关键词： 低渗透区   孔隙尺度物性   裂缝   双孔隙度   CMG  

摘要： 随着常规天然油气藏产量下降和对天然油气资源需求的增加,传统的天然油气资源越来越不能满足经济发展的需要。非常规来源的天然气和石油被视为最有前途的能源。例如,渗透性能好的油气藏已成为非常规油气资源开发的重点。四川盆地古老地层裂缝-孔隙型碳酸盐岩油气藏高渗部位储量已基本开发完毕。低渗透区域剩余储量大、采收率低,是减缓递减速率和提高采收率的关键潜在区域。 为实现微观认识与宏观认识的结合,有必要深入研究储层内部的微观孔喉特征和渗流机理,并对低渗透储层高效生产的边界条件进行协同分析,以便进一步分析影响低渗透储层高效生产的因素。通过本文研究,可以更好地了解低渗透储层的微观渗流特征和宏观开发特征,对于低渗透油气田的开发具有重要意义。在此基础上,对研究结果采用了升尺度方法,将孔隙尺度物性应用于CMG软件,对双孔隙度模型进行数值模拟并预测了储层未来油气产量。 结合孔隙尺度物性的大尺度分析结果表明,从微观尺度上在数字岩心中添加裂缝后,由于整个岩石系统的连通性得到改善,渗透能力提高,因此岩石渗透率增加。在此基础上进行宏观数值模拟时,由于岩石的流体流动特性得到提升,可以以较高的速度开采出更多的原油。

关键词： 格子Boltzmann方法   粘性指进   化学反应   固态物质析出   溶解模式   孔隙尺度  

摘要： 反应流体的输运过程广泛存在于自然界与工业应用中,如二氧化碳地质封存、油藏增产、环境污染物处理以及燃料电池等。由于孔隙结构复杂,且流体输运、溶质传输及化学反应之间互相耦合,因此多孔介质内反应流体的输运行为非常复杂。本文从孔隙尺度出发,基于格子Boltzmann方法研究多孔介质内反应流体的混合析出过程以及流-固反应导致的溶解现象,详细分析化学反应对界面组分分布特征的影响以及溶解产物对溶解过程的影响,为实际工程应用提供技术指导及理论依据。论文的主要工作包括: 首先采用分层模块化的设计方法,开发了多孔介质中反应流体输运的并行计算程序。通过模拟顶盖驱动方腔流及方解石颗粒的溶解过程,验证了并行计算程序的可靠性,并对计算程序进行了测试,结果表明计算程序具有较好的并行效率。 其次基于反应流体输运的并行计算程序,模拟研究了多孔介质内的反应流体粘性指进析出过程,分析了反应速率、成核速率以及聚集速率的影响。结果表明,化学产物、固相组分主要集中在指进界面处,且浓度分布受到反应速率和Peclet数的影响。另外,研究结果表明多孔介质结构会对流体输运过程产生明显影响。 最后研究了多孔介质中反应流体驱替过程中的溶解模式。重点分析了五种不同的溶解模式:致密溶解、锥形溶解、优势虫洞、分枝虫洞以及均匀溶解。此外,产物粘性变化会导致溶解模式改变,即分枝虫洞与优势虫洞之间的转变。

