当期目录

    2014年, 第36卷, 第7期 刊出日期:2014-07-30
      
    • 全选
      | 显示方式:
    材料科学与工程
  • 李宏,许旭佳,陈思,花宁,陈明祥
    . 2014, (7):  1-5. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    用两步合成法制备钇铝石榴石(YAG∶Ce)荧光粉复合磷锌硼发光微晶玻璃,利用红外光谱等表征手段,系统研究了氧化硼掺量、成型方式、荧光粉掺量和热处理制度对发光微晶玻璃结构的影响。结果表明,随着B2O3掺量增加,发光微晶玻璃试样中\[BO3\]和B2O2-7离子基团含量增加,\[BO4\]含量减少;成型方式对发光微晶玻璃结构有一定影响;随着荧光粉掺量增加,发光微晶玻璃中YAG晶相含量增加,Zn2P2O7、BPO4晶相含量变化较少,缺陷增加;随着烧结温度升高,YAG晶相含量不变,BPO4晶相含量减少,至600 ℃时Zn2P2O7发生晶型转变,由α-Zn2P2O7转变为β-Zn2P2O7,有利于提高发光微晶玻璃的烧结质量。
  • 吴建锋,宋谋胜,徐晓虹,陈霞,任潇,黎海华
    . 2014, (7):  6-10. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以电解锰渣、滑石为主要原料,添加适当的铝矾土和石英,在1 100~1 200 ℃温度内成功制备了钙长石、顽辉石陶瓷。实验发现,单相钙长石陶瓷在1 140 ℃以下就能生成,复相钙长石/顽辉石陶瓷需在1 140 ℃以上方能形成,而在1 200 ℃则会出现过烧现象。研究表明,在1 100~1 200 ℃烧结温度内,随着烧结温度升高,样品吸水率(Wa)和气孔率(Pa)均逐渐减小,体积密度(D)却逐渐增大,经1 180 ℃温度烧成样品的Wa和Pa极小而D最高(2.38 g/cm3)。在1 100~1 160 ℃内,样品的抗折强度快速增加,在1 160~1 180 ℃时达到稳定状态,约105 MPa,而一旦超过1 180 ℃,样品的抗折强度急剧下降。
  • 李利平,严云,胡志华,范晓正
    . 2014, (7):  11-16. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    探索了影响高钙配方还原中低品位磷矿还原率的几个因素,并对残渣的火山灰活性进行了深入研究。结果表明:钙硅比、温度、氮气流量对还原率的影响较大。磷矿的初始还原温度为1 100 ℃左右,1 200~1 250 ℃时磷矿被大量还原。钙硅比为2.0,炭过剩系数为1.4料球,在氮气流量为700 mL/min,1 300 ℃保温210 min的还原工艺下,磷矿的还原率均可达到94%以上。对此工艺下的残渣做活性指数测试和物相分析,发现残渣以粉煤灰标准的7 d、28 d活性指数分别达到68.1%、83.0%;以矿渣标准的28 d活性指数为61.8%,且残渣中已出现水化性能较好的C2S。有可能用作水泥混凝土的掺合料,代替目前广泛使用的粉煤灰、矿渣等。
  • 蹇守卫,孔维,马保国,张吕东
    . 2014, (7):  17-21. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    提出了一种利用视频显微镜技术来测量薄层砂浆早期塑性收缩的新方法,研究了聚合物(纤维素醚、可再分散乳胶粉)、环境因素(温度、风速)对薄层砂浆早期塑性收缩的影响。结果表明:随着纤维素醚掺量的增大,塑性收缩呈减小趋势,但当纤维素醚达到一定量时,这种减缩效果减弱。同时纤维素醚种类不同,对砂浆塑性收缩影响不同。可再分散乳胶粉可以有效地抑制砂浆的塑性收缩,但是随着胶粉掺量的增加,其抑制砂浆塑性收缩的能力有所下降。温度对砂浆塑性收缩的影响很大,温度控制不当很容易造成砂浆的收缩开裂。风速相比于温度来讲不如温度影响大,但较大风速下会加速砂浆收缩,也会加剧砂浆的塑性收缩开裂。
  • 田甜,严云,胡志华,杨林,许园园
    . 2014, (7):  22-29. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    利用未经处理的原状磷石膏,通过调整其与水泥、矿渣、生石灰的基体配合比,掺加不同纤维制成了高韧性磷石膏板材。结果表明:1)该体系板材最优配合比为:水泥20%,矿渣20%,磷石膏60%,PP纤维1.5%,生石灰3%,水料比0.26,减水剂0.1%。2)磷石膏掺量在0%~50%时,基体强度均在50~60 MPa,但其掺量超过50%后,强度呈线性下降。3)玻纤网的断裂荷载最高,PP纤维次之,PVA纤维较低。以断裂能作为板材抗弯性能评价,PP纤维最好。此外,PVA的长度,玻纤网的网眼尺寸也对板材的韧性有一定影响。
  • 陈国强,周美茹,朱洪波
