在自然界,雪晶的形成是一个非常复杂的过程,要经历成核、生长、融并等阶段.探索雪晶的成核和生长机理对人工造雪技术的发展具有重要的作用.雪晶的形态是由冰晶的晶格结构和雪晶的生长环境所决定的.通过对均相成核和异相成核过程中自由能变化的分析,确定了晶核形成所需的临界半径和成核势垒,为研究晶核的形成过程提供了理论依据.依据雪晶质量生长率与水蒸汽通量之间的关系,从理论上明确了各种雪晶形态与生长速率之间的规律.

通过实验观测了HCFC-141b制冷剂气体水合物的生成过程,认为水相和制冷剂相在过冷的条件下在界面上局部成核,成核扩展至两相接触的整个界面,水合物的进一步生成是由于制冷剂相通过水合物层扩散到水相中形成的.利用显微实验的生成图像计算了水合物晶体的生长速率,并与外冷实验中的晶体生长速率比较,认为扰动增大了制冷剂相和水相的两相相界面的接触维数.

将玉米、稻草、油菜秸秆加入混凝土材料中,得到轻质秸秆混凝土材料。对比不同纤维掺量、形态对混凝土工作性能、力学性能的影响,得出适用于墙体材料的最优配合比。试验结果表明,条状秸秆容重最低至1760kg/m^3;不同秸秆种类相同形态下的混凝土工作性能与力学性能差异不大,不同形态差距巨大;其中粉末状性能最优,以最大化利用秸秆且兼顾材料力学性能前提下最优的组合为6%粉末状油菜秸秆,10%粉煤灰,其抗压强度和抗劈裂强度分别能达到7.25MPa、1.35MPa。

构筑物大坡度成型面的坡度保持是混凝土施工质量控制的难点,尤其是在施工时间有限、抹面次数受限的工况下更难控制。针对混凝土所成坡度在硬化前无法有效保持与定型,导致排水或构造坡度不满足要求的现实难题,通过新拌混凝土形态保持能力、浆体形貌观察分析等室内试验以及现场工程试用,研究采用TKC触变剂来改善新拌混凝土的塑性形态保持能力。结果表明:TKC触变剂的加入改善了新拌混凝土的坡度保持能力,在泵送压力无明显增加、施工难度无明显增加情况下,其混凝土硬化后坡度保持良好。这主要与TKC触变剂中纤维状组分通过缠结、桥接、交织作用形成交联网络对浆体及其骨料的束缚、增糙、限位等效应有关。研究成果可为构筑物大坡度混凝土成型面形态保持的技术难题提供一定的借鉴与参考。

为了快速准确地评估出形态的美观满意程度,运用潜在语义分析法建立了形态美度综合评价方法.首先构造形态美度指标体系,建立美度评价矩阵;然后选用部分样本,经奇异值分解建立形态美度潜在语义空间;最后对语义空间降维,以样本理想美度值为目标,进行新样本形态美度综合评价.以动物脸部图案的美度综合评价为例,经实际调研对比验证,表明该方法能简单、客观、比较准确地进行形态美度的综合评价.