关键词： 土壤孔隙结构   生物膜代谢功能   生物膜群落结构   代谢组学   微流控技术  

摘要： 土壤微生物是驱动陆地生物地球化学循环的引擎。活性微生物主要以生物膜的形式存在于土壤环境中,其生物膜形成量、群落结构多样性和代谢功能差异与周围土壤的理化环境密切相关。前人研究表明土壤的空间结构是影响生物膜形成的重要因素。多孔网络结构的理化性质决定了液相流动,影响了细胞的空间分布、群体行为及进化过程。但是前人的研究大部分是基于实际土壤粒径分离和高通量测序技术研究土壤不同粒径团聚体中的微生物群落组成。而由于土壤不透光性和高度的时空理化异质性,土壤孔隙结构对生物膜形貌特征、代谢功能及群落结构等的影响鲜少有研究。为此,本研究采用微流控技术设计并制作四种孔径(20 μm、50μm、100 μm和300 μm)微流控芯片模拟土壤微环境,通过荧光示踪剂及显微成像表征土壤生物膜形成,结合扩增子测序及代谢组学来研究不同孔隙结构对生物膜群落组成的影响。本研究的主要结果如下:显微成像结果显示,土壤菌群的生长过程主要可以分为初始附着、表面定殖、发育成膜、生物膜成熟和生物膜衰亡五个阶段。随着孔径尺寸增加,土壤菌群形成生物膜至成熟的时间也逐渐增加。土壤菌群在小孔径芯片(20μm和50μm)中主要围绕着微柱生长成膜,成熟期能填满孔隙,造成生物堵塞;而在大孔径芯片(100 μm和300μm)中,土壤菌群主要分布在孔隙间,形成团聚体后逐渐连成带状、片状生物膜。胞外聚合物(EPS)组分含量随着孔径尺寸的增加而减少,蛋白在生物膜形成过程中起主导作用。大孔径芯片(100μm和300 μm)中具有呼吸活性细胞数量占比较高,分别为50%与48%。而小孔径芯片(20 μm和50 μm)中微生物对养分的利用更充分,摄取葡萄糖的细胞分别占63%与87%。16S rRNA测序结果表明,孔径大小显著影响土壤生物膜群落多样性。在生物膜成熟期,不同孔径芯片中的生物膜微生物类群存在显著差异。初始菌群中相对丰度最高的优势细菌类群是γ-变形菌纲、放线菌纲和β-变形菌纲。在生物膜成熟期,放线菌纲和β-变形菌纲的相对丰度增加,γ-变形菌纲的相对丰度降低。在20 μm芯片中,最优势细菌类群是放线菌纲,300 μm芯片中的最优势细菌类群为β-变形菌纲。其中,伯克氏菌属的相对丰度与芯片孔隙尺度成正相关。微生物种类数量随着孔径增大而增多。在大孔径芯片(100 μm和300 μm)中,微生物种类数量较多,竞争较激烈,影响了 土壤生物膜的形成。进一步通过代谢组学分析不同孔隙结构对土壤微生物代谢功能的影响,结果显示在土壤微生物生物膜成熟时期的代谢物中,脂类及类脂分子、有机酸及其衍生物所占的比例较多,占26.15%。20 μm芯片中筛选出的代谢物种类最多,50 μm芯片中筛选出的代谢物最少。小孔径芯片(20 μm)中代谢物之间相关性较复杂,存在各类代谢物共同调节,有机杂环化合物和有机氧化合物在共调节中起重要作用。另外,在20、50、100 μm芯片中主要是ABC转运蛋白的代谢受到了扰动,而在300 μm芯片中主要是硫胺素代谢存在显著差异。本研究结果揭示了不同孔隙结构对土壤生物膜形貌与群落特征的影响,为了解微生物在土壤界面上定殖过程及生物膜群落多样性与功能提供理论依据。

关键词： 催化型颗粒捕集器   格子Boltzmann方法   孔隙尺度   多孔介质   流动传热  

摘要： 柴油机颗粒捕集器利用多孔介质壁面将颗粒物过滤,是行业公认的降低机动车污染物最有效装置之一。但随着装置的长期工作,颗粒物会在过滤体内大量积累,影响机动车性能。为使颗粒物能够在正常排气温度下氧化燃烧,在过滤体表面涂覆催化剂,形成具有被动再生能力的催化型颗粒捕集器。为进一步明确催化型颗粒捕集器在孔隙尺度下流动传热机理,本文使用格子Boltzmann方法对三维重建的催化型颗粒捕集器多孔介质壁面进行流动传热及氧化再生模拟研究。首先,为构建研究所需多孔介质结构三维模型,对催化型颗粒捕集器过滤壁面切割制样,并使用Micro-CT扫描仪进行扫描,再三维重建过滤壁面多孔介质结构模型。编写格子Boltzmann程序并加载结构模型,为确保编程的准确性与正确性,进行了网格无关性验证和程序验证。在本文模拟研究中,均选用格子Boltzmann方法中的D3Q19离散速度模型。模拟研究内容主要包括:(1)不同孔隙率、渗透率、孔隙分布和进气速度对催化型颗粒捕集器内白载体多孔介质结构流动传热的影响;(2)不同颗粒层参数、孔隙率、平均速度对催化型颗粒捕集器内加载颗粒层的多孔介质结构流动传热的影响;(3)不同颗粒层参数、孔隙率、平均速度对催化型颗粒捕集器内加载颗粒层的多孔介质结构在氧化再生时传热的影响。最后,模拟结果表明:(1)白载体多孔介质结构中,在同样进气速度下,结构孔隙率越大,多孔介质入口端平均速度越大;在多孔介质入口端,会因速度摩擦产生温升,温升会进气速度的增加而增大;在多孔介质内部流动时,多孔介质内部孔隙分布越均匀,平均速度变化越小。(2)加载颗粒层的多孔介质结构中,颗粒层对多孔介质上方速度场有削弱作用,随着颗粒层孔隙率降低,削弱作用增强;削弱作用会使多孔介质入口端温升减小,当颗粒层孔隙率降低,速度摩擦加剧,温升增大;在不同结构加载了同一颗粒层时,多孔介质入口端平均速度仍由结构的孔隙率决定,孔隙率越大,多孔介质入口端平均速度越大;多孔介质入口端平均速度越大,速度摩擦产生的温升越大。(3)加载颗粒层的多孔介质结构氧化再生时,在多孔介质入口端产生温度峰值,随着颗粒层孔隙率降低,氧化再生时温度峰值上升;在不同结构加载了同一颗粒层时,多孔介质的平均速度最小值越小,高温越易堆积在多孔介质入口端,温度峰值就越高。

