武汉理工大学学报

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CNTs与钒氧化物复合纳米材料的合成及电性能研究

陈磊,余军,胡阿勇,朱泉峣

. 2014, (10): 1-5.

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介绍了一种通过溶胶凝胶结合水热法合成CNTs（碳纳米管）与钒氧化物纳米复合材料的方法。采用XRD、FESEM和TEM技术对样品的形貌和结构进行了表征。并将样品组装成扣式电池进行了电性能研究，从理论上分析了复合物电极的CD(恒流放电)和EIS性能，特别地，比较了其与VONTs（钒纳米管）和通过机械混合VONTs-CNTs复合物的DC（充放电循环）性能。结果表明，溶胶凝胶水热法合成的复合物表现出高容量、高稳定性性能，在0.1 C放电倍率下，其首次放电容量达到331.3 mAh/g，循环50次后，其相对第二次的保持率仍可达70.0%。

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SiO₂荧光纳米复合粒子的制备及性能研究

李坤，黄俊，刘慧超，丁莉芸

. 2014, (10): 6-10.

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采用改进的St-ber水解法制备了3种复合有荧光指示剂Ru(bpy)₃Cl₂的SiO₂荧光纳米复合粒子，利用场发射扫描电镜、X射线衍射分析和红外光谱等对其进行了表征，并研究了SiO₂荧光纳米复合粒子的荧光光谱。确定了最优制备条件：T=25 ℃，7.0 mL氨水，1.3 mL正硅酸乙酯（TEOS），1.5 mg Ru(bpy)₃Cl₂，溶剂为乙醇。在此条件下制备的SiO₂荧光纳米复合粒子形貌为规则的球形，平均粒径为400~450 nm，并且在水溶液中具有很好的长期稳定性。利用其固定的葡萄糖氧化酶在高温下具有良好的稳定性。这是一种SiO₂荧光纳米复合粒子绿色环保的制备方法，后处理过程简单，产物有利于在生物医学领域的应用。

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MgO对花岗岩尾矿微晶玻璃析晶和性能的影响

程金树，唐方宇，楼贤春，康俊峰，骞少阳

. 2014, (10): 11-14.

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尝试用花岗岩尾矿制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃，并采用DSC、XRD和SEM等测试手段研究MgO对微晶玻璃析晶和性能的影响。结果表明，随着MgO含量的增加，玻璃转变温度和析晶峰温度逐渐降低，玻璃析晶性能增强。当引入MgO的质量分数为3%时，微晶玻璃的主晶相为钙长石；当MgO质量分数为6%~12%时，主要析出辉石，且质量分数为12%的MgO样品析出的晶体中伴随着部分堇青石。样品的显微硬度随MgO的增加呈现先增大后减小的趋势，质量分数为9%的MgO样品析出晶体的尺寸更均匀，其显微硬度最高，为8.2 GPa。

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核壳型含氟丙烯酸酯聚合物的共混成膜研究

喻芳，胡园园，张超灿

. 2014, (10): 15-19.

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为了得到表面性能和内部结构优异而成本较低的含氟丙烯酸酯聚合物共混乳胶膜，采用半连续种子乳液聚合法制备了核相为MMA和BA、壳相中F6MBA含量不同的核壳型含氟丙烯酸酯聚合物乳液，通过动态光散射、透射电镜检测了乳液的稳定性、单分散性和乳胶粒的核壳结构，并合成了普通丙烯酸酯聚合物乳液（PMMA-co-BA）。将含氟核壳乳液与普通丙烯酸酯聚合物乳液共混成膜并热处理，得到共混乳胶膜样品，通过静滴接触角、红外、拉曼、扫描电镜能谱等表征膜的结构和性能，研究氟含量对共混乳胶膜结构与性能的影响。结果表明：随着氟含量的增加，膜与空气界面（F-A）的表面能降低，且下降幅度随着退火时间的延长而变大；共混膜的体系含氟量仅约为16.7%时，其FA面表面能可低至18.75 mN/m；壳相含氟50%的共混膜的断面具有氟的浓度梯度结构。

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多元复合缓凝剂制备及其对磷酸镁水泥性能的影响

段新勇，吕淑珍，赖振宇，牟思丞，廖其龙

. 2014, (10): 20-25.

