武汉理工大学学报

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热处理工艺对钒氧化物薄膜结构和性能的影响研究

胡开文，赵新宇，包建华，韩建军，陶海征，赵修建

. 2014, (6): 1-4.

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为了研究热处理工艺参数对V2O5薄膜微观结构与性能的影响，采用改进无机溶胶-凝胶法制备稳定的V2O5溶胶，以石英玻璃为基片，通过浸渍提拉法制得V2O5薄膜，再进行真空热处理。利用X射线衍射谱仪（XRD）、场发射扫描电镜(FESEM)、UV-Vis分光光度计和UV-VisNIR光谱仪对热处理后的V2O5薄膜进行测试。结果表明，热处理工艺参数（时间、温度等）的变化对V2O5薄膜分解的动力学和热力学过程产生影响，从而引起薄膜表面形貌、物相以及光学性能的演变。

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Mg_xZn_1-xO陶瓷靶材的制备

高庆庆，冯武昌，张忠健，肖超，皮陈炳，蔡雪贤，尚福亮，杨海涛

. 2014, (6): 5-9.

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采用传统的常压固相烧结方法制备了MgZnO陶瓷靶材，研究了MgO掺杂量及烧结温度对MgZnO陶瓷靶材的微观结构、表面形貌、力学性能和致密度的影响。通过XRD测定靶材相结构，SEM观察靶材的断面形貌，万能实验机测量靶材的抗弯强度，维氏显微硬度仪测量靶材的维氏硬度，阿基米德排水法测量靶材密度等方法对MgZnO靶材的性能进行了分析表征。结果表明，当掺杂量为12%、烧结温度为1 450 ℃时所制备的陶瓷靶材最优，其各项性能均表现良好，抗弯强度为94.56 MPa，维氏硬度为250.70HV0.3，相对密度为96.65%，并在最佳条件下制备出MgO摩尔掺杂比为12%的MgZnO陶瓷靶材，采用射频磁控溅射方法，于室温条件下在石英衬底上制备了MgZnO透明薄膜，利用XRD、紫外可见分光光度计等测试手段，测量薄膜的结晶性能、光学性能，制备出的薄膜结晶性能良好，薄膜在可见光区域具有较高的透过率，平均都超过80%，适用于TFT的有源层。

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SHS制备模拟放射性石墨固化体抗浸出性能研究

苏思瑾, 丁艺，赵彦红，段涛, 易发成, 卢喜瑞, 吴彦霖

. 2014, (6): 10-17.

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为获得放热反应3C + 4Al + 3TiO2=2Al2O3 + 3TiC + Q处理含90Sr2+、An3+、An4+放射性石墨的SHS处理效果，以Sr2+的稳定同位素作为90Sr2+的模拟替代物质，Nd3+和Ce4+作为An3+和An4+的模拟替代物质，利用自行设计的SHS反应装置在空气气氛中开展添加SrO 1%~8 %，Nd2O3 1%，CeO2 1%~3%的固化体制备工作；N2气氛中添加SrO 1%~8%，Nd2O31%，CeO21%~2%的固化体制备，并将制备所得固化体置于40 ℃和70 ℃的合成海水中进行了浸出实验。借助粉末X射线衍射仪对所制备样品的衍射信息进行收集，利用等离子体质谱仪对固化体的浸出数据进行分析。在对固化体固溶度范围内的物相变化情况进行详细研究基础上，对固化体的抗浸出性能进行了研究，研究发现无论是在空气或N2条件下，固化体中Sr2+、Nd3+、Ce4+在合成海水中，随着浸泡时间的延长，浸出浓度逐渐上升，70 ℃下的浸出浓度高于40 ℃下的浸出浓度，且N2条件下所制备固化体浸出浓度低于空气条件下所制备固化体的浸出浓度。

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烧结时间对锆英石物相、结构及微观形貌的影响

郝鹏豪，毛雪丽，杨尧，卢喜瑞，丁艺，张宝述

. 2014, (6): 18-21.

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为研究烧结时间对锆英石物相、结构及微观形貌的影响，以ZrO2和SiO2粉体为原料，通过研磨、烘干、压制成型，在1 550 ℃下分别保温8~72 h进行样品的烧结制备。利用XRD和SEM对获得的系列样品进行表征，利用Fullprof精修软件对样品晶胞参数进行精细化计算分析。结果表明，锆英石晶粒呈板块状排列堆积，存在一定的孔隙，随着烧结时间的延长样品的致密化程度逐渐增强，并且烧结时间过长晶粒会出现熔融态；此外，保温时间对锆英石结晶度有较大影响，保温时间在44 h之前，样品结晶度逐渐增强，保温时间超过44 h，结晶度又逐渐开始减弱；因此选取适宜的合成温度、适当的保温时间有助于提高固化体合成率及固化体的物理化学性能。

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Fe₂O₃和ZrO₂对花岗岩尾矿微晶玻璃析晶行为的影响

程金树，康俊峰，楼贤春，唐方宇，刘楷

. 2014, (6): 22-25.