关键词： 格子玻尔兹曼方法   煤堆自燃   孔隙尺度   自然对流   多场耦合  

摘要： 煤堆自燃是一种在全球范围内普遍存在的复杂自然灾害,对经济发展和生态平衡有着严重的威胁。研究煤堆内的流动传热问题对预防煤火,保护能源安全具有重要的意义。煤堆自燃是一种典型的多孔介质流动传热问题,格子玻尔兹曼方法因其物理背景清晰、边界处理简单等优点被广泛应用于多孔介质的流动、传热和反应过程的数值模拟。本文采用多松弛时间的不可压格子玻尔兹曼模型,分别对封闭空间和开放空间中含煤粒多孔层内的反应问题进行了研究。主要研究工作如下:(1)针对规则排列的含煤粒封闭多孔层内的自然对流问题,研究了不同的Rayleigh数、粒径、排列方式和孔隙率对内部流动传热的影响,给出了不同条件下封闭多孔层内部的流场、温度场和流线图,并通过分析对应条件下的对流传热过程总结出了内部升温规律。(2)针对含煤粒多孔通道内流场、温度场和氧化反应的多场耦合问题,研究了不同来流速度、温度、浓度和粒径大小对通道内部流动传热传质过程产生的影响。探究了通道内部温升曲线的变化特征,并给出了不同条件下内部稳态时的流动传热分布云图。本文采用格子玻尔兹曼方法研究了煤堆自燃问题,对含煤粒封闭多孔层及多孔通道进行了微观分析,探究了内部流动传热规律,为预防煤堆自燃提供了理论依据。

