当期目录

    2016年, 第38卷, 第5期 刊出日期:2016-05-30
      
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    材料科学与工程
  • 丁庆军,刘凯,张高展,张杨,徐意
    . 2016, (5):  1-7. 
    摘要 ( )   
    研究了水化7 d的水泥浆体在5%浓度的MgSO4溶液中侵蚀不同时间(7 d、28 d、90 d、180 d)以及不同浓度MgSO4(0%、5%、10%、15%)对水化3 d水泥浆体的水化产物相组成、含Al相产物迁移与转变的影响规律。XRD与27Al NMR测试结果表明:5%浓度的MgSO4侵蚀水泥浆体180 d,浆体中CaSO4·2H2O和AFt含量显著增加,C—(A)—S—H中的Al\[4\]、AFm中的Al\[6\]以及TAH向AFt中的Al\[6\]转变,导致试件膨胀破坏。MgSO4侵蚀前期形成的Mg(OH)2层可抑制C—(A)—S—H中的Al\[4\]、TAH和AFm向AFt转变,随着侵蚀龄期延长Mg(OH)2层破坏,SO2-4的扩散速率增大,AFt生成量显著增加。MgSO4侵蚀早期促进Al3+进入C—S—H形成C—(A)—S—H,随着侵蚀龄期延长,C—(A)—S—H发生脱铝作用,Al\[4\]大量迁移转变为AFt中的Al\[6\]。MgSO4浓度增大,其对C—(A)—S—H的脱铝作用增强,AFt的生成量显著增加。
  • 杨光,余剑英,李玉环,马庆丰
    . 2016, (5):  8-12. 
    摘要 ( )   

    采用氢氧化铝(ATH)与膨胀蛭石(EVMT)制备阻燃SBS改性沥青,研究了ATH、EVMT及其复合物对SBS改性沥青阻燃性能和物理性能的影响,探讨了ATH/EVMT复合阻燃剂对SBS改性沥青的阻燃作用机理。结果表明,ATH/EVMT复合物对SBS改性沥青氧指数的提高显著大于单掺ATH或EVMT,表现出了良好的协同阻燃效应,掺加10%ATH和10%EVMT的SBS改性沥青氧指数达到25.2%,高于掺加20%ATH的SBS改性沥青的氧指数。在相同掺量下,ATH/EVMT复合阻燃剂与ATH对SBS改性沥青软化点和低温柔度的影响相近。XRD分析表明,掺加ATH/EVMT的SBS改性沥青的阻燃机理为气固相协同阻燃。

  • 李思勉,章桥新,张佳欢
    . 2016, (5):  13-17. 
    摘要 ( )   
    采用放电等离子烧结方法,制备了含蛇纹石的TiAl基复合材料(TAS)和TiAl合金。从室温到800 ℃,对磨球为氧化铝球,恒定负载11.5 N和恒定速度0.18 m/s的条件下,比较它们之间的摩擦磨损性能。结果表明,TAS具有低的摩擦系数与磨损率,分别约为0.42~0.52和(1.97~4.48)×10-4mm3/(N·m)。固体润滑剂蛇纹石作为抗磨减摩剂,促进了磨损表面形成润滑层。
  • 吕彬,叶蓝琳,陈黄津子,陈涛,朱岩
    . 2016, (5):  18-22. 
    摘要 ( )   

    根据乳液聚合过程中重要的工艺参数——温度、加料方式和引发剂体系,选用5种最常用的丙烯酸酯乳液聚合操作工艺为研究对象,通过分析引发过程温度随反应时间、聚合体系转化率和粒径及其分布的变化规律,研究了不同工艺过程对聚合物性能的影响;通过拉伸和差示扫描量热分析(DSC),来研究聚合物膜的拉伸性能及耐热性。结果表明,工艺A在引发阶段放热控制最优,反应过程比较稳定,粒径较大且分布宽,同时通过工艺A所得聚合物膜的抗拉强度达到7.95 MPa,断裂伸长率高达235.25%,而且耐热性较好,分解温度为380 ℃。

