当期目录

    2015年, 第37卷, 第1期 刊出日期:2015-01-30
      
    • 全选
      | 显示方式:
    材料科学与工程
  • 肖华,戴英,杨莹,黄玲,裴新美
    . 2015, (1):  1-5. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    采用溶胶凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了不同摩尔分数La掺杂BaTi2O5薄膜。研究了不同La掺量的BaTi2O5(Ba1-xLaxTi2O5)薄膜的物相组成、介电性能和铁电性能。XRD分析结果表明,采用溶胶凝胶法经过850 ℃退火制备的Ba1-xLaxTi2O5(0≤x≤0.01)薄膜样品结晶较好,无杂相出现。La掺杂提高了薄膜的介电性能和铁电性能,当掺杂量0.004≤x≤0.008,测试频率为1 MHz时,薄膜的介电常数约为630;当x=0.004时,掺La的BaTi2O5薄膜的剩余极化值最大,2Pr=2.1 μC/cm2。

  • 万惠文,王永吉,段亚军,李箫
    . 2015, (1):  6-9. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    通过采用铁粉作为校正原料调整生料中的铁含量,从而达到调整熟料中铁相的比例。经熟料外观形貌观察、岩相分析及XRD分析等方法研究了熟料在不同烧成制度下矿物结晶情况。结果表明:随着Fe2O3含量的增加,熟料的烧成温度有所下降,但烧结温度范围没有明显变化;随着Fe2O3含量的增加,熟料矿物的晶体尺寸越细小,结晶程度越差,当Fe2O3含量在12%时尤为明显。

  • 单继雄,陈伟,田亚坡,韩鹏飞,邹涛
    . 2015, (1):  10-15. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    研究了活性氧化镁对碱矿渣混凝土抗碳化性能的影响。研究了掺入氧化镁后浆体吸水率、混凝土干缩率、抗氯离子渗透性能,以及混凝土碳化深度的变化,并进一步分析掺入氧化镁后浆体水化产物和碳化产物的变化。结果显示,掺入氧化镁有助于降低浆体的吸水率、减少混凝土干缩和提高混凝土抗渗性。此外,氧化镁促进浆体中类水滑石的生成,碳化时延缓CSH凝胶的分解。最终导致混凝土碳化深度的降低。56 d时,掺入3%氧化镁可以使碳化深度下降60%,而掺入6%氧化镁可使碳化深度下降80%以上。
  • 何峰,宋培煜,金明芳,文进
    . 2015, (1):  16-20. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    采用Fluent软件对日用陶瓷梭式窑的富氧燃烧技术改造进行数值模拟计算。研究不同富氧浓度对于梭式窑温度场及制品温度带来的影响及规律。结果表明,随着氧气浓度的增加,梭式窑内火焰最高温度逐渐增加,窑内温度的均匀性变好,但在不改变喷枪口径的情况下,窑内陶瓷制品的温度变化不显著。为了提高陶瓷制品的烧成温度,应对窑内喷枪进行改造,减小喷枪口径,增大燃气与富氧喷入速度可提高对流换热作用,进而提高陶瓷制品温度。增加棚板层的层间高度可使更多的热气流从陶瓷制品上方进入到制品区域内部进行对流换热,减小陶瓷制品区域温差。
  • 徐晓虹,徐涛,吴建锋,汤召辉,李敬雯,李瑶
    . 2015, (1):  21-26. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以新疆库尔勒红柱石为主要原料,添加桂广滑石、星子高岭土等添加剂,以石墨、700目SiC为造孔剂,采用颗粒堆积法制备了高温烟尘过滤用红柱石基多孔陶瓷。测试了样品的吸水率、气孔率、体积密度及抗折强度,采用XRD、SEM等现代测试技术研究了样品的物相组成及微观结构。探讨了不同红柱石颗粒级配对样品气孔率、抗折强度及微观结构的影响。结果表明:X3样品(当红柱石颗粒级配比为48目∶120目=42∶28)的综合性能最佳,经1 280 ℃烧成的样品的气孔率达到最大值40.28%,抗折强度达到39.34 MPa;SEM和XRD分析表明,样品气孔孔径7.5~27.5 μm,样品晶相组成为堇青石、莫来石、红柱石。