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以硼砂、十二水合磷酸氢二钠、氯化钙为原料制备了复合缓凝剂，利用水化热、XRD、SEM等手段，对比研究了复合缓凝剂与硼砂对磷酸镁水泥主要性能的影响。结果表明：对于掺复合缓凝剂的磷酸镁水泥，其流动性降低，水化放热更迟，放热速率更低，凝结时间更长；其水化产物中除了鸟粪石（KMgPO4.6H2O），还存在少量氯化钾，且水化产物的结晶度和微裂纹也得到了一定改善；复合缓凝剂掺量在一定范围内（≤8%）时，其凝结时间显著延长，且后期强度优于掺10%（常规掺量）硼砂的磷酸镁水泥。因此，在满足凝结时间的条件下，多元复合缓凝剂更有利于改善磷酸镁水泥的整体性能。

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钢渣基复合掺合料的混料设计与优化

贺图升，赵旭光，赵三银，黎载波，蔡惠文

. 2014, (10): 26-31.

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为制备出高性能钢渣基复合掺合料（钢渣粉掺量≥30%，质量分数），试验以矿渣粉和粉煤灰作为辅助原料，采用单纯形格子设计法建立了具有约束条件的钢渣基掺合料组成与砂浆性能之间的非线性回归模型，通过规划求解得出最优的混料比；研究了钢渣粉细度与粒度分布对其胶凝活性的影响。结果显示：复合掺合料取代50%水泥时，以胶凝活性为指标，钢渣粉、矿渣粉与粉煤灰的最佳混料比为0.3∶0.7∶0；基于优化的混料比，钢渣粉存在一个最佳细度，即中位径D50为15.5 μm，在此细度下钢渣基掺合料活性指数最高，7 d和28 d分别达78.5%和92.5%；灰色关联分析结果显示增加粒径大于8 μm的钢渣粉颗粒含量，尤其是粒径为8~32 μm的含量有利于提高钢渣矿渣复合掺合料的胶凝活性。

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堆内构件304L焊接件在空气饱和氧与氯离子环境中的应力腐蚀开裂

彭德全，胡石林，张平柱，王辉

. 2014, (10): 32-39.

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采用高温高压慢应变速率拉伸试验方法（SSRT），研究了不同氯离子浓度和饱和氧环境对堆内构件304L焊接件在模拟一回路高温高压硼锂水介质中氯致应力腐蚀开裂的影响。结果表明：随着氯离子含量（1~50 mg/L）的增加，304L焊接件应力腐蚀敏感性的一般趋势是增加。当只有氧没有氯离子时，焊接件样品完全为机械韧性断裂，断面氧的含量极低。而饱和氧＋氯离子条件时，氯离子的存在显然提高了断面氧的含量。当氯离子的浓度为1~5 mg/L时，断面没有观察到脆断区，应力腐蚀敏感性的差异可能主要来自焊接件自身。当氯离子浓度由10 mg/L增加到20 mg/L时，脆断区面积所占比率由36％增加至48％。进一步增加氯离子浓度至50 mg/L时，脆断区面积并没有一直增加，而是稍微有些下降，相应的应力腐蚀敏感性也有些下降。慢应变速率拉伸试验的结果与断面观察的结果一致。能量散射X射线谱（EDS）分析表明脆断区氧含量明显高于韧窝区，韧窝区表面分布着直径200 nm至800 nm的氧化物颗粒，较小颗粒呈球形，较大颗粒呈立方体形。

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固相法制备Ca₂La₈Si₆O₂₆:Eu红色荧光粉

姜洪义，张高扬，海鸥

. 2014, (10): 40-44.

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采用高温固相法制备新型Ca₂La₈Si₆O₂₆:Eu红色荧光粉，通过使用X射线衍射、相对亮度仪以及荧光光谱仪对制备的样品进行测试。结果表明：合成的荧光粉主晶相Ca₂La₈Si₆O₂₆，并且可被394 nm的近紫外光和464 nm的蓝光有效激发，产生红光发，主发射峰位置位于614 nm（5D0→ 7F2）。通过合成制度的研究，确定Ca2(La0.7Eu0.3)8Si6O26红色发光粉的最佳煅烧合成温度为1 400 ℃，Ca2(La1-xEux)8Si6O26中Eu3+的最佳制备浓度x=0.3。采用4.5%（摩尔分数）Li2CO3作为助熔剂，或添加0.05的Bi3+离子作为敏化剂，可有效提高1 400 ℃煅烧的Ca₂La₈Si₆O₂₆:Eu的发光性能。并且还通过改变基质阳离子进行改性，发现阳离子为Ca2+时，发光性能最好。

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硫酸盐-湿循环侵蚀环境下水镁石纤维沥青混合料抗疲劳性能

熊锐, 关博文，盛燕萍

. 2014, (10): 45-51.