  • 张鹏飞,黄俊,李梦诗,张培培,丁莉芸
    . 2016, (5):  23-27. 
    摘要 ( )   
    采用原位复合的方法,将固定有葡萄糖氧化酶(GOD)的多孔SiO2荧光纳米复合粒子复合在具有温度响应的智能水凝胶聚N异丙基丙烯酰胺中,制备了水凝胶固定化酶复合物。利用场发射扫描电镜、红外光谱和DSC差热分析仪等对其进行表征。研究了pH、温度和给酶量对复合物催化性能的影响,获得了复合物的最佳制备条件。研究了在不同温度下复合物对葡萄糖氧化的酶催化“开-关效应”。为研制检测葡萄糖和胆固醇的多参数光纤生物传感器打下了基础。
  • 曾俊杰,杨敏毅,熊建波,王胜年
    . 2016, (5):  28-33. 
    摘要 ( )   
    采用不同掺量的石灰石粉取代水泥配制混凝土,同时配制复掺6%偏高岭土和20%石灰石粉的混凝土,并采用相同的胶凝材料体系制备水泥净浆,开展Na2SO4溶液浸泡试验。测试了混凝土抗压强度,采用RCM法和硫酸盐干湿循环侵蚀试验分别测试混凝土的氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀性,采用MIP法测试混凝土孔结构,进一步采用SEM观察浸泡后净浆试件的微观形貌。结果表明,石灰石粉对混凝土抗压强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性均有一定的不良影响。采用偏高岭土与石灰石粉复掺可以有效提高掺偏高岭土混凝土的强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性。其机理主要在于优化了混凝土孔结构,降低了有害离子在混凝土中的传输速度,阻止了混凝土在硫酸盐环境中钙钒石、石膏等侵蚀产物的形成。
  • 彭向阳,王聪,罗伟才,黄振,方鹏飞
    . 2016, (5):  34-39. 
    摘要 ( )   
    硅橡胶在使用过程中易受紫外辐照作用发生老化,从而影响表面结构和性能。在硅橡胶中加入3种紫外线吸收剂UV-327、UV-531及UVP788,研究了不同种类及不同用量的紫外吸收剂对硅橡胶及其老化过程的力学性能及表面自由能的影响。结果表明:加入紫外吸收剂对硅橡胶样品的拉伸强度、断裂伸长率及邵氏硬度具有较大的影响,其中加入1份紫外吸收剂的硅橡胶的综合力学性能较好;在紫外辐照720 h后,未添加紫外吸收剂的硅橡胶表面自由能由原来的20.7 mJ/m2激增到67.0 mJ/m2,其中酸性分量γ+s和碱性分量γ-s均大幅度增加,而加入1份紫外吸收剂的硅橡胶的表面自由能只有小幅度增加,其中加入UV-327和UV-531具有较好的效果。
  • 交通科学与工程
  • 万琦,张尊华,周梦妮,李格升
    . 2016, (5):  40-43. 
    摘要 ( )   

    介绍了元素势能法的原理,加入热力学第一定律计算系统的绝热火焰温度,采用最速下降法和牛顿迭代法对其进行求解。编写了部分燃料燃烧系统的化学平衡计算软件,分别以甲烷和正庚烷为例,将其与CHEMKIN-EQUIL模块的计算结果进行对比分析,结果吻合度较好。