  • 丁艺,卢喜瑞,旦辉,舒小艳,毛雪丽,张帅,王子琳
    . 2015, (1):  27-30. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以Nd2O3,ZrO2和SiO2为基本原料,设计不同固溶量的锆石基三价锕系核素固化体配方,采用高温固相法成功制备Zr1-xNdxSiO4-x/2(0≤x≤1)系列固化体。采用XRD及SEM对系列固化体进行表征,研究三价模拟锕系核素固溶量对固化体物相及结构的影响。结果表明:锆石晶格中的Zr位可以完全被Nd3+替代,当Nd3+的摩尔固溶量小于4%时,固化体保持为单一的锆石相结构,当Nd3+的摩尔固溶量大于或等于4%时,固化体中出现Nd2Si2O7结构物相,并随Nd3+的固溶量进一步增加,Nd2Si2O7结构物相逐渐增多;Nd2Si2O7相为片状形貌,随Nd3+的固溶量增加,固化体的密度随之增大。
  • 马银华,梁影,王楠,彭宗志,李远厂,胡凯
    . 2015, (1):  31-36. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    通过室内自然失水成型和恒温干燥失水成型水泥基材料的强度试验,研究了聚丙烯纤维的保水效应对水泥基材料弯拉强度的影响。结果表明:与保湿成型养护相比,失水成型条件下普通水泥基材料的早期强度下降显著,而失水成型聚丙烯纤维水泥基材料的强度则降低较小;在相同失水环境下,聚丙烯纤维水泥基材料的早期强度相对普通组可提高30%~40%,纤维的保水效应及其对水泥基材料的增强作用显著。此外,纤维的保水、增强效果会随纤维体积掺量的不同而不同,就文中水泥净浆组的研究结果而言(纤维长为9 mm),纤维体积掺量为0.4%时的增强效果最佳,然后依次是0.3%和0.1%,而纤维体积掺量为0.2%时的效果最差。

  • 刘亚群,程培培,陈燕舞,朱慧玉,申志宏
    . 2015, (1):  37-40. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以月桂酸钠与聚氯乙烯(PVC)通过间接亲核取代反应合成了侧链可结晶的梳型长链接枝PVC,利用FTIR、DSC和电子万能试验机对接枝PVC的结构、侧链结晶性能和拉伸性能进行了测试,并研究了不同接枝率对侧链结晶性能和拉伸性能的影响。结果表明:长链烷基成功接枝到PVC骨架上,并形成了侧链结晶。随着接枝率增大,侧链结晶熔融焓和熔融峰温升高,侧链结晶比例和完善性提高,拉伸强度明显增大,断裂伸长率也较PVC有显著提高,实现了PVC的增强增韧改性。
  • 徐潇潇,魏龙
    . 2015, (1):  41-44. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    生态建材已进入产业化阶段,对工业固体废弃物的需求稳定增长,将工业固体废弃物资源化后作为添加剂原料可制成满足不同市场需求的建筑材料,例如以固体废弃物赤泥为原料生产超薄生态陶瓷瓷质砖在产业化的过程中,为适应建筑墙面装饰材料的大规格化及轻量化,对瓷质砖料强度要求高,废料赤泥的添加量及烧成温度显著影响瓷质砖的强度。因此,超薄生态瓷质砖的强度受限于其尺寸,进行大量生产时,需通过动态优化控制来降低现阶段技术上存在的不可控因素对量产产品质量的影响。以工业废料赤泥作为添加剂所制成的陶瓷薄板材为例进行了优化控制研究,在现有的小试(实验室研究)数据信息的识别和诊断基础上,提出了满足约束条件的稳定的控制方案,为生态建筑材料的小试、中试以及产业化发展提供了科学指导。
  • 交通科学与工程
  • 高丽,徐松,李玉环,马庆丰,薛理辉,余剑英