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以花岗岩尾矿为主要原料制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃，用DSC、XRD和SEM等手段研究了Fe2O3和ZrO2对微晶玻璃析晶行为的影响。结果显示，Fe2O3可以降低玻璃转变温度和析晶峰温度，促进玻璃析晶，而ZrO2的作用正好相反，抑制玻璃析晶。不添加任何晶核剂以及分别添加4％ZrO2和4％Fe2O3的样品均以表面析晶为主，析出的主晶相为斜长石。同时添加4％ZrO2和4％Fe2O3的样品在770 ℃核化，920 ℃晶化后出现整体析晶，析出的主晶相为透辉石，次晶相为尖晶石和镁黄长石。

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Mg²⁺离子含量对低温下生成碳硫硅酸钙的影响

马保国,付浩兵,王迎斌,田振

. 2014, (6): 26-29.

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研究了不同浓度含量Mg2+离子在5 ℃低温下对碳硫硅酸钙形成机理的影响，碳硫硅酸钙（Taumasite）是硫酸盐侵蚀的主要腐蚀产物。Taumasite的制备方法采用化学试剂直接合成，在此过程中引入不同浓度的Mg2+离子，放置合成样于5 ℃低温条件下，利用XRD、SEM、FTIR的分析方法，分别于3个月、6个月取样观察Taumasite生成量。结果表明：在5 ℃低温条件下，随着Mg2+离子浓度升高，生成Taumasite的量呈增大趋势。

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养护制度与组分对含石灰石粉水泥基材料力学性能的影响

张风臣，赵云，朱福万

. 2014, (6): 30-35.

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从胶凝材料组成、硬化水泥石基本物相出发，探讨了标准养护、蒸汽养护和蒸压养护制度下含石灰石粉水泥基胶砂力学性能。结果表明，对于35%石灰石粉+65%硅酸盐水泥体系，标准养护、蒸汽养护对水泥胶砂柔韧性无明显影响，蒸压养护显著增加其脆性；用矿粉等量取代含石灰石粉水泥，蒸压养护显著增加其脆性，明显降低其抗裂性；蒸汽养护也增加其脆性，但增幅低于蒸压养护；用粉煤灰等量取代含石灰石粉水泥，标准养护提高其柔韧性，蒸汽养护对其柔韧性无明显影响，蒸压养护明显降低其柔韧性，但提高其抗裂性；标准养护下，硬化水泥石中出现碳铝酸盐，蒸汽养护和蒸压养护制度下，碳铝酸盐不能稳定存在。

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矿渣基地质聚合物干粉材料的性能与反应机理

刘乐平，谭华，邓家喜，匡丕桩，贺艳

. 2014, (6): 36-40.

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以矿渣和水玻璃粉体为原料制备地质聚合物干粉材料，研究了水灰比对地质聚合物凝结时间和强度的影响，通过XRD、SEM和FTIR等分析技术系统研究了水玻璃粉体制备矿渣基地质聚合物的物相组成、微观结构和分子结构，分析了水玻璃粉体激发矿渣的反应机理。结果显示，水灰比从0.30增加到0.38，干粉材料的初凝时间从10 min增加到22 min，终凝时间从13 min增加到26 min，抗压强度从82.9 MPa减少到63.4 MPa。微观分析表明水玻璃粉体与矿渣的反应以地质聚合反应为主，矿渣基地质聚合物为无定形的网络结构。

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热阻沥青混合料薄层罩面阻热性能研究

邹玲，郑南翔，纪小平

. 2014, (6): 41-46.

