利用XRD、SEM、水化热、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)等研究了Cr对C₃A-二水石膏水化的影响以及C₃A-二水石膏对Cr的固化效率。结果表明：在水化过程中引入重金属Cr³⁺，掺杂0.1%～0.5%的重金属Cr能够促进C₃A与二水石膏的水化，并且C₃A-二水石膏可以有效地固化重金属Cr³⁺；在烧制过程中引入重金属Cr₂O₃，C₃A的水化活性明显提高，但是此种掺杂方式C₃A-二水石膏对重金属Cr的固化效果不明显。

超高性能水泥基复合材料（UHPCC）由于其水胶比极低，水化进程明显与普通混凝土不同，故采用多种分析测试手段以期揭示其水化过程及微结构形成机理。结果表明，低水胶比条件下的UHPCC材料水化反应一直持续进行，随着养护龄期的延长，火山灰反应消耗了Ca(OH)₂，孔隙率得以进一步降低（4％以下），界面得到强化。纳米力学性能测试分析表明，UHPCC材料存在大量未水化的水泥颗粒，且绝大部分水化产物为UHD-C-S-H凝胶，未发现类似普通混凝土材料中的LD-C-S-H凝胶，存在少量的HD-C-S-H凝胶，且未水化水泥颗粒被水化产物UHD-C-S-H凝胶紧密包围，不会对后期的耐久性能产生过多影响，因此UHPCC才显示出优异的力学性能和耐久性能。

研究了石膏、聚羧酸减水剂对固相法制备的铝酸三钙（C₃A）水化反应的影响。结果表明：纯水条件下，C₃A水化产物为C₃AH₆，水化放热总量约为879.99 J/g，水化反应2 h时放热量达到最大；石膏加入后会使体系水化放热时间延长，同时会改变C₃A水化产物组：石膏加入量较小时，水化产物主要为AFm；石膏过量时，水化产物只有AFt；聚羧酸减水剂的加入也会延缓C₃A水化反应，且在同一反应龄期内，随着聚羧酸减水剂掺量的增大，C₃A的水化程度呈降低趋势。利用电导率进行测试，可以发现聚羧酸减水剂的加入会降低液相中钙离子浓度，从而延缓了C₃A的水化。

利用XRD、SEM、差热分析和水化热分析等方法研究不同细度和不同掺量固硫灰对水泥物理性能和水泥水化的影响。结果表明，当固硫灰掺量为10%~30%时，水泥安定性、凝结时间均符合国家标准；水泥强度随固硫灰细度的增加而增加，随固硫灰掺量的增加先增加后降低，其最佳掺量为20%；适量的固硫灰，能促进早期C₂S、C₃S水化，固硫灰细度越细，水泥早期水化速率越快，并影响其早期水化产物的形成；固硫灰掺入后，水泥的水化产物主要为钙矾石、C-S-H、氢氧化钙，并改善了水化产物的热稳定性，同时固硫灰掺量的变化会导致水泥中硫含量的变化，使得C₃A水化的最终产物有所不同。

城市垃圾焚烧飞灰富含钙质与硅质，可以作为生产水泥熟料的一种原料，但是飞灰中含有较高含量的Cl、S等不利于水泥熟料烧成的有害杂质，需要对飞灰采取相应的预处理手段。对比研究了水洗及不同酸洗等预处理手段，发现水洗预处理方式可以有效去除飞灰中Cl元素且不造成钙质流失。此外，研究不同液固比及水洗时间对飞灰预处理效果的影响。结果表明，液固比为10∶1及水洗时间为10 min为最佳条件，增加处理时间和液固比对预处理效果的提高不明显。

为提高聚丙烯粗合成纤维与水泥基体的粘结性，采用聚丙烯酰胺（PAM）溶液对粗合成纤维进行浸泡处理后制备纤维混凝土，利用显微硬度仪、SEM和纤维拔出试验对纤维/基体界面性能进行分析，并对纤维混凝土的弯曲性能进行讨论。结果表明，粗合成纤维经处理后，其与基体界面显微硬度和粘结增大，抗弯拉强度和极限挠度明显提高，韧性指数I5，I₁₀和I₃₀亦有较大幅度增长；纤维经处理后，其表面的PAM粘膜可与水泥水化产物发生物理化学作用，降低水化产物结晶度，优化界面区微结构，增强其与基体粘结，使粗合成纤维在拔出过程中消耗更多的能量，延缓大裂缝的扩展与破坏，从而充分发挥其增强增韧作用。