    . 2014, (7):  30-34. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    采用机制砂分别按照0%、25%、50%、75%和100%等量替代天然河砂制备C25~C55不同强度等级的泵送混凝土,研究机制砂对混凝土工作性和抗压强度的影响。结果显示,对于C25~C40强度等级混凝土,机制砂替代天然砂比例低于50%时对工作性影响不大;对于粉料量较高的C40以上混凝土,机制砂替代比例可提高到75%仍不影响工作性;但完全采用机制砂替代天然砂则容易造成离析;机制砂替代天然砂比例低于50%时对各强度等级混凝土的强度均无影响,对于高强混凝土则能够在低于75%的代砂率条件下强度都略提高,但完全采用机制砂替代天然砂则对各强度等级的混凝土抗压强度都不利。
  • 王共冬,陈浩,吕思超,赵新坤,王军
    . 2014, (7):  35-39. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    针对目前RTM注射压力选取多凭经验,主观依赖性太强,数值计算又局限于简单模型,不适于形状复杂或已知参数不足的模型求解,以及遗传算法初始种群多为随机产生,容易导致算法早熟或不收敛等问题,提出基于粗糙集的改进遗传算法。用区分矩阵法对RTM注射压力决策表进行属性约简,并设定相似度阀值以提取知识库中符合相似度要求的样本来产生初始种群。实例表明,属性约简前后注射时间几乎相等,但约简后知识检索和提取速度比约简前提高了41%,说明对RTM注射压力决策表进行属性约简,不会改变知识分类,但可以明显提高计算速度。此外,改进遗传算法在17代时已经收敛,而标准遗传算法直到26代才收敛,表明改进遗传算法比标准遗传算法收敛更快更稳定,证明用改进方法优化RTM注射压力是可行和有效的。
  • 白康,刘晓芳,范永康,魏铭,张小林
    . 2014, (7):  40-44. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    采用聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)、低分子量的环氧树脂(CYD128)及乙醇胺(MEA)在温和的条件下合成了一种水性环氧乳化剂。再利用相反转法,制备出了一种分散相颗粒小且粒径分布均匀的非离子型自乳化环氧树脂乳液。采用正交实验设计研究了nepoxy/namino(环氧基和胺氢的摩尔比)、nPEGGE/nCYD128(PEGGE和CYD128的摩尔比)、乳化剂用量和相反转温度对平均粒径的影响。利用傅里叶红外光谱(FTIR)对乳化剂的结构进行了表征,利用马尔文激光粒度分析仪对环氧乳液进行了表征。结果表明,当nepoxy/namino=1.10,nPEGGE/nCYD128=8,乳化剂用量为9%,相反转温度为60 ℃时,制备的乳液产物粒径最小、分布均匀、稳定性好,具有应用价值。
  • 康勤书,杨沫,刘蒙蒙,姜晓彤,杨晓庆,陈浩,谢敏,黄卫华
    . 2014, (7):  45-49. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    设计并制作了微柱型聚二甲基硅氧烷 (PDMS)微流控芯片,并在通道表面组装纳米金,固定上皮细胞粘附因子(EpCAM)抗体后用于循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC)检测。结果表明,纳米金成功组装在γ氨丙基三乙氧基硅烷硅烷化的PDMS微柱表面,EpCAM抗体功能化的微流控芯片能有效捕获全血中的模型CTCs,当流速小于40 μL/min时,捕获效率大于90%。建立一种简单廉价、捕获效率高的CTCs检测新方法,有望为全血中CTCs的分离提供新的策略。
  • 交通科学与工程
  • 王欢,王选仓,高志伟
    . 2014, (7):  50-54. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    为提高高速公路软基过渡段车辆行驶的舒适性,通过建立车辆垂向振动分析模型和有限元仿真模型,分别分析了过渡段长度和分段与高速公路软基过渡段差异沉降的关系。结果表明,过渡段长度和分段对高速公路软基过渡段均衡沉降影响较大。车辆垂向振动加速度随着差异沉降量和沉降坡度差的增大而增大;对于标准速度为120 km/h的高速公路,当过渡段长度大于8 m时,采用的均衡沉降控制标准宜为差异沉降量,差异沉降控制标准为差异沉降量2.3 cm,当过渡段长度小于8 m时,采用的均衡沉降控制标准宜为沉降坡度差,差异沉降控制标准为沉降坡度差0.3%;采用两种桩间距比采用同种桩间距的过渡段差异沉降减少约35%~50%。
  • 汪海年,高俊锋,尤占平,田原宇
    . 2014, (7):  55-60. 
