当期目录

    2015年, 第37卷, 第5期 刊出日期:2015-05-30
      
    • 全选
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    材料科学与工程
  • 谢峻林,张伟,梅书霞,陈晓琳,施江
    . 2015, (5):  1-8. 
    摘要 ( )   
    针对某实际生产线上的涡流式分解炉,采用Realizable k-ε模型、DPM模型、有限速率燃烧模型等对炉内的垃圾衍生燃料燃烧特性和煤粉燃烧特性进行了数值模拟研究,结合分解炉内温度场、组分浓度场及燃烧速率等展开综合分析。研究结果表明:与煤粉的燃烧特性相比,RDF的燃烧过程以挥发分燃烧为主,且其具有着火点低,燃烬速率快,燃烧温度低等特点;RDF与煤粉混烧时可促进煤粉的燃烧,且炉内温度均匀、稳定分布,未影响窑炉的稳定性。
  • 马保国,张昺榴,陈方颉,谭洪波,戚长亚,李信
    . 2015, (5):  9-14. 
    摘要 ( )   

    通过引入微研磨介质以及表面改性剂对普通硅酸盐水泥进行研磨,制备颗粒更小、粒度分布更合理、胶凝效率更高的高效胶凝水泥。同时对高效胶凝水泥进行比表面积、标准稠度用水量、激光粒度分析、水化热以及混凝土试验分析,研究表明:微研磨介质与表面改性剂能大幅提高水泥研磨效率,提高水泥细度,降低能耗,制备出的高效胶凝水泥以适量掺量加入到混凝土中,能优化水泥颗粒级配,提高水泥利用率,进而提高混凝土强度,同时能减少水泥用量。

  • 章璐娴,何峰,梅书霞,金明芳,谢峻林
    . 2015, (5):  15-20. 
    摘要 ( )   
    采用熔融冷却法制备不同Li2O含量的高硼硅酸盐玻璃。通过红外光谱分析玻璃结构,测试玻璃的密度、热震性、化学稳定性和力学性能,研究Li2O含量对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响。研究表明:Li2O含量增加,使R值减小,从红外图谱和SEM图片中可知体系中\[BO3\]比例增大,硼氧三角体\[BO3\]与硅氧四面体\[SiO4\]结构差异大,分相加剧。由于Li+的高离子场强,导致网络结构致密,使玻璃的硬度增强。Li2O摩尔含量对硼硅酸盐玻璃的热膨胀系数影响较小,当摩尔含量小于1.00%时,膨胀系数略微增大,当摩尔含量大于1.00%时,结构致密性使膨胀系数减小。Li2O含量的增加使玻璃的化学稳定性急剧下降,主要与其促进分相,且形成化学稳定性差的连通结构有关,易受侵蚀的富碱硼酸盐相直接暴露在介质中。Li2O含量的增加使玻璃的弯曲强度降低,这是由于分相导致不均匀性,产生了破坏源。
  • 夏涛,石晓敏,刘扬,杨文勇,黄进
    . 2015, (5):  21-25. 
    摘要 ( )   
    针对普通酚醛树脂(PF)性能的缺陷,制备了耐热性及韧性良好的硼腰果酚改性酚醛树脂(BY-PF),考察了催化剂用量、硼酸用量、醛酚比和腰果酚用量等因素对改性酚醛树脂性能的影响。红外(FT-IR)分析结果表明,硼酸与酚醛树脂中的酚羟基发生了反应,生成了新的交联键。通过热重(TG)分析,结果表明,经硼改性的酚醛树脂耐热性能明显提高。
  • 陈花,何佳才,李迎军,周元林,贾夏冰,刘人龙
    . 2015, (5):  26-30. 
    摘要 ( )   
    使用分子动力学和巨正则蒙特卡洛的方法,构建丁基橡胶(IIR)分子结构,计算模拟了H2、N2、O2、H2O、CO2、H2S、SO2在IIR中的溶解和扩散行为。结果表明:对气体分子的扩散而言,分子直径越小扩散系数越大;除H2O和H2S以外溶解系数随着分子直径的增大而增大;所得渗透系数的模拟值与实验值吻合度较高,这为提高材料的阻隔性能提供了一定理论基础,很好地从微观上解释了不同分子气体在硫化丁基橡胶中渗透的差异性和规律。
  • 朱岩,吴佳丽,郭乾英
    . 2015, (5):  31-36. 
    摘要 ( )   

