武汉理工大学学报

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基于氮吸附的水泥沥青复合硬化体孔结构分析

郑克仁，蔡峰良，周锡玲

. 2013, (2): 1-5.

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水泥沥青砂浆是一种多相多孔的复合材料，其组分为水泥沥青共同形成的复合胶凝体。为了解水泥沥青砂浆中的孔隙结构，应用低温氮吸附法分析了不同水泥沥青质量比的水泥沥青复合硬化体中BET比表面积、2～200 nm孔分布随龄期的变化。测试结果显示：水泥沥青复合硬化体的BET比表面积显著低于硅酸盐水泥石，随龄期增长而增大；在氮吸附法有效的孔径分析范围内(2～200 nm)，随龄期的增长，孔径50 nm以下的孔数量增长显著，28 d龄期CAB浆体的微分孔径分布曲线在5～7 nm及20～50 nm出现的分布峰，可分别归结于水化产物数量的增长及水化产物的填充作用；沥青含量对孔分布及孔结构形成有显著影响，随沥青含量的增大，复合硬化体的BET比表面积降低，小于50 nm的孔数量减少。

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反应介质对溶剂热法合成CuInS₂纳米晶体的影响

赵琴，冯清，高延敏

. 2013, (2): 6-11.

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以CuCl₂ ·2H₂O 为铜源，InCl₃ ·4H₂O为铟源，硫脲为硫源，分别以N ,N-二甲基甲酰胺(DMF) 、乙二醇、丙三醇、DMF与乙二醇等体积混合为溶剂在190 ℃下反应12 h 合成CuInS₂纳米晶体。用X射线粉末衍射仪、EDS能谱、场发射扫描电子显微镜和紫外可见近红外分光光度计对粉体的结构、原子配比、形貌和光吸收性能进行表征。研究表明:以DMF、乙二醇、丙三醇、DMF与乙二醇等体积混合作溶剂均能得到CuInS₂纳米晶体，其中混合溶剂中制备的样品性能更佳；强酸体系能改善CuInS₂纳米晶体的团聚现象。

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低收缩耐候性紫外光固化材料的研制

吕雪松，翁睿

. 2013, (2): 12-15.

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采用正交试验的方法，研制了一种新型低收缩耐候性紫外光固化材料。该体系包括KH-570改性的自制纳米二氧化硅（75 nm）、自制双酚A环氧丙烯酸、光引发剂（831、1 173）、活性稀释剂TMPTA及螺环膨胀单体（3,9-二乙基-3,9-二羟甲基1,5,7,11四氧杂螺环5,5-十一烷）。通过控制改变二氧化硅、活性单体、光引发剂、螺环单体与丙烯酸树脂的不同配比进行试验。结果表明：当二氧化硅用量为10%，活性稀释剂TMPTA用量15%，膨胀单体用量15%，复合光引发剂用量3%时，体系综合性能最佳，耐紫外老化性能得到明显改善。该体系性能优良，有广阔的应用前景，当改变稀释剂种类时，还可以应用于补牙材料。

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基于Memetic算法的复合材料层合板铺层顺序优化

王共冬，王军,陈浩,赵亮

. 2013, (2): 16-20.

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应用Memetic算法对复合材料层合板的铺层顺序进行优化设计，以层合板的面内几何因子和弯曲因子为优化对象，建立Memetic算法的优化模型。通过遗传算子进化操作,搜索问题的最优解，借助于Memetic算法自身的全局搜索和基于个体的局部搜索进程，扩大了算法的寻优范围，加速了算法的收敛速度。数值算例中给定了层合板的面内几何因子和弯曲因子，应用Memetic算法求解层合板的最佳铺层顺序。并将应用Memetic算法与标准遗传算法得到的优化结果进行了比较，证明了Memetic算法的优越性和实用性。

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铑阳离子配合物催化甲醇羰基化反应的理论计算及设计

王丽琼，李艳萍

. 2013, (2): 21-25.