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采用多次干湿循环作用下15%Na2SO4溶液加速劣化试验及四点弯曲疲劳寿命试验，研究了硫酸盐干湿循环侵蚀作用下水镁石纤维沥青混合料抗疲劳性能，并与聚酯纤维和玄武岩纤维沥青混合料进行对比。在此基础上，探索了硫酸盐侵蚀作用下沥青混合料损伤机理及纤维改善沥青混合料疲劳性能效果。结果表明：与纯净水环境相比，沥青混合料在盐蚀环境下的疲劳性能劣化程度更为严重，Na2SO4的结晶型侵蚀是主要诱因；水镁石纤维能够较好地吸附和稳定沥青，且具有优良的增强增韧效应，可以有效提高沥青混合料的抗硫酸盐侵蚀疲劳性能。

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开级配大粒径沥青碎石防裂层沥青路面疲劳寿命与抗裂机理数值分析

郭红兵，赵亚兰，陈拴发

. 2014, (10): 52-56.

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为了解决刚性基层沥青路面存在的沥青面层反射裂缝问题，提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料（Opengraded Large Stone Asphalt Mixes, OLSM）作为裂缝缓解层的方法，以国内外OLSM参考级配为基础，结合试验段修筑情况，采用二维有限元方法，建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面有限元模型，对设置不同类型裂缝缓解层、不同级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面进行疲劳分析，从宏观力学响应方面阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。结果表明：在车辆荷载偏载作用下，与相同厚度的普通AC-25裂缝缓解层相比，采用OLSM-25裂缝缓解层可有效减缓基层裂缝的扩展速率，显著提高沥青路面结构的疲劳寿命，OLSM-25裂缝缓解层的抗裂效果优于普通AC-25裂缝缓解层。

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PPFRCP灌浆材料的优化选型及工作性能研究

马银华，胡凯，梁影，彭宗志，李远厂

. 2014, (10): 57-62.

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选取了3 mm、6 mm、9 mm和12 mm 4种长度的聚丙烯纤维，通过不同纤维掺量PPFRCP的静力和动力性能对比，优选出最佳纤维长度后，考察纤维体积掺量对PPFRCP工作性能指标的影响及其规律。结果表明，在固定纤维掺量的情况下，纤维长9 mm时PPFRCP的早期抗压强度、抗折强度和冲击韧性均达到最大，且相对于普通水泥净浆的提高幅度十分显著。随着纤维掺量的增加，浆体的流动度增大、坍落直径降低，流动度、坍落直径与纤维掺量之间存在显著的线性相关性。研究结果还表明，仅采用规范中的流动度单一指标评价PPFRCP的工作性能并不可靠，应将其结合坍落直径进行综合评判。

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载人潜器载人舱出入舱口加强结构优化

刘峰,韩端锋

. 2014, (10): 63-68.

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针对载人潜器出入舱口加强结构，采用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取，利用有限元分析软件对样本点进行了临界应力和载荷的计算，采用响应面模型对样本点进行了近似，得到了满足工程要求的近似模型，进一步以临界载荷为约束、以载人舱质量和临界应力为目标函数建立了载人舱出入舱口加强结构多目标优化模型，最后针对该多目标优化模型采用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化的求解，得到了优化结果，为载人舱出入舱口加强结构设计提供了依据。

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小水线面双体船疲劳强度评估的简化方法

甄春博,栾剑,任慧龙

. 2014, (10): 69-73.

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从载荷计算、结构应力计算、累计损伤计算等方面研究了适合于小水线面双体船疲劳强度评估的简化方法，并以某小水线面双体船为例进行了双体船疲劳强度评估简化方法的分析。结果表明，与横浪状态相比，迎浪和斜浪状态下的累积损伤较小，可以忽略。文中所述的简化方法对小水线面双体船的疲劳评估具有很好的应用性，所得结论对小水线面双体船的疲劳评估具有参考意义。

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智能FCL岸控环流港船无缝供电研究

肖乐明

. 2014, (10): 74-82.

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通过对FCL岸控环流建模与仿真，FCL可实现对岸电与船电并联时最大环流的有效控制，完成无缝接岸电。智能平台岸控岸电电网并入船舶发电机电网，FCL用电抗器控制冲击环流，并利用有限的环流完成对发电机的均压和自整步，使岸电并入发电机电网及退出发电机；智能岸控船舶发电机电网并入岸电电网，采用冲击环流控制FCL接入电抗器，限流均压自整步完成并网及退出岸电。基本不改变船舶电站，实现不断电接岸电，同时实现港船船舶电费处理等智慧信号化。

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乙醇柴油混合燃料的理化性质估算

鞠洪玲，王明星，罗马吉

. 2014, (10): 83-88.