    对弱碱型阴离子交换树脂D315对丙酮酸的吸附过程进行了研究,采用静态法考察了pH值、温度、氯离子浓度的影响,从而得到了D315离子交换树脂吸附和洗脱丙酮酸的最佳参数:在pH=3和室温下,静态吸附150 min,可以达到吸附平衡,最大吸附量为267.63 mg/g,吸附后可以采用盐酸或氯化钠溶液洗脱丙酮酸;D315树脂对丙酮酸的吸附过程符合拟二级动力学模型,该过程为放热过程,吸附等温线较好地符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子吸附过程。
  • 徐乐乐,靳素荣,王志花,周秀秀
    . 2015, (5):  37-41. 
    摘要 ( )   
    研究荷叶中原花青素的提取工艺。分析了乙醇体积分数、提取温度、提取时间、料液比及提取次数等因素对荷叶原花青素提取率的影响,并通过大孔树脂对原花青素进行纯化。在单因素实验的基础上,采用L9(34)正交实验,得出最佳提取工艺条件为:提取溶剂为70%乙醇,提取温度40 ℃,料液比1∶70 (g/mL),提取时间30 min,提取3次,在最佳提取条件下原花青素提取率为11.83%,原花青素的纯度为82.47%。
  • 交通科学与工程
  • 林敏,那日苏,郑学文,宋云连
    . 2015, (5):  42-47. 
    摘要 ( )   
    为了研究低温地区温拌沥青混合料的路用性能,选用降粘型温拌剂RH为研究对象,以马歇尔标准试件的空隙率为控制目标,在达到与热拌沥青混凝土同等压实度的前提下,确定RH温拌沥青混合料的拌和及压实温度。并通过马歇尔稳定度试验、车辙试验、劈裂试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔稳定度试验分别研究其对混合料的高温性能、低温性能和水稳性能的影响。研究结果表明:与普通热拌SBS沥青混合料相比,RH温拌剂的掺入降低了沥青混合料的拌和温度约15 ℃,高温抗车辙性能显著增强,低温性能得到提高,水稳性能有所改善,是一种适合低温地区使用的沥青混合料。
  • 沈玮薇,肖为周
    . 2015, (5):  48-56. 
    摘要 ( )   
    乘客满意度是衡量轨道交通运营服务质量的重要指标。传统测评方法缺乏对满意度影响因素之间因果关系的研究。基于结构方程模型(SEM)建立的乘客满意度测评模型,能反映满意度影响因素之间的因果关系,并采用偏最小二乘法(PLS)估计模型参数。运用四象限分析技术明确轨道交通服务的优势和劣势,利于轨道交通部门改善运营服务质量。以苏州轨道交通一号线为例进行乘客满意度测评,结果表明:基于SEM采用PLS估计方法建立的测评模型,其路径系数正负号与量级符合实际情况,测评结果合理可靠,苏州轨道交通乘客满意程度为比较满意,票价和服务质量是影响乘客满意度最重要的因素,信息宣传、安全稳定和人员服务是影响服务质量最关键的服务方面。
  • 资源与环境工程
  • 赵顺利,章光,李墨潇,岳晓光,王丹丹
    . 2015, (5):  57-63. 
    摘要 ( )   

    为探究微裂纹优势方位与各向异性的关系,研究了岩石单轴压缩实验过程中的微裂纹萌生与扩展机制和各向异性参数的演化过程。利用最大周向应力理论和提出的剪切滑动导致局部拉应力假设,建立了单轴压缩条件下的微裂纹萌生和扩展理论,并根据该理论对岩石的各向异性参数进行理论分析。为进一步验证理论的有效性,选取大理灰岩和花岗斑岩进行单轴压缩实验,得到弹性模量和泊松比的变化趋势图,实验结果与理论分析一致。最后针对原生微裂纹和次生微裂纹的优势方位问题和微裂纹按优势方位排列对实际工程的影响进行了探讨。研究表明:在单轴压缩条件下,岩石微裂纹的优势方位与最大主应力平行,并导致岩石的各向异性,且泊松比对微裂纹定向排列的敏感度高于弹性模量。

  • 土木工程
  • 李海腾,徐远杰,余聪聪,付作光
    . 2015, (5):  64-69. 
    摘要 ( )   

    探究天然颗粒形貌对其破碎力的影响,对两河口的非规则灰岩颗粒进行平板压缩试验,用扁平度、细长度和不同类型的等效面描述颗粒形貌。试验结果表明:扁平度和细长度分布在一定范围内的非规则灰岩颗粒,其平板压缩破碎力与等效面积呈线性关系。根据线性关系最好的等效面,可以简单预估颗粒的平板压缩破碎力。
  • 薛聪聪,卢书强,
    . 2015, (5):  70-75. 
    摘要 ( )   

    从三峡库区三门洞滑坡的工程地质概况出发,分析了滑坡的宏观巡查及监测数据反映的变形特征,总结变形规律。然后分别以渗流场理论和稳定性分析基本理论为基础,对设置的不同工况进行了地下水位模拟及稳定性计算。结果表明:库水位上升时,水位线呈下凹状,提高滑坡的稳定性;库水位下降时,水位线呈上凸状,降低滑坡的稳定性。并且下降速率越大,水位线凸出越显著,稳定性系数降低越快。此外,降雨会抬高地下水位线,也对滑坡稳定性不利。

