薄膜效应

薄膜效应是钢筋混凝土板极限分析的重要课题。已有的试验结果表明，在支承边界受到水平约束条件下，钢筋混凝土板的极限承载力明显高于未受水平约束板的极限承载力，这种现象称为“薄膜效应”。对常用配筋率的钢筋混凝土板按纯弯理论计算时，截面的中性轴位置在临近破坏时非常接近于板的表面，板的中平面位于受拉区，当板的周边受到水平约束时，这种中平面的变形与板的边界条件显然是不协调的。也就是说，中性轴只有移向截面高度的中央才能使板中平面与边界条件变形协调，这样就需要有较大的薄膜压力方能达到这种状态，而这种薄膜压力将由支座来提供。此时板破坏时混凝土压区高度较之纯弯时为大，从而显著地提高钢筋混凝土板的承载能力。2100433B

本项目拟将柔性薄膜屋盖结构作为研究对象，采用理论分析、风洞试验和数值模拟相结合的方法研究不同类型薄膜屋盖的风致流固耦合效应。项目首先针对流固耦合机理，采用理论分析和数值计算的方法获得考虑气弹效应的柔性薄膜结构动力特性，进而全面掌握不同薄膜结构的基本气弹性能；基于薄膜结构的气弹特点，构造气弹试验模型并开展PIV试验研究，获取详细的薄膜屋盖风荷载和风致响应全过程信息；再通过和相关理论模型的对比研究, 评估几种气弹试验模型的可靠性和适用性；基于上述理论推导和风洞实验结果，建立新型薄膜结构流固耦合数值计算方法，用来获得薄膜结构的风致振动形变与应力状态、漩涡场及风荷载分布形态变化的全过程信息等。通过本项目的研究，揭示柔性薄膜结构风致流固耦合效应的产生机理，得到柔性屋盖结构力学性能的影响规律，建立相关的分析模型与计算方法，研究成果将解决薄膜屋盖结构的抗风关键科学问题。

壁效应是指各类化工设备器壁的影响。这种影响主要是指靠近器壁的空间结构与其他部分有很大差别，器壁处的流动状况、传质、传热状况与主流体中也有很大差别。当采用实验规模的小型设备研究传质、传热、反应的规律时，器壁的影响远比大型设备为大。

壁效应可根据对象分为：岸壁效应、斜壁效应、端壁效应、附壁效应等，其中岸壁效应最为常见。

通过对典型的钙钛矿氧化物铁电(铁电、多铁性)薄膜(PZT、BST和BFO等)电滞回线在中高频和超高频段的动力学行为实验研究，揭示其畴翻转的动力学规律和标度行为。通过改变铁电薄膜内禀缺陷和微结构质量，深入研究与铁电畴翻转相关联的无序涨落效应和尺寸效应对于回线动力学的影响以及相关的铁电畴翻转历史关联行为。结合理论分析和模拟工作，对铁性体回线动力学的涨落效应提供一个较为扎实的物理图像。本项目的开展既能够 2100433B