么认为，&做模拟必须要让结构、物性严格符合真实的条件，才能得到有意义的结果。&
所以，我们必须要了解地下结构，了解岩石圈应力、温度、流体等状态，了解高温高压下物性以及GPS等测量提供的边界条件，才能对地质问题有更加深入的理解，也才能对我国典型的构造特征对应的动力学过程进行数值模拟，有特色地、扎实地解决我国地球动力学模拟中的一些基础性问题，为我国的资源、环境、减灾等迫切关注的问题做出贡献。■
《科学新闻》 (科学新闻2014年10月刊 硕果)
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