关键词： NiFe合金   多孔材料   冰晶模板法   结构调控   水电解制氢   析氧催化  

摘要： 面对全球“碳达峰”、“碳中和”战略需求,具有二氧化碳零排放优势的水电解制氢技术是当前最具发展前景的可再生能源转换方式之一。因受到氧析出半反应（Oxygen Evolution Reaction,OER）的热力学约束及电解过程缓慢动力学等因素的限制,寻求电催化性能优良、稳定性好的阳极及OER催化剂成为水电解研究的重要课题。本文以冰晶模板法制备的大比表面、层状多孔结构Ni7Fe3阳极为研究对象,分别通过淀粉-冰晶双模板法和常压HNO3水热法对其孔隙结构和本征催化活性进行了优化和增强,构建了具有优异OER催化活性和稳定性的自支撑多尺度孔隙Fe OOH/Ni7Fe3阳极,并阐明了孔隙结构与OER性能间的构效关系及其实施效果。论文主要研究内容及结论如下: （1）采用冰晶模板法构筑了三维层状Ni7Fe3阳极,研究了其OER性能及机理,并探讨了冰晶模板法对Ni7Fe3阳极孔隙结构的调控机理及影响规律。结果表明,冰晶模板法对多孔Ni7Fe3阳极结构的调控规律为:Ni7Fe3阳极片层厚度随固相含量的增加而增大,通过浆料初始固相含量可实现其孔隙率在48-77%范围内的调控;浆料粘结剂含量可调控其孔隙结构由三维有序层状向无序胞状的转变;冷端温度在-50℃至-10℃的范围内,可实现其孔径和壁厚在8-43μm和5-23μm范围内的精准调控。初始固相含量为15 vol.%的Ni7Fe3阳极具有最佳的OER活性,10 m A cm-2和100 m A cm-2电流密度对应的过电位分别为246.1 m V和317.1 m V,其Tafel斜率为47.2 m V dec-1。Ni、Fe均为OER活性位点,且Ni7Fe3阳极OER以Ni（OH）2为主,在析氧过程中进一步氧化而发生表面自重构,生成约40 nm厚度的Ni/Fe（O）OH薄层。 （2）采用传输线性模型描述Ni7Fe3阳极的电化学阻抗响应,量化了其传质和传荷阻力,并通过统计学方法阐明了孔隙结构与OER性能的构效关系。研究表明,离子扩散电阻,电荷传输电阻和电化学活性面积与多孔Ni7Fe3阳极Tafel斜率的皮尔逊相关系数分别为0.734,0.613和-0.339,表明减小离子扩散阻力和电荷转移电阻有较大概率可提升OER性能,且阳极OER性能的改善并不依赖于电化学活性面积的增加。在不同结构的Ni7Fe3阳极中,其离子扩散和电荷转移阻力对OER性能限制的主导地位是动态变化的。与层间大孔尺寸有显著差别的细小孔的引入可以有效改善多孔阳极的离子传输途径,降低其扩散阻力,但过量孔隙的存在则会破坏其结构的连续性而对传荷产生不利影响。因而,降低传质、传荷阻力对其孔隙结构的需求存在平衡点。最后,通过实验结果验证了Ni7Fe3阳极孔隙结构平衡离子扩散和电荷传输电阻对OER性能优化的重要性。 （3）开发了淀粉-冰晶双模板法,实现了对多孔Ni7Fe3阳极孔隙结构的调控和优化。结果表明,淀粉-冰晶双模板法可精准控制多孔材料孔隙及微结构:利用浆料流变性能和冷场温度对冰晶生长的作用规律,可实现对多孔Ni7Fe3阳极宏观结构的可控调节;结合淀粉囊与固相颗粒在冻结过程中受冰晶排斥、共析出特性,可以实现对表面微观结构形态的有效控制,并据此构建具有层间大孔、片层表面微孔特征的高孔隙度,高连通性的新型孔隙结构。此结构有效改善了多孔Ni7Fe3阳极的传荷和传质,并提供了更大的电化学反应活性面积和更多的活性位点,显著提升了OER性能。淀粉-冰晶双模板法制备的Ni7Fe3阳极的Tafel斜率为46.9 m V dec-1,在10 m A cm-2和100 m A cm-2电流密度下的过电位分别246.3 m V和306.5 m V,较相同条件下冰晶模板法制备的Ni7Fe3阳极降低了7.6%和13.3%。 （4）通过常压HNO3水热法实现了Ni7Fe3阳极表面纳米Fe OOH的原位构建,开发了具有层间大孔、片层微孔且原位生长纳米晶的多尺度孔隙Fe OOH/Ni7Fe3阳极。研究表明,该阳极由Ni7Fe3在70-90℃经0.1 M HNO3水热处理4 h获得,其层间大孔、片层微小孔及微纳米凹陷的多尺度孔隙结构有效改善了其离子扩散和电荷转移阻力,并可提供更大的反应活性表面;其表面负载的纳米Fe OOH为OER中间活性体,可进一步增强OER活性;且无粘结剂的自支撑结构使其本体及电极-电解质界面中的电子转移更易,实现了大电流密度下的长时间稳定析氧。多尺度孔隙Fe OOH/Ni7Fe3阳极的Tafel斜率仅为21.6 m V dec-1,在10 m A cm-2和100 m A cm-2电流密度下的过电位仅为193.6 m V和257.1 m V,较冰晶模板法制备的Ni7Fe3阳极分别降低了26.4%和27.2%。Ni7Fe3基体中的Ni、Fe在OER过程中会扩