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为有助于乙醇柴油混合燃料在柴油机中的燃烧与排放的计算模拟研究，针对体积分数分别为5%、10%、15%的乙醇柴油混合燃料（E5、E10、E15）的理化性质（临界参数、焓值、汽化潜热、粘度、表面张力、导热系数等）进行估算。在Fortran语言的基础上，根据以往已验证的估算公式进行编程计算，结果表明：随着乙醇掺混比的增加，混合燃料的焓值、液体粘度、表面张力和导热系数减小；饱和蒸汽压、气化潜热增加，随温度的升高，混合燃料的焓值和饱和蒸汽压升高，气化潜热、液体粘度、表面张力和导热系数减小。

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矩形超高层建筑扭转风振响应的风洞试验研究

吴鹏，邹良浩，梁枢果，王海澎，王磊

. 2014, (10): 89-93.

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为了研究Sc数以及偏心对矩形超高层建筑扭转风振响应的影响，对4个矩形高层建筑模型，通过扭转摆式气弹模型风洞试验测试得到在不同实验风速和Sc数情况的结构角点位移时程。进而讨论了结构扭转向角位移均方根随着各参数的变化规律，分析了结构扭转风振响应机理，为矩形截面超高层建筑的扭转抗风设计提供参考。

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瑞利阻尼系数确定方法对岸桥结构地震反应的影响研究

李哲，王贡献，胡吉全，胡勇

. 2014, (10): 94-98.

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结构地震反应分析中，瑞利阻尼系数在很大程度上影响计算的精度。采用工程上常用的几种阻尼系数对岸桥结构进行了时域动力分析，并同振动台地震模拟试验所得的试验值进行了比较，选出与试验结果最相近的R4方法所得阻尼系数。设定3组瑞利阻尼模型进行计算验证，发现采用L2阻尼模型时的计算结果与试验值最为接近，且与采用R4方法所得阻尼系数结果最为近似。最后讨论了不同阻尼模型的适用范围及有效性。

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基于BP神经网络的城市地震次生火灾起火率研究

魏文晖，罗丹，张迪

. 2014, (10): 99-104.

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选取房屋破倒率、震时地面加速度峰值、地震区域抗震设防烈度和地震发生时刻作为引发地震次生火灾的4个预测因子，结合中美日76条地震次生火灾统计数据，运用BP神经网络建立城市地震次生火灾起火率预测模型。分别运用BP神经网络模型和国内二项式拟合模型对实际样本起火率进行预测。结果表明：BP神经网络模型的预测结果与样本的实际起火率基本吻合；与国内二项式拟合模型相比，BP模型在地震次生火灾起火率的预测精度上有了较大提高，证实了BP神经网络适用于地震次生火灾起火率预测。以武汉市汉口地区为例，对该地区地震次生火灾起火率进行了预测，为城市抗震救灾、消防设施布置和防灾减灾规划建立提供了依据。

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硫酸盐侵蚀喷射混凝土损伤层及微观结构研究

王家滨，牛荻涛，马蕊

. 2014, (10): 105-112.

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为了研究硫酸盐侵蚀后喷射混凝土表面损伤层厚度变化，采用干湿交替方法，对同配合比模筑混凝土、喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土进行硫酸盐侵蚀，利用超声波平测法对试件表层声时进行测定，采用回归方法对试验数据进行拟合，得出试件损伤层厚度。结果表明：随着干湿交替次数增加，试件表层超声波波速降低，试件密实度下降，损伤层厚度增大，用损伤层厚度表征试件硫酸盐侵蚀具有较好相关性。而后对硫酸盐侵蚀后喷射混凝土微观结构进行分析，发现喷射混凝土硫酸盐侵蚀破坏方式从初期钙矾石破坏转变为后期钙矾石、石膏复合破坏，且钙矾石及石膏含量随着交替次数的增多而增加；同时，对交替150次喷射混凝土试件进行钻孔分层取粉，对其进行物相分析及热分析，随着深度增加，试件中钙矾石含量先增大后减小继而平稳，但石膏含量持续减小，深度大于12 mm时石膏含量为0。

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混杂纤维混凝土抗压和抗拉性能试验研究

陈猛，白帅，张海鹏，蔡勤

. 2014, (10): 113-117.