    . 2015, (1):  45-50. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    分别研究了层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)及其与两种紫外吸收剂(UV531和UV284)复合改性对沥青物理性能、流变性能和抗紫外老化性能的影响。结果表明:与LDHs改性相比,LDHs与紫外吸收剂复合改性可有效抑制沥青的软化点、粘度和复数模量的增大,以及针入度、延度和相位角的减小;紫外老化后,相比于单掺LDHs或紫外吸收剂,LDHs/紫外吸收剂复合改性剂可进一步减小沥青的粘度老化指数、软化点增量和复数模量老化指数,表现出明显的协同效应,这可归因于LDHs和紫外吸收剂复合使用时,被LDHs反射的紫外光会被紫外吸收剂所吸收,从而避免了对沥青分子结构的破坏。
  • 冯树民,贾佃精,胡宝雨
    . 2015, (1):  51-55. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    根据齐齐哈尔市2014年居民出行调查的数据,运用统计分析方法分别从出行链总体特征、出行链出行方式特征、出行链时空特征进行分析研究。齐齐哈尔市平均出行链次数为1.39次/日,近一半的居民出行需要换乘,平均出行链长度为1.68。在不同方式的出行链中,随着出行链长度的增加,小汽车出行链所占比例增大,而公共交通出行链比例减少;当公共交通出行链可达率达到0.6时,大部分人能够接受选择公交出行。出行链中到达时间与出发时间的走势大体一致,但到达时间滞后于出发时间;教育科研用地、商业金融用地和居住用地对出行链吸引量均达到80%以上。总结出了出行链的分布规律,为中小城市交通规划建设提供了理论依据。
  • 土木工程
  • 谢伟平,鲁伟,何卫
    . 2015, (1):  56-62. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    基于生物力学领域的双足模型,利用Lagrange方程建立单人行走时人板耦合系统的动力方程。采用自编MATLAB程序进行数值模拟,验证了模型及求解程序的正确性。研究了结构跨中响应随结构频率的变化规律,人与结构间的相互作用对足底反力的影响以及足底反力随结构频率的变化规律。结果表明,随着结构频率的减小,结构跨中响应总体上呈增大的趋势,当结构基频位于前3倍步频附近时,人与结构产生共振,导致结构跨中响应陡增;人与结构间的相互作用导致支撑腿产生的足底反力减小、随动腿产生的足底反力增大,当结构的基频小于3倍步频后,此影响随结构基频降低变得愈发显著。但当结构基频为步频的1倍、2倍和1.5倍时,人与结构产生类似共振的现象,导致相互作用规律的“表现”受到抑制。

  • 叶红,,陈燕平,
    . 2015, (1):  63-69. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    为了更加精确地研究风化岩体中压力型锚索的抗震性能,通过FLAC3D软件对风化岩体中压力型锚索的动力响应进行了数值模拟。在地震荷载作用下,数值模拟研究了风化岩体的弹性模量、泊松比、凝聚力及内摩擦角对注浆体受到的压应力和接触面上的剪应力的影响,得到了注浆体受到的压应力时程曲线和接触面上的剪应力时程曲线及其规律。结果表明:在地震荷载和预应力荷载共同作用下,风化岩体的弹性模量、凝聚力及内摩擦角的变化对注浆体受到的压应力峰值和接触面上的剪应力峰值的影响较大,而泊松比的变化对注浆体受到的压应力峰值和接触面上的剪应力峰值的影响很小。研究成果丰富了压力型锚索锚固机理内容,对压力型锚索的抗震性能分析具有参考价值,可供工程界参考。
  • 刘钢,罗强,张良,蒋良潍,熊勇
    . 2015, (1):  70-74. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    设计了一套利用单元填土模型试验确定累积变形状态阈值的方法。通过有限元计算确定主要受力区作为模型填土空间,以砖墙和砂袋组合形成模型填土非完全侧限边界约束,结合变形测试和循环加载设备构成试验系统。在填土空间内填筑相应压实状态的模型进行循环加载试验,获得累积变形随加载次数的变化曲线,运用“幂次判别法”确定循环荷载作用下累积变形演化状态阈值。选用级配碎石填料进行循环加载试验,验证了基于单元填土模型试验确定累积变形状态阈值的可行性。
  • 杨涛,梁纬球,彭修宁