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采用自然键轨道理论（NBO）分析了吡啶甲酸铑阳离子催化剂（\[LRh(CO)₂\]^＋，L：吡啶甲酸配体）的结构和成键，结合前期研究工作结论，对催化剂从结构上进行了改进，设计了吡啶乙酸铑阳离子催化剂（\[LCH₂-Rh(CO)₂\]^＋，LCH₂：吡啶乙酸配体），采用从头算HF方法，在LANL2DZ基组下，优化得到了\[LCH₂-Rh(CO)₂\]^＋催化甲醇羰基化制备乙酸反应的决速步骤（CH₃-I氧化加成）反应物、产物、中间体、过渡态的构型，对反应每一驻点作了零点能（zeropoint energy，ZPE）校正，计算了反应位垒（130.02kJ/mol），对比\[LRh(CO)₂\]＋催化剂，从构型、电荷分布、前线轨道等方面，探讨了吡啶乙酸铑阳离子催化剂具有高活性的本质原因，结果表明\[LCH₂-Rh(CO)_2\]^＋比\[LRh(CO)₂\]^＋反应活性更高，共轭结构的破坏和六元环的引入使\[LCH2-Rh(CO)₂\]^＋能够协同CH3-I氧化加成，一定程度上降低了反应位垒。

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磨细铁尾矿粉粒度分布分形维数的研究

于淼，倪文，刘佳

. 2013, (2): 26-31.

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测试不同比表面积下铁尾矿粉的粒度分布，然后计算出铁尾矿粉粒度分布的分形维数，并研究分形维数对铁尾矿粉粒度分布特征值、比表面积、砂浆抗压强度和活性指数的影响。结果表明，随着铁尾矿粉粒度分布的变化，分形维数与比表面积、砂浆抗压强度和活性指数均呈现良好的线性正相关；铁尾矿粉的粒度分布分形维数对砂浆后期抗压强度的影响大于对砂浆早期抗压强度的影响。

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广西石灰岩机制砂混凝土材料设计研究

曹亮宏,陈培冲,谭昱,陈跃先,沈卫国,陈敏

. 2013, (2): 32-37.

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天然河砂是分布不均衡的地方性资源，岩溶地区天然砂资源十分匮乏。针对广西高速公路建设工程的实际情况，对C30～C50标号桥隧及路面机制砂混凝土进行配合比优化设计研究。结果表明，适量调整石粉限值对机制砂混凝土工作性能有明显的改善；粉煤灰的掺入有效缓解了机制砂混凝土的离析倾向，对工作性能的提高更为显著。

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回转窑筒体非稳态传热过程的数值模拟

易正明，肖慧，马光柏，周孑民

. 2013, (2): 38-42.

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在对回转窑传热过程进行分析的基础上，以某氧化铝厂4.5×90 m的回转窑作为研究对象，建立了关于窑横截面筒体非稳态传热过程的二维数学模型，然后对窑筒体温度沿径向的分布和窑壁内表面温度随时间的变化情况进行了数值模拟计算。模拟计算结果表明，当回转窑操作正常时，窑筒体外表面的散热损失基本不变。若将窑筒体的蓄热、放热周期过程作为整体考虑，则回转窑内的换热过程可以简化为稳态换热，窑筒体径向温度可视为线性分布。

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我国典型岩棉板生产生命周期评价研究

马丽萍, 蒋荃,, 赵春芝

. 2013, (2): 43-47.

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当前国内外绿色建筑评价已越来越多地考虑建筑材料的生命周期环境负荷。岩棉板作为一种重要的建筑保温材料，对其开展生命周期评价很有必要。运用生命周期评价方法，对我国典型岩棉板生命周期过程中产生的资源、能源消耗和温室气体排放进行了深入调研与分析，并基于此计算出我国典型岩棉板功能单位产品的不可再生资源消耗、能源消耗和温室效应影响指标分别为：14.44 kg CoalR当量/kg板，1.29 kg ce当量/kg板，2.53 kg CO₂当量/kg板。

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溶菌酶与羧甲基纤维素层层自组装印迹聚合物

林红艳,曾珊珊,王燕梅,徐和影,吴仲岿,王艺峰

. 2013, (2): 48-52.