  • 杨威,明廷臻,黄晓明,文远高
    . 2016, (5):  44-48. 
    摘要 ( )   
    建立了温差发电器件的数学模型,通过理论分析与推导得到了经过优化后的热电臂尺寸结构使温差发电器达到最大转换效率。采用数值模拟方法比较了传统式和尺寸优化式温差发电器件的电学性能。结果表明:相对于传统式结构,尺寸优化式结构的输出电压、输出功和效率均会呈现出不同程度的提高;输出电压随外阻的增加而增加,输出功和转换效率随外阻的增加呈现出先增大后减小的趋势。
  • 土木工程
  • 张晨,谢官模,吴孝清,郑冰,陈刚
    . 2016, (5):  49-53. 
    摘要 ( )   
    对测斜管所监测的应变提出一种新的位移转换方法,基于等截面悬臂梁模型构造位移函数,根据位移和应变的关系建立矩阵方程,采用MoorePenrose广义逆方法,通过光纤Bragg光栅应变传感器获取的一系列测点应变值,得到方程各待定系数的最佳最小二乘解,从而方便、准确地获得测斜管所在处边坡任意高度位移值。通过等比例数值模型以及室内缩尺模型验证了文中位移转换方法的准确性,并将其应用于吊水岩边坡的稳定性实时监测,与局部有限元强度折减法相结合来评定边坡的稳定安全性,进一步验证了该转换方法的有效性。
  • 赵健辰,陈凯文,张璨,徐家云
    . 2016, (5):  54-58. 
    摘要 ( )   
    基于TMD和TLD各自的特点将二者结合为混合液体质量阻尼器(HLMD),此种阻尼器能改善TMD对微弱振动控制时灵敏度低的不足,且具有更强的耗能能力;并对HLMD装置的减振机理和计算模型进行概述,推导出其动力平衡方程。以广东地区某超高层酒店为例进行风振时程分析,对HLMD与TMD控制下的结果进行比较。分析表明:HLMD对结构风振响应控制效率显著,并优于TMD。
  • 刘景,涂建维,郭东来
    . 2016, (5):  59-63. 
    摘要 ( )   
    设计完成了165根盐溶液环境下,不同温度(10 ℃、40 ℃、60 ℃),有无承载条件下GFRP筋的耐久性能试验,测得GFRP筋强度保留率与龄期的关系。结果表明,温度、荷载对于GFRP筋的腐蚀均有加速作用。最后以试验结果数据及阿伦利乌斯退化模型为基础,提出了GFRP筋长期耐久性预测模型,并完成了不同承载条件下GFRP筋在盐溶液中的腐蚀强度龄期预测曲线。
  • 万信华,侯辉,万维东,熊世树
    . 2016, (5):  64-69. 
    摘要 ( )   
    环向钢丝绳叠层橡胶复合减隔震支座是由叠层隔震橡胶支座和在其外围设置的一圈环形钢丝绳阻尼器组合而成,它充分发挥了叠层橡胶支座和钢丝绳阻尼器的各自优点,能够起到环向抗震和防落梁的作用。对该支座的设计参数、力位移关系及滞回环特性进行了详细研究,为该类支座在实际桥梁减隔震中的应用打下坚实的基础。
  • 资源与环境工程
  • 朱哲,朱航,何捷,叶家军
    . 2016, (5):  70-74. 
    摘要 ( )   
    以武汉市东湖淤泥作主要原料制备承重烧结砖,综合研究并分析粉煤灰、氧化铁、原料细度、焙烧温度、焙烧时间对烧结砖性能的影响。结果表明,在粉煤灰掺量为30%、细度0.9 mm的淤泥为69%、氧化铁为1%、焙烧1 050 ℃、焙烧时间90 min的条件下制得线收缩率为3.2%、表观密度为1.643 g/cm3、吸水率为8.9%、抗压强度为37.92 MPa的烧结砖。通过XDR、SEM分析烧结砖成分组成与结构形貌,发现影响烧结砖的主要因素是粉煤灰掺量、焙烧温度和氧化铁含量,高温会促使氧化铁还原产生气体,内部形成通孔,造成烧结砖膨胀变形,影响烧结砖性能。
  • 秦颂,包宇飞,丁京楠,李孟
    . 2016, (5):  75-79. 
    摘要 ( )   
    采用新型组合式人工湿地对湖北省宜昌市猇亭区污水处理厂的尾水进行了处理并进行了监测分析。运行结果表明,该套系统对废水中COD、SS、NH+4-N和TN平均去除率分别达53.6%、80.6%、85.1%和71.9%,其中,前端水平潜流人工湿地对污染物去除贡献率最大,湿地最终出水水质达到该工业园区的回用水水质标准。此外,对湿地中植物量的大小与污染物的去除效果进行了相关性分析,结果表明,湿地中植物生物量的大小与污染物的去除率并未有显著性相关关系。
  • 机电与信息工程
  • 戴明亮,张益雷,胡志力,万心勇
    . 2016, (5):  80-85. 
    摘要 ( )   

    对2.88 mm厚2024-O和2024-T6铝合金进行搅拌摩擦焊实验,并对2024-O接头进行焊后T6处理,研究材料性能对铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:所有焊态接头试样分为4个区,即焊核区、热机影响区、热影响区和母材,焊后T6处理接头焊缝部分发生异常晶粒长大,而且焊后T6处理高焊速接头出现了“S”线缺陷。2024-O接头焊缝硬度高于母材,而2024-T6接头焊缝硬度低于母材,2024-O接头T6处理后焊缝和母材硬度趋于一致。拉伸试验中,2024-O接头焊后T6处理无缺陷接头的抗拉强度相对2024-T6焊态接头高,说明2024-O接头焊后热处理能很好地提高接头强度。

  • 吴铁洲,张琪,罗蒙,蒋小维,尹其林
    . 2016, (5):  86-91. 
    摘要 ( )   
    传统的最小均方频率跟踪算法在谐波干扰较严重时存在收敛速度较慢、误差较大等问题。提出了一种以小波变换理论为基础的自适应频率测量算法。该算法对检测到的电网电压信号进行小波分解,弱化信号间的相关性,提高算法的收敛速度,同时将信号分解到不同的频段,减小谐波干扰对测量结果精度的影响,设计两级自适应滤波器系统跟踪测量电网频率。通过仿真实验验证,该算法可快速地跟踪测量电网频率,且在信号受谐波干扰较严重的情况下仍具有较快的收敛速度和较高的测量精度。
  • 周华敏,李鹏云,陈波,谢文平
    . 2016, (5):  92-96. 
    摘要 ( )   
    基于现场实测,采用随机子空间方法研究了干字型输电塔线体系的自振频率特点。阐述了随机子空间方法的原理。采用有限元方法建立了干字型输电塔线体系有限元分析模型并研究了塔线体系的耦联振动效应。基于输电杆塔动力特性的特点以及实际结构的构造特点,制定了实测方案和传感器布置方案。通过现场实测获取了塔线体系不同位置和不同方向的加速度响应,基于随机子空间算法确定了结构振动的稳定图并识别了杆塔的自振频率。结果表明:实测结果与理论分析结果较为吻合,塔线体系的耦联振动较为明显。