  • 王超,朱宏平
    . 2015, (5):  76-80. 
    摘要 ( )   
    研究了军山大桥健康监测系统的整体设计技术及实现方法,该系统由自动化传感测试子系统、数据存储与管理、电子化巡检养护、综合预警与安全评估和用户界面5个子系统组成。详细介绍了各子系统的设计与实施方法。利用建立的健康监测系统实现对特殊荷载状况下结构响应的监测,对监测结果与有限元计算结果进行对比分析。结果表明,该系统运行良好,监测结果准确,取得了预期的效果。最后探讨了健康监测技术应用于实际工程需进一步研究解决的问题。
  • 李研
    . 2015, (5):  81-89. 
    摘要 ( )   
    针对钢箱梁斜拉桥成桥状态的优化问题,以钢箱梁斜拉桥主梁和桥塔的弯曲能量之和为目标函数,以主梁和桥塔位移、应力、斜拉索索力及其均匀性等为约束条件,建立钢箱梁斜拉桥成桥状态优化的二次规划数学模型,并采用乘子Newton优化算法进行求解;结合该方法和有限元方法对国内某座大跨径独塔钢箱梁斜拉桥的成桥状态进行了优化,并与无约束最小弯曲能量法及刚性支承连续梁法的优化结果进行了对比。研究结果表明:该方法优化所得结构位移、内力、应力及索力与其余两种方法优化结果的最大相对误差分别为21 mm、127.29%(16 194 kN·m)、154.21%(4.58 MPa)以及22.51%(346 kN);该方法所得成桥状态下,主梁线形平顺,内力及上下缘应力分布均匀,桥塔塔顶向边跨有一定的预偏,且为全截面受压状态,斜拉索索力随斜拉索长度的增长均匀递增,过渡墩与辅助墩的支承反力均为正值,具备一定的压力储备;该方法简便、有效、实用性强,可避免采用传统方法时,人为调索的随意性,可方便地获得钢箱梁斜拉桥的合理成桥状态。
  • 周新蓉,蔡元奇
    . 2015, (5):  90-95. 
    摘要 ( )   
    介绍了粘滞阻尼器的计算模型和计算分析方法,对有设备振动的多层框架结构工业厂房模型通过安装粘滞阻尼器来消能减振,根据结构中设备振动位置和最大位移位置设计出3组阻尼器布置方案,利用有限元通用软件ANSYS14.0对结构进行动力时程分析,并对得到的不同布置方案的减振效果进行比较。结果表明,阻尼器布置在闪蒸罐周围与最大变形处时消能减振效果相当,都能很好地控制振动,并验证了对于这种全钢结构工业厂房,附加粘滞阻尼器是一种有效的消能减振方法。
  • 机电工程与信息
  • 侯献军,张立,刘志恩
    . 2015, (5):  96-100. 
    摘要 ( )   
    微粒捕集器是柴油机排放后处理系统的核心装置。在考虑DPF的情况下,对柴油机排气系统的悬挂位置进行优化布置能很好地控制系统与车身间的振动能量传递。对考虑DPF的柴油排气系统进行有限元建模和模态分析,基于平均驱动自由度位移法,结合系统的实际情况优化选取悬挂位置。对柴油机排气系统进行静力学、约束模态、随机振动分析和随机疲劳计算,结果表明,所优化选取的悬挂位置合理,反作用力分布均匀,能避免共振,同时整个系统的疲劳总体损伤小于1,具有良好的抗疲劳性能。
  • 李菲,王振宁,张佑林,冯四平
    . 2015, (5):  101-105. 
    摘要 ( )   
    在分析活齿端面谐波齿轮工作啮合副啮合过程的基础上,按照活齿端面谐波齿轮传动类型的不同,研究了其工作啮合总面积,并针对单边传动和双边传动的活齿端面谐波齿轮,分别归纳出了其修形前、后啮合总面积的变化规律,得出了相应的工作啮合总面积变化规律图。
  • 王永皎,袁银权,梁磊
    . 2015, (5):  106-110. 
    摘要 ( )   
    设计了一种基于矩形悬臂梁、双光纤光栅和强度测量方法的加速度传感器。作为传感核心部件的双光栅,它们的初始中心波长差必须为一个适当的值,使得反射光强度对中心波长差的变化率为最大。理论与实验一致表明,该光纤光栅加速度传感器的电压幅值正比于加速度幅值和悬臂梁中性面与水平面夹角的余弦,而传感器的灵敏度还与FBG的特征参数、矩形悬臂梁上测量点的应变变化率、光敏管的转换系数和放大电路的放大倍数等因素有关。
  • 吕新桥,廖天龙
    . 2015, (5):  111-116. 
    摘要 ( )   
    采用了一种新颖的混合灰狼优化算法来求解置换流水线调度问题。针对标准灰狼优化算法在求解离散流水线车间调度问题时收敛速度慢的现象,并结合问题的特点,提出了改进的灰狼优化算法。为了避免非可行解的产生,在该改进算法中采用了随机键编码机制对工件位置进行编码,同时引入局部搜索策略以提高算法收敛能力,基于灰狼个体间的社会等级信息以最优3个狼指引其它个体到达最优解区域从而更新种群。通过最新标准测试集的仿真结果和算法比较验证了所提算法的有效性。