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采用分子印迹技术与层层自组装技术相结合的方法，利用羧甲基纤维素与溶菌酶制备溶菌酶分子印迹聚合物。首先通过层层自组装的方法将带正电荷的溶菌酶和带负电荷的羧甲基纤维素固定在羧甲基纤维素基材表面，再与三氯化铁反应，采用氯化钠溶液洗脱模板蛋白溶菌酶，制备出溶菌酶分子印迹聚合物。扫描电镜测试结果表明，该溶菌酶印迹聚合物的表面与非印迹聚合物的表面相比变粗糙，并且其表面还出现了一些微孔结构；蛋白质吸附测试结果表明，与非印迹聚合物相比，该溶菌酶印迹聚合物对模板蛋白质的吸附量提高了50%；并且该印迹聚合物对模板蛋白质具有一定的选择性吸附能力；对模板蛋白质的再吸附测试表明，该溶菌酶印迹聚合物具有可重复使用性能。

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有机硅聚合物复合材料陶瓷化研究进展

谢文峰，李云霞，秦岩，黄志雄

. 2013, (2): 53-56.

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在有机硅类聚合物基体中加入粘土类无机矿物粉末填料、结构控制剂以及其它助剂制备的可瓷化聚合物基复合材料是一类新型耐火、阻燃材料。这种材料在常温下具有普通聚合物的优良性能,而遇高温燃烧时可形成坚硬的陶瓷保护层。主要介绍了有机硅聚合物高温瓷化特性及防火机理，研究了填料对复合体系耐高温性能的影响，其中包括硅灰石、云母、云母混合物体系以及其他无机填料在陶瓷化过程中的作用机理，在此基础上阐述了瓷化体系的应用领域以及其今后的发展方向。

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石膏对矿渣路面基层水泥性能的影响

汪春荣，李春，乔宝，周明凯

. 2013, (2): 57-60.

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研究石膏熟料矿粉三方面体系中，石膏对矿渣路面基层水泥的影响，从水泥的凝结时间、力学性能以及微膨胀性等方面进行对比，结果显示：随着硬石膏掺量增加，水泥的凝结时间呈现先延长后缩短的趋势，水泥强度也呈先增加后急剧降低的趋势，并且在水泥中硬石膏掺量为9%的情况下，水泥强度达到32.5水泥等级，此时水泥的凝结时间及微膨胀性能也能满足施工要求。对比其他种类石膏的使用性能发现，脱硫石膏也具有广阔的使用前景。

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水泥光催化活性路面净化机动车排放NO_x性能研究

陈萌，金立生, 储江伟, 范超雄

. 2013, (2): 61-65.

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为了净化机动车排放的氮氧化物，利用纳米TiO₂光催化特性与水泥路面易吸水、多空隙的特点，采用渗透方法使水泥路面具有光催化净化机动车排放NO_x的环保特性。同时，从室内模拟应用和室外实际应用两大方面，进行了水泥光催化活性路面净化机动车排放NO_x效果试验。室内模拟试验结果表明：水泥光催化活性路面具有较好的NO_x净化能力(最小NO净化率为37.4%，最小NO₂ 净化率为25.84%)、再生能力以及重复使用能力。室外实际应用结果表明：应用环境的光强、温度对NO_x净化效果影响较大，且净化速率与光强成正比，与温度成反比。

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潮湿状态下路面抗滑性能分析

柯文豪，陈拴发，李祖仲

. 2013, (2): 66-70.