关键词： 残余DNAPL   非平衡传质   水力不可及区域   DNAPL清除模拟  

摘要： 工业快速发展过程中重非水相有机溶剂(DNAPL)大量地不当使用、储存、运输,致使其泄露进入地下环境。由于DNAPL具有高密度、和水相之间的高界面张力、低降解性以及低溶解度等物理化学性质,其在地下水环境中形成长期的污染源严重威胁地下水安全;常规的抽出处理方法难以有效、快速地对其进行清除修复。将乙醇助溶剂输送到污染源区可有效地增加DNAPL的溶解、迁移能力,加速含水层中DNAPL的清除速率。数值模拟技术可以经济、快速地评估乙醇溶液冲洗过程中的DNAPL清除效率,其中DNAPL的传质速率是有效评估其清除效率的关键。然而大部分数值模型通常采用传质速率系数常数计算DNAPL的溶解速率,无法准确预测洗脱曲线和DNAPL的清除效率。基于孔隙尺度探究乙醇助溶剂冲洗下的残余DNAPL传质机理,揭示影响传质速率的因素,发展基于残余DNAPL传质机理的传质模型,提高数值模型预测残余DNAPL清除效率的能力,加强对场地尺度的含水层中残余DNAPL修复工程实施的指导意义。本文基于透明的微孔隙模板实验模拟残余PCE在乙醇助溶剂冲洗下的溶解过程,探究孔隙尺度下的残余DNAPL传质机制,总结不同传质机制下的DNAPL溶解规律;同时基于拉曼光谱技术,定量观测水力不可及的孔隙中PCE浓度的时空分布,定量刻画PCE的溶解过程,在此基础上建立新的DNAPL传质模型。将新的传质模型嵌入到UTCHEM模拟器中,并修正模拟器内部流体性质计算相关的参数模型,利用前人二维砂箱实验数据评估新的DNAPL传质模型对砂箱中DNAPL洗脱曲线和清除效率的预测效果。最后利用改进的模型模拟评估实际污染场地中不同修复方案下DNAPL的清除效果及DNAPL向下迁移的风险。主要认识如下:1.通过观测二维透明微孔隙模型中残余PCE在不同浓度、不同流速乙醇助溶剂冲洗下的溶解过程,发现PCE的溶解可划分为3个阶段,分别是由强对流、弱对流以及有限距离扩散主导的传质过程:在对流主导的传质过程中,乙醇浓度越高、冲洗流速越快,孔隙介质中的PCE分布越均匀、饱和度越高,残余PCE的溶解速率越快;而在水力不可及孔隙中,拉曼定量Mapping观测发现,随着PCE的持续溶解,孔隙出口处的PCE浓度逐渐降低,两相界面处PCE的浓度保持恒定,为其溶解度;水力不可及孔隙中的PCE溶解以有限距离扩散为主,其溶解速率与其饱和度、分布特征无关,随着乙醇浓度、孔隙出口处的冲洗流速增加,PCE溶解速率增加。根据上述3个不同溶解阶段的PCE传质速率系数变化建立了新的传质模型。2.修正UTCHEM模拟器的部分参数模型并嵌入新的DNAPL传质模型,基于前人DNAPL砂箱淋洗实验的图像数据评估改进的数值模型的模拟效果。模拟结果表明:修正后的模型可以模拟计算砂箱中乙醇浓度、冲洗流速、DNAPL饱和度的不均一空间分布所导致的其溶解速率的不均匀分布,从而致使DNAPL浓度的空间分布不均,可以更好地预测砂箱中剩余DNAPL体积和洗脱曲线的变化。3.利用改进后的模型模拟实际污染场地中的DNAPL清除过程,结果表明:增加注入井中的乙醇浓度或注入流量,可有效地增加污染源区内的乙醇浓度,提高DNAPL的清除效率,但同时也会指数增加其向下迁移体积。增加注入井筛网深度,从DNAPL污染源区下方含水层中注入乙醇溶液,乙醇溶液在浮力作用下向上迁移,从DNAPL下方与其接触,溶解向下迁移的DNAPL,有效控制DNAPL向含水层深部的迁移风险;同时在抽水井的水力约束下,增加乙醇注入深度,乙醇浓度分布的重心也向下迁移至DNAPL池分布带,增加DNAPL池的清除速率。

