武汉理工大学学报

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郭威阳，闵捷，宫殿清，李昂，程旭东

. 2016, (3): 1-7.

摘要 ( )

采用溶胶凝胶法在304L不锈钢表面制备了CuCoMnOx尖晶石型复合氧化物太阳能选择性吸收涂层。借助XRD、SEM、XRF、FTIR、EDS等表征复合氧化物的结构，使用UVVisNIR分光光度计和FTIR红外光谱仪测试涂层反射率。研究了热处理温度和溶胶pH值对复合氧化物晶体结构、晶粒尺寸和涂层光学性能的影响。结果表明：随热处理温度的升高，复合氧化物晶体的尖晶石结构逐渐形成，晶粒逐渐长大；随溶胶pH值的增大，金属颗粒在溶胶中的分散程度增加，晶粒长大明显。当溶胶pH=3.5，热处理温度为550 ℃时，晶体的尖晶石结构完整，晶粒尺寸为400~600 nm；此时制备的CuCoMnOx尖晶石型复合氧化物太阳能选择性吸收涂层光学性能优异，α=0.903，ε=0.148 3，品质因子为6.09。

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静电纺丝法制备高性能Ni3V2O8纳米纤维超级电容器

张敏, 王庆

武汉理工大学学报. 2016, (3): 8-14.

摘要 ( )

利用快速有效的静电纺丝法，制备聚乙烯吡咯烷酮（PVP）/乙酸镍乙酰丙酮氧钒（C10H14O5V）复合纳米纤维，经高温焙烧后得到Ni3V2O8纳米纤维。借助XRD、EDS、TGA、FESEM和TEM表征技术对纳米纤维的结构和形貌进行表征。XRD、EDS和TGA测试证明实验制备得到Ni3V2O8。FESEM和TEM结果表明Ni3V2O8呈一维纳米纤维结构，其直径在200～300 nm之间，并由粒径为20～25 nm的纳米粒子组成。电化学测试结果表明Ni3V2O8纳米纤维具有优异的性能，在1 A/g时比电容达到1 152 F/g，在5 mV/s时达到1 345 F/g，经过2 000次充放电测试（2 A/g）后保持率为84.08%。其一维多粒子的独特结构能提高稳定性，缩短离子扩散距离以及利于电子传递。综合表明，Ni3V2O8纳米纤维是理想的高性能赝电容器电极材料。

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原位合成镁铝尖晶石堇青石复相陶瓷的研究

徐晓虹, 刘鑫坤, 吴建锋, 任潇, 周炀, 何德芝

武汉理工大学学报. 2016, (3): 15-22.

摘要 ( )

为了提高锂离子电池正极材料用匣钵的使用寿命，以桂广滑石、鹤壁煅烧铝矾土和鹤壁堇青石熟料为原料，采用原位合成技术制备了镁铝尖晶石堇青石复相陶瓷。测试和分析了烧结样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度、抗热震性能、物相组成以及显微结构。实验结果表明，采用原位合成的镁铝尖晶石堇青石复相陶瓷的晶粒分布均匀、结合紧密，明显提高了样品的抗热震性和耐腐蚀性。最佳配方为经1 360 ℃烧成的A2样品（桂广滑石47.72%、煅烧铝矾土46.49%、堇青石熟料5.79%），其吸水率为0.37%、气孔率为0.95%、体积密度为2.59 g/cm3、抗折强度为114.12 MPa。堇青石熟料的最佳添加量为5.79%，添加少量堇青石熟料起到晶核剂作用，同时能够显著地降低样品的吸水率和气孔率，提高样品的体积密度、抗折强度和抗热震性能，拓宽样品的烧成范围。通过XRD和SEM分析表明，烧成样品的相组成为堇青石和镁铝尖晶石，样品的晶体发育比较完善，堇青石呈六方柱状，纵横交错排列，镁铝尖晶石呈颗粒状，分布于堇青石晶粒之间。30次热震(1 100 ℃～室温)后经1 360 ℃烧成的A2样品的相组成没有明显的变化，抗热震性能较优。

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用于中温除尘的废瓷基多孔陶瓷的研究

吴建锋，张乾坤，徐晓虹，桑榆，张晨，范静

. 2016, (3): 23-29.

摘要 ( )

以卫生洁具废瓷为骨料，对骨料进行颗粒级配，添加山西高岭土、鄂尔多斯滑石、工业氧化铝、江西红都堇青石熟料等添加剂，以木炭、石墨和煤粉为造孔剂，制备了用于中温除尘的废瓷基多孔陶瓷。探讨了影响样品气孔率、吸水率、体积密度和抗折强度的因素，并通过XRD、SEM等测试技术研究了样品的相组成、显微结构和气孔孔径分布。结果表明：1 040 ℃下烧成的D3样品的综合性能最佳，气孔率为43.69%，抗折强度为24.98 MPa，体积密度为1.46 g/cm3。经SEM、XRD分析表明，样品的气孔孔径分布为4~30 μm，且气孔分布比较均匀，样品的相组成为堇青石、莫来石、α石英。

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利用固硫灰制备高强混凝土及耐久性研究

霍琳，蒋勇，卢忠远，李军

. 2016, (3): 30-35.