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为了研究热阻沥青混合料薄层罩面的阻热作用，以低导热系数的陶粒替换普通石料设计SMA10热阻薄层罩面，采集混合料不同层位的温度，分析热阻薄层罩面对沥青混合料内部温度的影响，并从传热学角度对热阻薄层罩面的作用机理进行分析。研究结果表明：陶粒热阻罩面层可显著降低路面内部温度，陶粒掺量为0%、20%、40%、70%时，沥青混合料2 cm层位处最大降温幅度分别为：2.7 ℃、7.5 ℃、8.4 ℃、21.6 ℃；8 cm层位处最大降温幅度分别为：8.3 ℃、14.2 ℃、17.4 ℃、25.8 ℃。在密闭环境中，陶粒掺量过多在降低结构层内部温度的同时会引起表面层温度升高。因此，为了取得更好的降温效果，文中推荐热阻材料掺量为40%左右的薄层罩面。

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多聚磷酸对沥青混合料高低温性能影响研究

曹晓娟，张振兴，郝培文，董利鹏

. 2014, (6): 47-53.

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分别采用贯入剪切试验(SD法）和半圆弯拉试验（SCB试验）研究了多聚磷酸对基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料、SBR改性沥青混合料高低温性能的影响。试验结果表明，掺加多聚磷酸改性剂可以显著改善沥青混合料高温性能，而对沥青混合料的低温性能有负面影响，但可以通过多聚磷酸与SBS或SBR复配改性的方法来改善其对沥青混合料低温性能的负面影响。

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掺废旧陶瓷颗粒的道路标线涂料技术性能

徐安花

. 2014, (6): 54-57.

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为了改善道路标线涂料的高温稳定性及抗磨耗性能，减少陶瓷固体废弃物对环境的污染，以热熔型涂料为基材，外掺房建陶瓷颗粒、卫具陶瓷颗粒、工艺陶瓷颗粒，设计轮辙试验和湿轮磨耗试验并辅以扫描电镜微观观测，分析陶瓷颗粒类型及掺量对道路标线涂料轮辙深度、磨耗值的影响。结果表明：掺入废旧陶瓷颗粒后，道路标线涂料高温稳定性及抗磨耗性能均得到较大提高，尤以掺工艺陶瓷颗粒涂料效果最为明显，其合理掺量约为20%。

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结冰路面抗滑性能分析及对交通安全影响研究

朱文琪，雷宗建，欧阳积耀，刘松

. 2014, (6): 58-62.

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采用摩擦接触理论和有限元方法分别计算了路面不同结冰工况下的汽车制动距离，并进行现场制动试验验证。结果分析表明，采取防冰措施可大幅降低制动距离和提高行车安全性，建议冰雪天气控制行车速度不超过60 km/h，小汽车和货车的车辆间距分别不低于80 m和100 m，且宜采取间断放行方式以策安全。

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快速成型支撑结构设计的算法研究

沈威，陶孟仑，李立杰，陈定方，陈萍，吕学昭

. 2014, (6): 63-68.

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针对快速成型中对零件添加支撑结构的需求，设计一种新型支撑自动生成的算法。该算法首先建立STL模型拓扑结构，然后识别提取待支撑区域，最后设计相应支撑结构，最终用Visual Studio 2005和OpenGL图形工具开发出自动添加支撑的程序来验证算法，结果表明该算法能实现对零件自动添加准确有效的支撑。
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考虑能源消耗的城市路网信号优化研究

黄文娟，陈俊杰，杨博，张卫华，马荣国

. 2014, (6): 69-73.

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通过对信号交叉口和路段车辆能源消耗的研究，提出了城市路网能耗计算公式。将路网能源消耗以及最优交通信号设置问题结合起来研究，以路网能源消耗最小为目标，用双层规划方法综合优化信号配时方案，进而得到能源消耗最优平衡网络信号优化模型，以达到最大程度地降低路网交通能耗的目的。在此基础上，给出了描述上述问题的基于免疫选择的自适应繁殖的混沌粒子群求解算法。最后，结合路网各项指标对信号控制优化方法进行分析，通过算例应用证明了方法的有效性。

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长江流域工程船舶备件多级库存控制研究

温泉，范世东，许小伟，江攀

. 2014, (6): 74-78.

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工程船舶作为长江航道日常疏浚维护工作的主要承担者，对保障全流域通航活动的正常进行起着举足轻重的作用。文中通过运用多级库存控制理论去优化传统库存控制，在保障供给的同时又将费用降到最低，并针对各类施工任务中工程船舶提供所需备品备件，减少供应不及时所导致的停工待修情况出现。

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人行天桥在正线列车通过时的风振响应分析

蒋丽，刘嘉，李书进，陈小雪

. 2014, (6): 79-83.