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通过简化圣维南模型计算路面水膜厚度，并根据水力学理论，简化轮胎动水压力，得出潮湿状态下路面附着系数计算公式。应用有限元方法，分析轮胎在车辆荷载作用下下沉量，将其与经验公式对比，验证模型可行性。最后，建立有限元模型模拟轮胎与路面接触，分析在不完全滑水状态下轮胎荷载、行车速度、轮胎气压、水膜厚度对轮胎路面接触面积及附着系数的影响，分析结果表明,随轮胎荷载增大，轮胎路面接触面积变大，附着系数增大；随行车速度增大，附着系数在速度40～80 km/h区间内下降较为平缓，在速度80 km/h后，下降趋势较为急剧；随胎压增大，附着系数在胎压220～260 kPa区间内下降较为剧烈，在胎压260 kPa以后则变化较小；水膜厚度低时，附着系数随行车速度变化剧烈，而水膜厚度大时，则趋于平缓。

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高弹性橡胶玛蹄脂应力吸收带的抗反射裂缝疲劳性能研究

王慧，沈佳

. 2013, (2): 71-77.

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采用大比例尺反射裂缝疲劳试验，对比分析了高弹性橡胶玛蹄脂应力吸收带、聚酯玻纤布、SAMPAVE应力吸收层3种反射裂缝防治措施的温度疲劳、荷载疲劳性能，并根据实体工程进行了验证。结果表明，采用橡胶玛蹄脂应力吸收带局部处治旧混凝土路面的加铺结构的荷载疲劳性能最优，温度疲劳性能与设置SAMPAVE应力吸收层的加铺结构相当。同时，采用橡胶玛蹄脂应力吸收带的经济性最优。

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交汇水域船舶冲突概率计算模型研究

杨君兰，文元桥，黄立文

. 2013, (2): 78-82.

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目前水上交通冲突研究较少且主要依赖于人工观测的冲突数据，然而主观判断的不一致性给水上交通冲突研究带来极大误差。提出了临界冲突区域的概念，将船舶同时处于临界冲突区域的情况定义为水上交通冲突，并根据交汇水域交通流特征以及不同的船舶会遇态势建立了计算交汇水域船舶冲突的概率模型，并对影响冲突概率的因素进行了分析。研究结果表明，模型与实际情况相符，在缺乏观测资料的情况下该方法为交汇水域的安全研究提供了一种算法。

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基于膜计算的VRPTW启发式算法研究

马雪晶，赵一飞

. 2013, (2): 83-89.

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使用传统的启发式算法求解带时间窗的车辆路径问题（VRPTW）所得解的质量不高。本研究受计算机领域膜计算思想的启发，设计出了将蚁群系统和禁忌搜索算法有效结合的改进算法，即VRPTWECP系统。最后使用算例分析来验证算法有效性，实验结果表明，该算法在计算效率与结果质量上均优于其它启发式算法。

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节理岩体隧道稳定性影响因素正交试验及锚杆作用要点研究

张志强，何本国，李永珑，张光锦，林永鹏

. 2013, (2): 90-96.

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采用正交试验法研究裂隙岩体节理、岩块力学参数对隧道稳定性影响，提出了锚杆支护在不同裂隙岩体隧道中施作要点和内涵。结果表明：相对于塌方区、张开区，剪切滑移区更能反映节理面间剪切错动，可作为节理岩体隧道失稳的一个判断标准。层状岩体隧道稳定性主要影响因素是节理面“法向刚度和剪切刚度”，而碎裂状岩体控制剪切滑移区主要因素是“节理面内摩擦角和粘聚力”。对于层状岩体，锚固效果受制于锚杆在节理面法向和切向刚度；对于碎裂状岩体，应强调注浆性质的锚固效果来提高其节理摩擦角和粘聚力，锚杆支护在提高“刚度”的同时，更应着重于提高岩体抗剪切能力，以有效提高碎裂岩体隧道稳定性。

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OpenMP在岩石动力并行计算中的应用

张永彬，唐春安，贾敬辉，梁正召

. 2013, (2): 97-101.