关键词： 两相流   驱替过程   孔隙尺度   孔喉结构   离散统一气体动理学格式   相场模型  

摘要： 在二氧化碳驱油过程中,充分理解地层孔隙内剩余油团的形成机理和分布规律对提高非常规油藏的原油采收率具有重要意义。地层孔隙由许多孔喉结构组成,对其中的微观流动机理研究面临巨大挑战。离散统一气体动理学格式(Discrete Unified Gas Kinetic Scheme,DUGKS)具有数值稳定性好和网格灵活性高等优势,适用于处理孔喉结构内的两相流动问题。但由于DUGKS发展时间尚短,其关于两相流的研究仍然缺乏。因此本文首先发展相场DUGKS模型和边界条件,然后研究孔喉结构中的两相驱替过程。主要研究内容如下: 1、使用三阶WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)插值格式改善了DUGKS方法的求解精度。数值结果表明,该方法降低了相界面处的数值振荡,并且能模拟密度比达1000的静止液滴问题。 2、基于自由能模型,在相场DUGKS中实现了润湿性边界格式,并数值比较了线性格式、立方格式和正弦格式的优劣。结果表明,对于静态和动态润湿角,立方格式和正弦格式在模拟润湿角的准确度和有效范围两方面皆优于线性格式。 3、构造了能够求解大粘度比两相流动过程的DUGKS模型。该模型在水动力学方程的平衡态中添加剪切速度场信息,使得松弛时间与流体粘性解耦,降低了粘性对于数值稳定性的影响。数值实验证明该模型能准确而有效地模拟大粘度比流动过程。 4、基于上述模型及边界条件,研究了孔喉结构中驱油过程以及残余油滴流动机理。研究结果表明,剩余油存在两种形成机理:亲油润湿边界的束缚作用和孔喉骨架的剥离作用。经分析,得到了残余油滴的捕捉形态和释放形态之间的分界线表达式。

关键词： 3DP-CFRCs   多尺度孔隙   均匀化   刚度   强度  

摘要： 连续纤维增强复合材料（Continuous Fiber Reinforced Composites,简称CFRCs）在载运工具轻量化应用中日益广泛。而3D打印以其一体成型、设计空间灵活等优势,正越来越多的应用于复杂CFRCs结构的设计与制造。然而,3D打印连续纤维增强复合材料（3D Printed Continuous Fiber Reinforced Composites,简称3DP-CFRCs）因其特殊的成型工艺,在制备过程中难以避免会产生多尺度孔隙,如熔丝内孔隙和熔丝间孔隙,这将对其微观结构和力学性能产生很大的影响。因此,探明3DP-CFRCs中的多尺度孔隙特征,揭示其对3DP-CFRCs宏观刚强度性能的影响机理,对3DP-CFRCs的刚强度性能优化等具有重要意义。在此背景下,考虑时效性和经济性,本论文将基于复合材料多尺度理论,将实验表征与理论预测相结合,重点关注材料的刚强度性能,开发精确的均匀化方案来辅助设计预测微观孔隙特征对3DP-CFRCs力学性能的影响,具有重要的理论和工程意义。本文主要研究工作包括以下三个方面:（1）在线弹性范围内,基于Mori-Tanaka细观理论、界面模型和三相桥联模型,建立了多孔CFRCs两步均匀化模型,揭示了CFRCs的有效刚度随孔隙含量、位置、形状等参数的变化规律。研究发现,在三种形状（钱币形、球形和长纤维形）的孔隙中,钱币形孔隙对CFRCs有效刚度的劣化作用最大,而球形孔隙的劣化作用最小。对于材料的横向杨氏模量和剪切模量,当纤维含量较低时,界面孔隙的劣化作用大于基体孔隙,但当纤维含量较高时结果正好相反。（2）采用Mori-Tanaka方法和简化应变梯度弹性理论,建立了考虑多尺度孔隙及其分布形貌影响的3DP-CFRCs有效刚度预测模型,研究了孔隙尺寸、位置及界面切向柔度等微观结构特征对其有效刚度的影响。结果表明,3DP-CFRCs的有效弹性模量随孔隙尺寸的增大而减小;材料的纵向杨氏模量受孔隙位置影响较小,而横向杨氏模量和剪切模量对孔隙位置更敏感;当界面切向柔度αT＞10-8时,随着纤维含量增大,材料的有效弹性模量逐渐降低。（3）基于强度预测理论和有限元模型,提出了考虑多层级孔隙特征的3DP-CFRCs纵向拉伸强度预测方法,着重关注了孔隙含量、位置等参数对其有效强度的影响。研究显示,在相同孔隙含量下,熔丝内基体孔隙对材料纵向拉伸强度的劣化作用比熔丝间孔隙更加明显。图54幅,表7个,参考文献119篇