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对正线列车高速通过进站人行天桥时，人行天桥在列车风荷载作用下的振动响应进行了研究。根据时均化的Reyholds平均NavierStokes方程进行湍流数值模拟，并选取RNG kε湍流模型完成NS方程的闭合，采用计算流体动力学分析软件Fluent完成高速列车过站时的三维紊态外流场的模拟，从而得到列车高速通过人行天桥时，作用在天桥表面上的风荷载时程曲线。最后通过有限元分析软件Ansys将已模拟的列车风荷载作用在人行天桥的表面，得到人行天桥的振动响应。结果表明，当列车高速通过进站人行天桥时，列车风对人行天桥的舒适度影响较大。

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地震作用下Benchmark基础隔震结构支座破坏危险性评价

何琳

. 2014, (6): 84-89.

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以Benchmark基础隔震结构为分析对象，用凸集模型模拟隔震结构参数（刚度、质量、支座的屈服力和屈服后刚度等）的不确定性，而用随机模型模拟地震动输入的不确定性，在PEER（太平洋地震工程研究中心）提出的以全概率理论为基础的基于性能的结构抗震评价方法（称为第二代PEBB）的大框架下，提出了计算地震作用下在考虑双不确定性因素时隔震结构支座发生破坏的危险性评价新方法。通过计算对比可知，若不考虑结构参数不确定性将低估隔震支座破坏的危险性；对计算实例中基底最大位移敏感度分析发现，隔震支座的力学参数（支座刚度、摩擦系数等）对基底最大位移影响较大，上部结构质量的影响次之，而上部结构的刚度对其影响不大。此外，该研究内容也为考虑结构参数和输入地震动双不确定性因素的情况下，计算各类结构地震破坏危险性评价提供了一种新的思路和途径。

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大汽机房型钢混凝土结构边节点抗震性能研究

魏文晖，魏文飞，吴斐，甘来

. 2014, (6): 90-96.

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对某大汽机房型钢混凝土结构顶层边节点的抗震性能进行了研究，该类节点钢梁截面高度很大，柱截面相对较小，超出了现有规范承载力计算公式的适用范围。根据实际工程情况，顶层边节点采用柱贯通节点构造形式，设计和制作了1∶3缩尺节点模型，进行了梁端低周反复荷载作用下的抗震性能试验，得到了节点试件的破坏过程、破坏形态、试件滞回曲线和骨架曲线，进行了相应的抗震性能分析，并对该试验节点进行了非线性有限元分析。结果表明：所研究的型钢混凝土柱钢梁组合节点具有较高的承载力，满足原结构的设计要求；该型钢混凝土柱钢梁组合节点具有较大的位移延性系数。根据分析结果提出了柱贯通节点承载力验算公式。

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基于体积法设计T梁C50混凝土配合比的方法研究

程平阶，李北星，关爱军，沈峰，王登科，黄林，周明凯

. 2014, (6): 97-102.

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为了解决当前T梁混凝土配合比设计方法会明显增大水胶比、浆骨比以及对粗骨料的骨架作用重视不够的问题，以水胶比、胶浆体积和粗、细骨料体积为出发点，对高速公路24个预制梁场T梁C50混凝土配合比设计参数进行了统计分析。结果表明，水胶比、胶浆体积均具有较为固定的取值范围，且细骨料体积与粗骨料体积存在一定线性回归关系。基于此，提出了基于体积法设计T梁C50混凝土配合比的方法，并通过具体计算实例验证了这一方法的可靠性和有效性。

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风积沙在循环荷载作用下的变形特性试验研究

刘大鹏，杨晓华，王永威

. 2014, (6): 103-108.

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通过动三轴试验研究了风积沙在循环荷载作用下的累积塑性应变特点，分析了围压、循环荷载大小、偏压固结比、初始静偏应力和循环荷载作用频率对累积塑性应变的影响，得出了风积沙在循环荷载作用下的累积塑性应变特点，根据循环荷载的大小应变类型可以分为4种：稳定型、缓慢增加型、匀速增加型和突然增大型。当围压为20 kPa时，其临界动应力水平D的取值范围为：0.27<D<0.33。风积沙的累积塑性应变随着循环荷载大小、初始静偏应力的增加而增大，随着围压、偏压固结比和荷载作用频率的增加而减小。提出了一种针对动应力水平较低时风积沙累积塑性应变模型，并验证了模型的正确性。

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碳纤维钉及碳纤维布加固砌体结构试验研究

曹雷雨，王礼杭，李重稳，徐家云，马守龙

. 2014, (6): 109-114.