    摘要 ( )    PDF ( )     


    生物沥青是将由生物质快速热裂解制备提炼的生物质重油与石油沥青在一定条件下相溶合或者将生物质重油在一定条件下掺加其他外掺剂,制备而成的结合物。介绍比较了现有生物质重油炼制方法及生物沥青的制备工艺,对比分析了不同类型生物沥青结合料的性能表征及性状特点,指出了生物沥青化学改性机制的研究手段,阐述了生物沥青结合料与混合料研究过程中发现的问题及其成因,并对其下一步研究方向进行了展望。现有研究表明,生物沥青的高温性能较弱,其改性机制的定量评价仍不够全面系统。可以通过掺入聚合物、多聚磷酸、纳米粘土等外掺剂改善生物沥青的高温性能,基于数字图像方法的材料微观形态特征分析可为生物沥青化学改性机制的研究提供新的途径。

  • 田林,许金良
    . 2014, (7):  61-65. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    应用基于可靠度的概率模型对多风的环境中汽车运行稳定性进行了评估。定义了具有概率特性的基本变量风速、风向、路面摩擦系数、路拱横坡度和汽车速度,分析了各种基本变量的相互关系,以及它们如何影响交通事故的概率,并建立了基于交通事故指数的数学概率模型。结果表明,与风有关的交通事故是几个基本变量综合作用的结果。该研究可以为多风地区的道路设计及交通安全的保障提供一定的理论依据。
  • 谢耀国,姚熊亮
    . 2014, (7):  66-72. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以某舰船为例进行水下非接触爆炸数值仿真试验,通过典型舱段局部强度仿真试验考核舰船结构的抗爆抗冲击能力。采用Geers and Hunter模型计算水下爆炸载荷的冲击波压力,并且在考虑流固耦合问题的基础上,采用ABAQUS软件中的结构计算模块计算船体结构响应,对舰船局部强度校核评估。在不同舱段结构位置进行了不同冲击因子的水下爆炸数值试验,得到了主要船体舱段结构的动响应,并对舰船舱段结构局部强度进行抗冲击评估。仿真试验结果对于开展舰船结构局部强度的抗冲击评估具有重要意义。
  • 陈如星,周瑞平, 林晞晨
    . 2014, (7):  73-79. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    基于CFX的滑移网格技术预报伴流场下螺旋桨的非定常水动力性能,为螺旋桨激振力数值计算提供可行的思路。以桨舵系统为计算分析对象,比较分析了均匀来流下螺旋桨的定常和非定常水动力性能的差别;计算了理论伴流下螺旋桨的非定常水动力性能,将所得结果与理论伴流的趋势进行了比较分析,验证了CFD计算模型的准确性。预报伴流场下螺旋桨的激振力,将计算结果与文献所给建议值进行了比较分析。结果表明,该方法可有效预报螺旋桨激振力,能够代替经验公式求解螺旋桨激振扭矩。
  • 土木工程
  • 张亚芳,陈沛然,刘浩,王丽
    . 2014, (7):  80-85. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以纤维直径为变量,建立了聚丙烯纤维增强混凝土的单丝拉拔数值模型,分析了纤维直径对单丝拉拔性能的影响。结果表明:纤维直径越大,单丝拉拔试件的峰值荷载越大,但拉拔韧度和界面最大粘结强度则越小;纤维直径的变化对单丝拉拔损伤破坏现象影响甚微;纤维直径较小的试件能够获得多次声发射峰值,耗能较大,具有良好的增韧效果。
  • 周强,姜文,王震
    . 2014, (7):  86-90. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    基于部件模态综合理论,将拉索和阻尼器看作两个子结构,则安装阻尼器的拉索振动可以表示为静态约束模态和低频主模态的线性组合。考虑拉索抗弯刚度,推导结构的约束模态和主模态函数,并利用Galerkin方法得到以模态坐标为未知量的常微分运动方程。当仅考虑约束模态和1阶主模态时,根据复模态理论研究线性粘滞阻尼器参数与拉索阻尼器系统的1阶模态参数的关系。通过与精确解的比较证明该降阶模型的有效性。此外,当忽略拉索抗弯刚度时,仿真分析表明,与目前常用的Johnson降阶模型相比,文中给出的降阶模型更为简便,计算的精度也略高些。