研究一种Na₂O-CaO-SiO₂系统磷酸盐乳浊玻璃，通过加入混合着色剂Fe₂O₃、Co₂O₃、NiO使玻璃着色，探讨着色剂掺入量对乳浊玻璃颜色的影响规律，制备出灰黑色系列的乳浊玻璃。利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析等方法，研究着色剂对乳浊玻璃分相和析晶的影响。结果表明：在外加一定量的着色剂范围内（质量分数Fe₂O₃ 2.0%～5.0%、Co2O3 0.15%～0.25%、NiO 0.3%～0.4%），当Fe₂O₃的含量小于4.0%时乳浊玻璃的主晶相不变，仍为磷酸钠钙(Na₃Ca₆(PO₄)₅)，Fe₂O₃的含量增大到4.0%时主晶相变为羟基磷灰石(Ca₅(PO₄)₃OH)；Co₂O₃和NiO的加入使析晶量减少；着色剂的加入使分相液滴的数量增加，而分相液滴尺寸从约500 nm减少到200～400 nm。

采用选择性溶解和计算相结合的方法，对MnO、MnO₂、Mn₂O₃和Mn₃O₄的平均价态进行分析，相对误差不超过0.58%。同时，利用此方法可以快速测定MnO_x/TiO₂催化剂中Mn²⁺、Mn³⁺和Mn⁴⁺的含量、分布规律及其平均价态。研究表明，当Mn/Ti=0.4、Mn(AC)₂为前驱体时，SCR催化剂的脱硝性能最好。此催化剂中的MnO_x平均价态较低，这有利于对NO或NH₃的吸附，促进脱硝过程的进行。

分别采用滑石粉、粉煤灰作为填料，制备了LDHs（层状双羟基复合金属氢氧化物）/SBS改性沥青涂盖料，研究了填料对LDHs/SBS改性沥青涂盖料物理性能和老化性能的影响。结果表明：以滑石粉为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料具有更高的软化点，表现出较好的耐热性；而以粉煤灰为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料具有更好的低温柔性，且经过紫外老化和热氧老化后，其软化点增量和低温柔度降低量均小于以滑石粉为填料的LDHs/SBS改性沥青涂盖料，表现出更好的耐低温性能和耐紫外光、热氧老化性能。

对不同水泥掺量（0～5％）的乳化沥青冷再生沥青混合料进行了力学及路用性能测试研究。结果表明，掺加一定用量的水泥能显著影响乳化沥青冷再生混合料的力学和路用性能。随着水泥掺量的增加，其混合料的力学性能、高温稳定性及抗水损害能力随之提高，具有明显的规律；而低温性能呈现先增加后降低的变化特性，当水泥掺量为1.5％时，冷再生混合料具有最佳低温抗裂能力。

多孔沥青混合料与密级配沥青混合料在组成和结构上存在区别，因此在水稳定性、抗冻、高温、疲劳特性等方面存在差异。基于汉堡浸水车辙、冻融循环、疲劳等室内试验对多孔沥青混合料PAC-13的路用性能进行系统研究。结果表明，采用了高黏度改性沥青和骨架结构的多孔沥青混合料在水、热和荷载耦合作用下的路用性能良好；其低温性能较密级配沥青混合料弱；在浸水状态下经历冻融循环后，混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度和飞散损失等指标未出现显著衰减，抗冻性能良好；混合料的抗疲劳性能随着空隙率的增大而降低，同时应力水平变化对疲劳寿命的影响总体上也变得更敏感。

为分析重载条件下沥青路面易产生车辙及疲劳病害的成因，基于弹性层状体系理论，利用ABAQUS有限元软件，分别通过车辙量和剪应力、基层疲劳模型表征路面车辙和疲劳寿命，研究了超重交通荷载对沥青路面车辙及疲劳寿命的影响。结果表明,当基层模量为0.4 GPa,轴载从100 kN增加到200 kN时,压密变形量增加了29.82%，路面内最大剪应力增加了24.7%，基层疲劳寿命缩减了95.30%;而当基层模量为2.0 GPa时，上述指标分别为27.67%，39.2%，99.26%。由此可知，重载对沥青路面结构破坏影响显著，且随着基层模量的增加，车辙和疲劳病害更加严重。研究结果有助于解释重交通路段沥青路面车辙及疲劳病害的成因。

针对高温热表面油液蒸发热质传递过程的时变性，考虑这一过程中的对流传质传热，建立了热环境作用下油液蒸发的热质传递模型方程，通过无量纲变换，求得空间浓度分布和温度场随时间的变化规律。以正庚烷为试验对象，对高温热表面油液蒸发过程进行了实验研究，为液态油料热着火的防治提供了理论依据。