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为了研究钢聚丙烯混杂纤维混凝土的抗压、抗拉性能和增强机理，制备和易性良好、可以泵送施工的素混凝土（PC）、聚丙烯纤维混凝土（PFRC）、钢纤维混凝土（SFRC）和混杂纤维混凝土（HFRC），对设计强度为C50的4种材料进行立方体抗压和劈裂抗拉试验。结果表明：HFRC的立方体抗压强度分别比PC、PFRC和SFRC的增加6.5％、10.9％和1.8％。HFRC的劈裂抗拉强度分别比PC、PFRC和SFRC的增加12.59％、7.04％和1.56％。可见，混杂纤维对立方体抗压强度和劈裂抗拉强度增长效果显著。PC和PFRC在试验中均发生脆性破坏，而SFRC和HFRC均发生延性破坏。通过对比4种材料的抗压和抗拉性能，可为混杂纤维的增强机理研究提供基础。

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层布式钢纤维混凝土预制路面板应力分析

袁晓辉，陈伟，卢哲安

. 2014, (10): 118-122.

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以Ansys有限元分析为主要方法，通过改变层布式钢纤维混凝土预制路面板尺寸及地基弹性模量对其应力进行参数化分析。计算结果表明：增加地基弹性模量可以明显降低路面板的沉降，增加板厚可有效降低板底拉应力，但随板厚增加其降低趋势逐渐减小；对于方形预制板和矩形预制板，方形预制板的受力性能要优于矩形板，而对于两种类型的预制板，边长160 cm为界限尺寸，大于或小于该尺寸时预制板应力变化效应明显，当轮载作用于板边缘位置时，板易发生翘起。

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新型PEC柱-钢梁T形件摩擦耗能型连接中节点滞回性能的数值模拟

万财知，方有珍，姚江峰，陆森强，赵凯

. 2014, (10): 123-130.

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为研究预拉对穿螺栓的新型PEC柱钢梁T形件摩擦耗能型连接中节点滞回性能，考虑轴压力、PEC柱截面形式、钢板组合截面布置方式与摩擦力大小等设计参数，采用有限元软件ABAQUS建立了5个有限元分析模型试件并对其进行循环荷载下的数值模拟，得到试件的弯矩转角滞回曲线。结果表明：摩擦耗能型连接方式不仅满足结构耗能延性性能设计目标，且承压型强度设计还能保证必要的安全冗余度；轴向力影响较小；摩擦力影响连接的耗能能力，但对其承载能力影响不明显；钢结构翼缘卷边措施可增强混凝土的约束作用，更好地满足“强柱弱梁”的抗震要求；预拉对穿螺栓表现部分自复位功效，且较好实现了混凝土斜压带传力机理，相应降低了对节点域腹板的抗剪要求；所有试件破坏模式均由于T形件的加强而使得梁截面的塑性铰出现位置向T形件腹板外排螺栓附近梁截面转移，且达到破坏时对应的节点转角均超过了0.04 rad，表明该节点连接能较好满足抗震转动能力的需求。

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带肋钢板-混凝土组合梁抗裂弯矩计算方法研究

王晓东，唐亮，张晓艳，吴杰

. 2014, (10): 131-134.

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针对文献\[1\]中所提出的带肋钢板混凝土组合梁，基于钢筋混凝土受弯构件开裂前的通用计算假定，由基本力学方程严格推导了其抗裂弯矩的计算表达式，并与原文试验测试结果进行了对比，具有良好的一致性，为此类组合梁的研究和设计提供了参考。

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陶瓷窑炉温度控制系统控制算法研究

黎洪生, 苗青, 周瑞敏

. 2014, (10): 135-139.

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针对陶瓷窑炉温度控制系统非线性、大时滞、模型复杂的特点，以及目前控制效果中存在调节时间长、超调量大等问题，以串级控制为主要的控制方法，分别提出了主控制器为PID控制、Smith预估控制和神经网络PID 3种控制算法。用MATLAB软件分别对这3种算法在不同扰动的情况下做出了对比仿真，并对仿真结果做了分析。结果表明：串级PID控制的控制效果不太理想；串级Smith预估控制的控制效果有待提高；而串级神经网络PID控制方法有较好的控制性能。

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动新闻制作流程探索

王汉熙，刘凯，万成娜

. 2014, (10): 140-148.

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认为动新闻(Animated News)具有4种出版价值和两种技术价值，由此提出动新闻是纸印报业向数字化全媒体报业转轨变型的一个有力抓手的判断。以《武汉晚报》的一则新闻为基础，通过构造一个动新闻虚拟制作团队，实现了动新闻的虚拟采访、虚拟文案、虚拟制作和虚拟出版。归纳出一个由16个步骤组成的动新闻采编制作调度流程，规划了支撑动新闻制作的作业软件体系，提出了一个由6个功能团队组成的动新闻制作团体，设计了一个基于制作流程、制作软件和制作团队的动新闻采编出版框架。

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