  • 齐东春, 汪峰
    . 2014, (7):  91-95. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    为探索空间缆索悬索桥合理的体系转换方案,以主缆空间效应显著的江东大桥为原型,按照几何缩尺比1∶16设计了全桥缩尺模型,利用该模型进行了3种体系转换方案。体系转换后模型的索力及线形与理论计算非常一致,说明所采用的计算方法在吊索力控制、线形控制方面具有足够的精度。结果表明,通过调整吊索的张拉次序可以解决部分吊索安装前后横向角度差变化大的问题;由于主缆的扭转刚度难以准确确定,为减小施工误差,可通过扭转角的实测数据及时修正索夹空间安装角度,同时吊索索夹应尽量延迟安装紧固。
  • 张岗,贺拴海,刘扬,王翠娟,周敉
    . 2014, (7):  96-101. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    给出了火灾下预应力混凝土多肋T型梁桥的火灾模型和有限元建模计算方法,分析了火灾下预应力混凝土多肋T型梁桥延火变形,揭示了其桥面平整度的变化规律。结果表明,整个延火过程中,受火梁体均由反拱状态逐渐下挠,对称边肋受火,桥面呈倒“U”型,对称中肋受火,桥面呈“V”型,4片梁肋均匀受火,桥面变形基本同步;所有梁肋受火,桥面平整度不受影响;中肋受火,桥面平整度随延火时间直线变化;余肋受火,桥面平整度大多呈曲线变化。
  • 吴毅江,王干军,陈波,郭栩文,王年孝,储添扬
    . 2014, (7):  102-107. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    基于自然激励技术和特征系统实现算法,通过现场实测研究了某220 kV大跨度转角输电塔线体系的自振频率。基于有限元理论建立了一塔两线的输电塔线体系分析模型,并考察了有无导线时输电杆塔的动力特性的差异。基于理论分析的输电杆塔振型特点,并结合实际杆塔的构造特点,制定了测试方案和传感器布置位置。通过现场实测获得了结构的加速度响应。基于NExT技术得到了加速度的脉冲响应信号,并在此基础上采用特征系统实现算法进行了各工况下结构体系的自振频率的识别。结果表明,实测结果与理论结果较为吻合。由于导线的存在,结构体系的自振频率发生了一定程度的减小,输电杆塔表现出了较为明显的扭转振动特点。
  • 陈巧敏,刘静,侯雪姣,孟婷婷,崔巍
    . 2014, (7):  108-113. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    针对滑坡预测中单模型不总能进行有效预测且置信度不高的问题,提出了一种新的权重确定方法——并联式权重确定法,用来建立组合模型。证明了预测位移平均相对误差和预测精度之间呈正相关,并对原始Verhulst模型和协同预报模型进行优化。利用新滩滑坡实例和洒勒山滑坡实例进行验证分析。结果表明,基于优化后的Verhulst模型和协同模型的并联式加权组合模型在滑坡中短期时间预报的预测精度远高于原始Verhulst模型和协同模型。
  • 耿朋飞,孙林柱
    . 2014, (7):  114-118. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    为了研究复合絮凝剂对废弃泥浆压滤脱水性能的影响,采用正交试验的方法,对复合絮凝剂在不同剂量配比下对泥浆脱水的影响进行正交设计,利用泥浆压滤设备,得到不同加药量时泥浆脱水量与时间的变化关系,通过因素分析,得到了复合絮凝剂的最优配比。结果表明,加入阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂与Ca(OH)2、粉煤灰、十二烷基硫酸钠等有机、无机复合絮凝剂之后,泥浆的脱水性能得到极大改善;以泥浆的脱水量随时间的变化为依据,用函数拟合出加入絮凝剂之后泥浆的脱水量与时间的关系。研究结果对于工程中泥浆处理具有技术指导意义。