针对抓斗挖泥船在疏浚工程中的普通挖掘造成海床不平整的现象，提出了疏浚抓斗平挖的问题。基于ADAMS软件建立疏浚抓斗的三维模型，利用一般点驱动设定抓斗平挖时的运动轨迹，通过运动学反解得到钢丝绳的位移随时间变化曲线，通过动力学仿真得到抓斗平挖时钢丝绳的拉力随时间变化曲线。结果表明，反解得到的钢丝绳驱动函数可靠性高，并为平挖的控制策略提供了一定的参考，可以有效提高疏浚工程的质量。

考虑时间效应，基于断裂力学理论，建立了考虑时效的危岩稳定性计算方法。考虑危岩主控结构面贯通长度和断裂韧度两个变量的概率分布，引入非线性最优化计算方法建立了危岩稳定可靠性的优化计算方法。以万州太白岩59^#危岩为例，分析了危岩可靠指标和危岩失稳概率随不同结构面贯通长度标准差、断裂韧度标准差和结构面倾角的变化规律。

对相关试验研究成果和工程调研数据进行统计分析，讨论了氯离子扩散的影响因素以及海工混凝土结构耐久性寿命的概率特性。结果表明，混凝土保护层厚度、临界氯离子浓度、初始氯离子浓度、表面氯离子浓度、氯离子扩散系数以及衰减指数均服从正态分布，海洋环境下混凝土结构的耐久性寿命服从Weibull分布。在此基础上，采用相应的失效准则，建立了基于可靠度理论的混凝土结构氯离子侵蚀耐久寿命预测模型，并对模型进行了工程验证，预测结果较好地反映了工程实际状况。

采用100 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置，以峰值应变和极限应变为指标，研究了地质聚合物混凝土（GC）和普通硅酸盐混凝土（PC）在冲击荷载作用下的变形特性。结果表明：冲击荷载下，GC具有较强的变形性能；GC和PC的峰值应变和极限应变具有明显的应变率相关性，随应变率的增加而增加；和PC相比，GC在开始破坏前产生的变形较大，完全破坏时产生的变形较小。

结合不同纤维掺量的玄武岩纤维混凝土（简称BFRC）与无纤维的普通混凝土抗弯冲击试验，采用全数字化声发射系统采集对BFRC从加载至最终破坏的声发射特征参数，识别BFRC以声发射特征参数为基础的损伤断裂机制。结果表明，在较合理的纤维掺量为1.05 kg/m3时，BFRC初裂次数达到73次，与素混凝土梁相比提高108.2%，终裂次数达到81次，与素混凝土梁相比提高100.5%。BFRC具有以下声发射特征: 1）不同掺量的BFRC在初裂前平均振铃计数和平均能量都比素混凝土小，玄武岩纤维能够有效阻止冲弯作用下裂纹的产生和发展；2）初裂后，素混凝土采集的声发射能量和振铃计数急剧降低，而BFRC每次冲击产生的高幅值信号在第一峰值后交替产生，玄武岩纤维能够延迟混凝土的断裂并提高其冲击延性。

护栏板和立柱是波形梁护栏的主要组成结构，为分析结构参数的变化对波形梁护栏防撞性能的影响，基于动态显式有限元法和LSDYNA软件，建立了车辆护栏碰撞动力学模型，以护栏板厚度和立柱厚度为设计变量，每个设计变量考虑4个水平，对8组不同结构参数组合的波形梁护栏进行汽车碰撞仿真试验，并对各工况计算结果进行分析。结果表明：板厚度为3.5 mm、立柱厚度为4.5 mm的组合和板及立柱厚度均为4.0 mm的组合满足护栏防撞性能要求，与现行规范中波形梁护栏相比，二者在材料费用上分别节省12.5%和11.2%。

应变型岩爆是一种严重危害深地下工程施工安全的工程灾害，其影响因素、物理机制、预测预报等一直存在争议。分析了最近的岩爆研究成果和工程实践经验，认为应变型岩爆的发生与工程地质因素、工程环境因素和人为开挖扰动密切相关，对岩爆孕育的强度理论和能量理论进行了评述，分析了应变型岩爆的致灾力学机理，并指出卸载速率对岩爆发生的重要影响和应变型岩爆的拉伸破坏特征，最后对应变型岩爆的预报、防治理论和方法进行了论述。

通过水热法制备了纳米ZnFe₂O₄，研究了合成条件对其结构、形貌和光催化性质的影响。确定了当金属离子与聚乙二醇(PEG)的摩尔比为1∶3、水热温度为200 ℃时ZnFe₂O₄的颗粒尺寸小，分散均匀，光催化性能最好(99.75%)。研究了双氧水加入量、紫外光等条件对光催化性质的影响并发现，2 mL H₂O₂以及254 nm紫外光照射下ZnFe₂O₄的光催化效果较高。通过研究光催化降解机理发现，ZnFe₂O₄在紫外光双氧水共同存在的条件下，三者相互协同作用迅速产生·OH，氧化分解有机染料，达到迅速光催化降解的目的。