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采用OpenMP并行模式，对二维弹性动力学有限元刚度并行化处理，提出了刚度矩阵并行组装策略，利用共享内存并行直接求解器Pardiso进行方程组求解。利用并行动态岩石破裂过程分析系统，研究应力波在岩石中的传播。数值算例表明，OpenMP并行后的弹性有限元程序具有良好的加速比，能够明显提高动力学模型的运算速度。

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宜巴高速公路三里花岩堆形成机理与破坏模式研究

刘昌国，谢全敏，曾勇，杨文东

. 2013, (2): 102-107.

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宜巴高速公路沿线穿越多达几十处地质条件复杂的岩堆，给宜巴高速公路的建设和运营提出了严峻的考验。为此，以宜巴高速公路典型的三里花岩堆为研究对象，从地层岩性、岩堆岸坡、气候变化和其他各种因素的综合影响作用，对岩堆形成机理与破坏模式进行深入的研究。三里花岩堆的形成是由于第四纪新构造运动使地壳大面积的强烈抬升，造成河流的剧烈下切，使山谷高差达数百米，自然山坡出现临空面产生的，在其形成过程中，内动力作用引起了地形地貌的差异并为岩堆的形成提供了物质基础，外动力作用则进一步改造了岩堆的地表形态，造成岩堆的地质结构发生变化。三里花岩堆存在浅层失稳（或局部失稳）和深层失稳（或整体失稳）两种可能的破坏模式。这些研究结论为宜巴高速公路岩堆的稳定性评价、治理措施设计与施工提供了重要依据。

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隧道施工中围岩应力和变形探讨

言志信，郭斌,樊姝芳,高乐

. 2013, (2): 108-112.

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运用FLAC3D建立了某一隧道三维地质模型并进行了分析。隧道开挖后，围岩应力进行了重新分布，拱顶、拱底、两侧边墙出现了应力集中现象，拱顶、拱底竖向位移较大；粘聚力c的大小对塑性区的范围影响很大，而泊松比μ和内摩擦角φ对塑性区范围的影响较小。研究能有效地对隧道开挖过程中围岩的应力、位移、塑性区进行预测，以降低隧道施工风险，确保施工安全。

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路线走廊震害与环境基础因子关系研究

周育名，许金良，杨宏志

. 2013, (2): 113-117.

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研究地震造成的路线走廊带灾害与环境因子的关系，减少滑坡、泥石流、崩塌等灾害的发生，降低地质灾害对道路的破坏。通过对5·12汶川地震重灾区内G 213、G 317道路路段的资料收集、实地调查，结合理论分析，以ArcGIS软件为基础平台，分析了断裂带距离、地质岩层、地表粗糙度、坡度、坡向、植被类型、道路影响区共7个因子与地质灾害产生的关系。结果表明：距断裂带越远，受到影响越小；地质岩层越古老，越易发生灾害，岩质坡体灾害少于土质坡体；地表粗糙程度为1.2~2时，灾害的密度比较大；坡度为30°~60°时，灾害密度最大；阴坡灾害多于阳坡；阔叶林地带灾害密度分布最大；道路左右0.5 km区域灾害密度最大。

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港珠澳大桥组合连续箱梁桥剪力钉受力分析

刘沐宇，王松，张强

. 2013, (2): 118-123.

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港珠澳大桥浅水区非通航孔分幅方案采用85 m钢混组合连续梁，6～7孔一联，设计使用寿命120年。采用大节段整孔吊装、简支变连续、支点顶升及回落、负弯矩区桥面板张拉预应力等施工工艺。由于组合梁外侧桥面板悬臂都比较大，在受到活载最不利布置的荷载作用下，箱梁翼缘板上横桥向处于腹板附近以及内侧的剪力钉存在拉拔的可能。为研究组合连续梁恒载及活载作用下剪力钉沿顺桥向及横桥向空间拉拔力分布，采用ANSYS软件建立单跨85 m组合连续梁桥空间精细有限元模型，选取组合梁剪力钉受力最不利的边跨为研究对象，同时采用弹簧单元COMBIN39模拟剪力钉，以准确计算每个剪力钉受到的拉拔力。通过对两种截面形式剪力钉内力的计算分析结果表明，在恒载及活载偏载作用下带小纵梁截面形式剪力钉受到的拉拔力大小为无小纵梁截面形式剪力钉的一半，带小纵梁截面形式对剪力钉受力更加有利。

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爆炸波与破片联合作用下结构的局部与整体破坏效应分析

陈力，方秦，章毅，张亚栋

. 2013, (2): 124-129.