  • 资源与环境工程
  • 邱泽东,李晔,周显,马啸,李柏林,赵建博
    . 2014, (7):  119-123. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    为了研究硝态氮的淋溶规律,根据室内土柱淋溶试验的具体条件提出假设,基于Matlab开发了一个简易模型,考虑了NO-3-N在土壤中的硝化、反硝化、生物固持等生化过程和物理迁移过程,同时给出了模型关键参数的获取方法。模型通过了室内土柱淋溶试验的验证,能够较好地反映NO-3-N在稳定流场、饱和均质土壤中的迁移转化过程。可以作为研究土壤中硝态氮运移规律的工具,为农业面源污染治理提供科学依据。

  • 覃文庆,邹松,刘三军,罗虹霖,刘瑞增,王兴杰
    . 2014, (7):  124-129. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    通过单矿物浮选试验、油酸钠的溶液化学计算、菱锰矿的溶解度计算以及油酸根离子和Mn2+反应的标准吉布斯自由能计算,系统分析了水溶液中油酸钠对菱锰矿的浮选行为以及溶液化学作用机理。浮选结果显示,当油酸钠浓度为2×10-4 mol/L时,在较宽的pH范围之内菱锰矿的可浮性都很好;油酸钠的溶液化学计算表明了油酸根离子是油酸钠浮选菱锰矿的主要活性组分,矿物的溶解度计算说明了高碱条件下油酸钠和菱锰矿之间可能存在非静电力作用,最后通过热力学计算证明了溶液中的油酸根离子容易与Mn2+发生化学反应生成油酸锰沉淀。菱锰矿实际矿石浮选实验则表明,一粗二扫三精的开路流程可以得到含锰品位为16.10%、锰回收率(包括中矿)为81.01%的锰精矿。
  • 机电与信息工程
  • 刘斌,戴玉堂,赵前程,殷广林
    . 2014, (7):  130-133. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    设计了一种新型微结构光纤光栅温度传感器。利用飞秒激光在光纤光栅(FBG)包层部分加工微结构,在含微结构的包层部分镀温度敏感膜,并通过实验对传感器的灵敏度等特性进行了测试。结果表明,传感器具有较好的线性度和可重复性,双螺纹微结构的光纤光栅的温度灵敏度可达30 pm/℃,是传统光纤光栅灵敏度的3~4倍,有利于扩展其工程应用范围。
  • 熊威,黄妙华,罗欢,李双龙
    . 2014, (7):  134-138. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    针对某车型扭力梁后悬架出现疲劳断裂的问题,从结构优化着手,通过改变扭力梁模型中弹簧安装位置,用计算机辅助工程CAE方法计算出疲劳应变,预测疲劳寿命,通过计算结果的对比,找出变化趋势,寻找最优安装区域。结果表明,弹簧安装位置变化对扭力梁悬架的疲劳寿命影响很大,通过这种结构优化,可以有效提高悬架的疲劳寿命,为以后汽车设计开发阶段提供借鉴。
  • 朱胜男,周树民,王传美,童恒庆
    . 2014, (7):  139-144. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    从我国网络舆情现状出发,分析网络舆情对社会影响的主要因素,选取4种网络舆情预警指标,获取观测数据,基于改进的D-S证据理论信息融合技术,建立网络舆情预警模型,并利用类概率函数实现对网络舆情话题演变成舆情事件的可能性的判断。同时把改进后的融合方法与经典的D-S组合规则做比较,结果表明,改进后的方法可以更好地实现证据的融合,并得到更为合理的判断结果。