    . 2015, (1):  75-80. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    为了研究在中柱失效情况下钢混凝土组合梁的连续倒塌性能,利用ANSYS软件对12根组合梁柱子结构试件进行了有限元建模,分析了混凝土板中配筋率、组合梁跨高比、栓钉间距、梁端纵向约束条件等参数对组合梁连续倒塌性能的影响。结果表明,板中配筋率、跨高比、钢梁高度等参数对组合梁的抗倒塌承载力影响显著;考虑悬链线工作机制的组合梁极限抗倒塌承载力约为按照塑性铰破坏模型计算所得抗倒塌承载力的1.34~1.86倍;进行组合梁的静力倒塌分析时应考虑荷载的冲击作用,倒塌荷载动力增大系数 (DIF) 可在1.13~1.41之间取值。

  • 徐家云,王礼杭,陈思维,毕海峰,刘如意
    . 2015, (1):  81-87. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以鄂东长江大桥为研究对象,通过风洞试验,获得桥梁理论所需的三分力系数及其导数数值和18个气动导数;采用三向连续型控制器对桥梁风致竖向,横向及扭转振动进行控制。结果表明:三向连续型控制器可明显减小桥梁的竖向、横向及扭转振动,并能明显提高桥梁的颤振临界风速。
  • 刘海涛,汪训流,袁泉
    . 2015, (1):  88-94. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    基于前期研究开发的密肋复合板结构非线性数值分析模型,分别采用模态静力弹塑性分析方法(MPA方法)和弹塑性时程分析方法,对满足现行规范要求的一个密肋复合板结构进行了不同地震强度(小震、中震和大震)作用下的有限元模拟计算与数值分析。对结构基于两种方法下的层间位移、楼层侧移及层间剪力有限元计算结果进行对比分析,结果表明,模态静力弹塑性分析方法可应用于密肋复合板结构在地震作用下的位移响应分析与研究。
  • 资源与环境工程
  • 刘小英,郑燕玉,瞿波,李国清
    . 2015, (1):  95-103. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    研究了胺型腰果酚醛树脂对Ni2+、Co2+、Zn2+的吸附行为,考察了溶液pH值、吸附时间、初始离子浓度、温度等条件的影响以及吸附动力学和热力学特征,并经结构分析(FTIR、XPS、DSC-TG)探讨了其吸附机理。结果表明,树脂对Ni2+、Co2+、Zn2+均有较高的吸附量,吸附选择性Ni2+>Co2+>Zn2+;溶液pH值为5.5时吸附效果最佳,100 min内吸附基本平衡,提高浓度和温度均有利于吸附的进行;吸附动力学特征可用Lagergren二级吸附动力学方程描述;吸附热力学特征符合Langmuir吸附等温方程,吸附为吸热熵增的自发过程;推测其吸附机理是树脂中胺基、羟基与金属离子发生较强的配位作用和较弱的离子交换作用的化学吸附为主;吸附后的树脂用稀硝酸处理后易脱附再生。
  • 张卅卅,任高峰,张聪瑞,冯海昀
    . 2015, (1):  104-108. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    以金山店铁矿矿井通风系统为研究背景,采用PLC逻辑编程技术和LabVIEW图形化编程技术,提出构建基于虚拟仪器的深部开采矿井通风智能感知及风机远程集中安全监控系统。上位机LabVIEW监控软件通过与OPC中各标签绑定的共享变量来实现监测参数的实时读取及控制命令的发送,同时使用数据源ODBC中的系统DSN来和SQL数据库连接进行数据的存储和调用。设于矿井风机附近的各类传感器及PLC控制柜,可及时监测风机、电机的工作参数及通风断面环境参数,系统可根据环境参数及人员设备风阻等变化情况,通过智能分析,提出调整各风机的启停或运行频率的最优化建议,在矿山节能减排的基础上,实现矿井通风系统各风机运行状态的动态显示、预警和远程控制功能。实践表明,该系统实现了通风系统的远程监测与控制,提高了矿山企业自动化管理水平和风机统一调控效率,保障了人员设备的作业安全性,降低了通风成本。
  • 吴婧,田纳新,石磊
    . 2015, (1):  109-115. 