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提出了一种分析爆炸波与破片联合作用下钢筋混凝土板和拱结构局部与整体破坏效应的工程计算方法，以MK82战斗部在距离结构10 m处爆炸为例，采用有限元软件详细分析了爆炸与破片联合作用下结构的局部与整体响应。结果表明，由于爆炸产生的破片先于冲击波达到结构，破片对结构造成的局部损伤对结构整体响应影响不大，结构主要还是受爆炸冲击波荷载的作用。

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反硝化除磷菌胞外聚合物的提取及除磷研究

张倩，李孟，王弘宇，杨开，章彩霞，张超，朱晓云

. 2013, (2): 130-133.

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采用4种方法对反硝化除磷菌ZQN4的胞外聚合物进行了提取试验研究。结果表明，试验中超声波法是一种较好的提取方法。好氧条件下，菌株ZQN4的胞外聚合物中蛋白质含量最高，约占总量的80%。ZQN4对磷的去除率约为89.4%，其中有约88％聚集在菌体内，另外约12%聚集在胞外聚合物中，且大部分以PO^3-₄-的形式存在，表明胞外聚合物对除磷也有一定的贡献。

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可磁分离光催化剂的制备及其光催化性能研究

许士洪，谭东栋，毕得福，时鹏辉,李晔

. 2013, (2): 134-139.

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通过反胶束法和溶胶凝胶法制备出了一种类蛋结构的可磁分离光催化剂纳米球ZnO@SiO₂@NiFe₂O₄(ZSN)，这种光催化剂显示出了超顺磁性和较好的光催化活性。该光催化剂的X射线衍射和TEM分析结果表明：NiFe₂O₄纳米粒子被包裹在二氧化硅内形成磁性硅球SiO₂@NiFe₂O₄(SN)载体，ZnO纳米粒子包覆在SN的表面，形成ZnO光催化壳层。光催化实验表明，在500 ℃下煅烧3 h的ZSN表现出最佳的光催化活性。

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基于CFX的大型聚光光伏跟踪器动力设计??

李如强，黄磊，朱杰，王海军

. 2013, (2): 140-143.

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根据聚光光伏系统的设计参数，确定了CPV组件数目和布置形式。基于系统安装地点的历史风速和系统预期寿命，按照风速计算理论计算了跟踪器的设计风速。利用CFX对组件风压进行数值模拟，获得了动力设计需要的方位力矩和仰俯力矩。在此基础上，对跟踪器进行了动力设计，并讨论了方案的选择方法。

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基于单片机的无源动态谐波滤波控制器研制

陈静，肖林，袁佑新，杨坤，雷磊，毛保平，陈卓

. 2013, (2): 144-146.

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针对电力系统中存在大量谐波污染问题，考虑到有源滤波器价格昂贵，目前主要应用于低压场合，传统无源滤波器存在电容器参数受环境影响导致滤波器偏离谐振点的缺陷，试制了基于可变电抗器的无源动态谐波滤波装置。研制一种处理速度快，实时性高，控制精度高，稳定性好的基于单片机的无源动态谐波滤波控制器，替代原有PLC控制器。该滤波装置能够实时滤除电网中的各次谐波，有效改善供电质量。

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自组织路径约束神经网络结构与算法

刘天桢，童恒庆，熊丽

. 2013, (2): 147-152.

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将结构方程模型（SEM）改造成自组织神经网络，基于路径约束提出改进的偏最小二乘算法，它使用一个带单位向量约束的迭代初值，从而形成新型的自组织路径约束神经网络（SPCNN），进一步描述了SPCNN的拓扑结构和功能，给出了SPCNN的学习算法，包括常规算法和带有初始权值的算法。

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