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为了改善和丰富我国目前砌体结构的加固方法，运用碳纤维增强聚合物（CFRP）织物材料用于低强度砌体结构的抗震加固，着重对碳纤维布抗震加固砌体墙体进行试验研究和受剪承载力分析，突出研究碳纤维钉的加固作用。试验表明：碳纤维布对加固砌体墙体很有效。这为碳纤维布抗震加固砖砌体结构技术的应用和推广提供试验依据和理论基础。

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偏高岭土和硅灰影响砂浆干燥收缩的对比研究

曾俊杰，范志宏，王胜年

. 2014, (6): 115-120.

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采用偏高岭土、硅灰取代水泥制备砂浆，经不同预养护时间后测试砂浆干燥过程中的收缩和质量损失，对比分析偏高岭土和硅灰对砂浆干缩的影响。结果表明，偏高岭土和硅灰均减小了砂浆90 d干缩，偏高岭土改善砂浆抗干缩性更优，延长预养护时间有利于提高偏高岭土和硅灰降低砂浆干缩的效果；在一定掺量范围内，随掺量上升，掺偏高岭土砂浆干缩不断变小，掺硅灰砂浆则先变小后变大；硅灰和偏高岭土砂浆中复掺粉煤灰能进一步改善砂浆抗干缩性，而复掺矿粉则不利于降低砂浆干缩。预养护3 d的偏高岭土砂浆和硅灰砂浆质量损失在一定范围内与干缩呈线性关系，粉煤灰和矿粉的加入降低了线性拟合度；预养护14 d的砂浆干燥质量损失与干缩线性关系良好。

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不同电子受体微生物燃料电池处理含DCB废水试验

周超，许丹，彭楚雲，张天宇，夏世斌

. 2014, (6): 121-124.

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以碳刷为电极，分别采用高锰酸钾和铁氰化钾为阴极电子受体，构建双室型化学阴极微生物燃料电池(MFC)，并以3,3′二氯联苯胺(3,3′dichlorobenzidine，DCB)和葡萄糖为共基质，研究DCB的降解特性及MFC的产电性能。结果表明：当电子受体浓度为500 mg/L，DCB浓度50 mg/L时，以高锰酸钾和铁氰化钾分别为电子受体的MFC最大开路电压相应达到741.1 mV和277.2 mV；MFC的输出电压随电子受体浓度的增大而增大；当外接电阻1 000 Ω，DCB浓度为100 mg/L时，两种电子受体的MFC均能获得最大输出电压，其中高锰酸钾阴极MFC为426.1 mV，铁氰化钾阴极MFC为225.7 mV，过高的DCB浓度会抑制MFC的产电效果；两种电子受体的MFC在49 h内对DCB去除率均可达到70% 左右。

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三峡库区污水厂典型CASS工艺的设计与运行调控

李柏林，严雪萍，章文琴，李晔，张智

. 2014, (6): 125-130.

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重庆李家沱污水处理厂采用CASS工艺，一期建设规模4万m3/d，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中的一级B排放标准，在三峡库区具有一定的代表性。文章介绍了该厂的工艺流程、主要构筑物的设计参数以及工艺特点。针对李家沱污水处理厂在低温期和高温期的运行特点，分别对不同时期CASS系统的运行周期和运行参数进行了生产性调控。结果表明，通过调控可实现CASS系统在低温期的稳定达标及高温期的节能降耗，低温期各污染物出水均可稳定优于GB 18918—2002中的一级B标准，高温期可稳定优于一级A标准。

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基于双光纤光栅的膜片加速度传感器

殷广林，徐刚，戴玉堂，赵前程，刘斌

. 2014, (6): 131-134.

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基于光纤光栅传感原理，设计了一种双光纤光栅对称布置的膜片式加速度传感器。阐述了传感器的结构和工作原理，理论推导出固有频率和灵敏度的计算公式,并通过实验对传感器的灵敏度和幅频响应特性进行了测试。试验结果表明：此加速度传感器的横向干扰度小于10%，固有频率可达204 Hz，灵敏度为53.56 pm/g，与理论分析结果相符合。所设计的传感器可应用于大型结构健康监测等领域。

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多属性群决策中有向型一致性调整算法研究

廖全蜜，黄胜，王宇，郑茂

. 2014, (6): 135-140.

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在多专家多属性决策中，针对专家决策矩阵一致性问题，提出一种有向型一致性调整算法，在属性层面上对专家意见进行有针对性的修改，最大程度保留专家原始意见。采用动力舱纵向位置优选模型进行应用，以验证算法的可行性。同时通过与现有自适应一致性调整算法运算结果对比，有向型一致性调整算法收敛速度更快，对专家意见修改更少，验证了算法的高效性。

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