    摘要 ( )    PDF ( )     

    通过对盆地构造沉积演化和地质条件进行分析,结合典型油气田勘探实例,对研究区盐下层系的油气成藏主控因素进行分析。认为碳酸盐岩台地和斜坡区发育的礁滩相储层为大型油气田的形成提供了有效储集空间,巴什基尔末期的构造抬升运动造成的风化淋滤作用改善了储集层的储集性能,不整合面和断裂构成了良好的运气运移通道。北部西北部断阶带KT2储集层段具有较大的勘探潜力。
  • 机电与信息工程
  • 于霞霞,何朗,黄樟灿
    . 2015, (1):  116-120. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    针对二维熵法在多阈值分割时计时长、复杂性高等问题,引入模拟退火并行遗传算法对该算法实行优化,构造模拟退火并行遗传算法搜索二维最大熵值中的最优阈值,对二维熵法在多阈值分割经模拟退火并行遗传算法搜索改进前后的结果进行说明及对比。此优化算法比传统的模拟退火算法时间缩短了71.5%,说明此算法大大提高了分割效率,不仅能保证图像分割精度,而且能加快获得最佳阈值的速度,是一种有效且实用的图像分割方法。
  • 齐均,黄凌
    . 2015, (1):  121-124. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    为了满足海战场各种战术计算资源共享和协同使用的要求,通过在海战场信息栅格网络本域、外域和全域进行传输网络的拓扑控制,并通过强连通群拓扑控制算法对海战场信息栅格网络进行分群,该算法在外域网络使用集中式控制,在全域网络上则使用分布式控制,以减少海战场栅格节点的功率消耗和互相干扰。此外提出海战场栅格自适应预留带宽技术,使得海战场信息栅格的网络带宽得到充分、有效、合理的利用。最后通过搭建的初步验证环境验证了提升带宽后的资源利用率,说明该调度方法具有良好的实用性能。
  • 范涛,陈作炳,杜佳佳,谢强,汤帅
    . 2015, (1):  125-130. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    建立PVC木塑单螺杆挤出机熔融段不同螺槽深度的三维模型。以PVC木塑为原料,使用流变实验结果,通过MATLAB拟合得到物料的粘度模型参数,最后使用FLUENT软件进行数值模拟。通过模拟结果的对比分析,最终得到螺槽深度对PVC木塑单螺杆挤出机熔融段各流场的影响。
  • 黄加明
    . 2015, (1):  131-134. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    在分析了异步电动机及其降压启动特性的基础上,针对工业电动机的自动化要求,对设计的固态软启动器的电动机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能等特性进行了分析研究。结果表明,固态软启动器在启动时具有电压平滑升降的特性,是电动机的新型控制装置,可用在工业自动化程度要求比较高的场合,并可实现单台软启动器启动多台电动机。
  • 王汉熙,陈婷,谈睿,阮杰维
    . 2015, (1):  135-140. 
    摘要 ( )    PDF ( )     
    数字化全媒体新闻报业是支撑三网融合新闻服务的新兴高技术产业,代表着数字信息制造工程的全新应用方向。面向数字化全媒体新闻数字出版,建构起数字化全媒体新闻采访流程。基于先进制造技术理念,以“快、全、透”为需求向网络受众提供数字化全媒体新闻信息服务,提出了敏捷采访模式;以“少、小、大”为需求向网络受众提供数字化全媒体新闻信息服务,提出了精益采访模式。面向数字化媒体新闻采访流程,单纯的敏捷采访在流程的每个工序都有可能发散,单纯的精益采访将在流程的每个工序都有可能收敛至采访停滞。为确保数字化全媒体新闻采访的实现,根据数字化全媒体新闻采访流程,按照由作业系统、作业体制、作业组织和作业任务组建的数字化全媒体新闻采访工程结构,建立基于精益约束的敏捷采访模式。