通过氧化铁对新型环保陶瓷滤料的表面改性，对微污染原水进行预处理，有效地降低了后续工艺的有机物负荷，达到了提高最终出水水质的目的。用高温加热制备法制备氧化铁/改性陶瓷滤料,确定了涂铁的最佳改性条件,即pH值为7,Fe（NO₃）₃浓度为2 mol/L，焙烧温度为550 ℃，涂层次数为4次的条件下对COD的去除效果最佳，并且通过与普通滤料进行的对照试验，发现其对COD的去除率提高了6～8倍。用扫描电子显微镜观察改性陶瓷滤料的表面形态，发现氧化铁膜经过高温的烧结已经附在了普通陶瓷滤料的表面，呈细小的颗粒状态，非常有利于提高陶瓷滤料的吸附性能。同时用X射线衍射进行了氧化铁膜的物相分析，发现改性滤料氧化铁涂层有α-Fe₂O₃与α-FeOOH物质形态存在，有助于对水中有机物质的吸附去除。

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为了进一步提高江西某铜矿的选矿回收率，在多元素分析和物相分析的基础上，针对该矿石性质及共生嵌布状况，采用条件试验对其药剂制度进行试验，在最佳药剂制度条件下进行中矿再磨新工艺闭路试验研究。结果表明，粗精矿品位达到2.005%，铜回收率达到 88.48%，采用中矿再磨新工艺能有效地提高矿石中的选铜回收率。

基于光纤(Bragg)光栅传感技术的优点，提出了往复式压缩机的光纤光栅振动监测方法。设计了一种“L”型结构的FBG振动传感器，并对传感器及其系统进行了实（试）验研究。结果表明，该传感器的工作频率范围为3～60 Hz,灵敏度为86 pm/（m·s^-2），加速度测量范围大于25 m/s²，其系统具有抗电磁干扰和本质安全防爆的特点，长期稳定性好，易于实现远程、在线测量，很好地满足了往复式压缩机振动监测的需要。

柴油机振动是一种多振源的复杂振动形式，其机身表面振动是内部各种激振力共同作用的综合反映，因此测量机身振动信号有利于对柴油机状态进行监测。利用磁粉制动器实现柴油机曲轴输出端的径向加载，选取相配套的电流控制器实现不同转速下的电流控制，对比研究不同工况（定转速下的不同载荷和定载荷下的不同转速）下柴油机机身表面振动信号，利用小波包的分解与重构，获得了高频信号分量并提取其能量特征。分析结果表明，此方法提取的振动信号特征能够反映柴油机状态的变化。

回转窑表面的形变对整个生产线安全运行会产生重要影响，为了监测回转窑筒体表面的形变及实现监测结果的三维可视化技术，提出回转窑筒体表面变形数据采集系统的总体架构，使用Labview和单片机实时采集形变数据，并编写基于Matlab的Cubic插值代码及GUI图形显示代码。计算结果通过了现场实验验证，证明了该技术的可行性和可靠性。

为了提高无刷直流电机转速的动态性能和抗干扰性，提出一种新型的基于ARMAX模型的预测函数控制（PFC）与分数阶PI(FOPI)相结合的控制算法，通过在性能指标函数中引入预测输出误差，形成具有分数阶PI的结构。在无刷直流电机转速环的控制中，该算法通过递推最小二乘法在线辨识分数阶PI预测函数（FOPIPFC）的预测模型，使得控制输入根据系统的预测模型的变化而不断滚动优化。仿真结果表明，FOPIPFC控制算法不仅结合了分数阶PI静态误差小、上升速度快和预测函数无超调、计算量小及较强的鲁棒性等优点，还解决了预测控制模型失配和传统PI控制抗干扰性能差的问题。

将分布式电源与就地负荷联结成微网接入配电网是发挥分布式发电效能的有效方法，而如何评价微网接入后对配电网结构及输电效能的影响则是合理规划含微网配电网的重要环节。引入复杂网络理论中的特征路径长度概念，结合配电网的结构和运行特点，考虑支路阻抗、负荷分布和微网渗透率，对配电网进行节点和边的加权复杂网络建模，在此基础上构造了用于配电网输电效能评估的量化指标。利用69节点网络对无权、加权模型的效能指标进行对比，并仿真分析了微网的渗透率、接入位置等因素对效能指标的影响，论证了指标的有效性。