摘要 ( )

固硫灰是循环流化床燃煤发电产生的废渣，其排放堆积严重威胁环境，而将固硫灰作为混凝土矿物掺合料应用于建材领域是实现其资源化利用的最佳途径之一。通过研究掺固硫灰混凝土的抗压强度、抗冻性以及抗硫酸盐侵蚀性能，并与掺硅灰和掺粉煤灰组对比，得出了固硫灰作为矿物掺合料对高强混凝土性能的影响。结果表明，固硫灰的掺入有利于混凝土抗压强度、抗冻性以及抗硫酸盐侵蚀性能的提高，且用固硫灰制备高强混凝土可充分利用固硫灰的膨胀性优势，提高混凝土密实性，改善混凝土的微观结构，从而提高混凝土的耐久性。

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钠基蒙脱土的有机改性及表征

陈花，李迎军，周元林，何佳才

. 2016, (3): 36-40.

摘要 ( )

分别采用3种有机改性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十八烷基三甲基溴化铵（OTAB）改性钠基蒙脱土（NaMMT），讨论了改性剂种类、改性剂与蒙脱土的质量比、反应溶液的pH值对有机化蒙脱土的结构和表面性能的影响。使用X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）、接触角测试仪对样品进行综合分析，分析结果表明：OTAB较DTAB、CTAB的插层效果更好，其层间距达到2.50 nm，且当改性剂用量为100 mmol/100 g蒙脱土，pH=6时，其改性效果最佳。

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基于弯曲度与链索模型的管涌临界坡降比公式改进

陆高明，夏元友，芮瑞

. 2016, (3): 41-47.

摘要 ( )

引入弯曲度以及与孔隙率的关系，借用弯曲度概念改进了经典公式中可移动颗粒的具体运移路线的表示，去除渗流管涌经典计算公式中从大量实验数据统计获得的明兹形状系数，从物理意义上解释了可移动颗粒在土体单元中移动路径并不是与土体单元长度呈单调的线性关系，而是一个和孔隙率有关的参数。利用链索模型，将颗粒级配曲线与孔隙率联系起来，使得临界坡降比计算只需要利用颗粒级配曲线便可求得。改进后的公式与经典公式获得的临界坡降比随孔隙率变化的规律一致，利用实验数据经不同方法比较分析，验证了改进后的公式的有效性。改进后的公式仅需借助准确的颗粒筛分试验，且参数的物理意义更加明确。

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煤气化高层工业厂房半主动控制研究

孙其凯，马守龙，王礼杭，陈凯文，徐家云

. 2016, (3): 48-54.

摘要 ( )

煤气化高层工业厂房结构本身上柔下刚，再加上重型煤气化设备与结构组成复合体系，整个结构刚度和质量存在偏心，在地震作用下会产生较大的扭转变形和平扭耦联振动响应，对结构整体抗震非常不利。以煤气化高层工业厂房为主要研究对象，对结构进行了罕遇地震下的弹塑性分析，并在厂房结构上安装磁流变弹性体（MRE）阻尼器。研究结果表明：磁流变弹性体（MRE）阻尼器对厂房偏心结构的控制效果显著。

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服役荷载作用下轻钢蒙皮体抗剪性能研究

郑瑾,李霆,徐厚军,陈波

. 2016, (3): 55-60.

摘要 ( )

研究了服役荷载作用下的轻钢蒙皮体抗剪性能。首先基于有限元理论建立了蒙皮体的有限元分析方法。采用具有翘曲功能的空间梁单元建立了支撑框架的模型，采用非线性板壳单元建立了压型钢板的模型。而蒙皮体中的连接件则采用多维弹簧单元模拟。建立了精细化的蒙皮体有限元模型，该模型充分考虑了压型钢板的沟槽和褶皱特点。在此基础上以某实际蒙皮体为工程背景，研究了其服役荷载作用下的抗剪承载力。结果表明：在较小的荷载作用下，蒙皮体尚处于线弹性服役状况。若外荷载持续增大，即便结构体系仍然处于线弹性服役状况，但其外围的蒙皮体则已进入了塑性阶段。中部两块板的抗剪性能较为类似，而边缘的两块板的抗剪性能与中部存在一定差异。

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钢筋混凝土梁钢管混凝土叠合柱外加强环式节点受力性能有限元分析

谭文勇

. 2016, (3): 61-65.

摘要 ( )

基于实际设计中对采用外加强环式的钢筋砼梁钢管砼叠合柱节点的抗震性能试验，以3个不同外加强环长度的中柱平面节点为基础并进行的低周反复荷载试验，结合位移与力同时收敛的准则，并应用牛顿拉夫逊平衡迭代法对该节点加固方法利用非线性有限元方法进行受力性能分析。对节点的荷载位移滞回曲线进行比较，并对外加强环进行参数分析，研究了外加强环的长度和柱轴压比对节点受力性能的影响，以期设计出能广泛应用到工程实际中“强柱弱梁”概念的砼梁型钢混凝土叠合柱节点。

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转角输电塔线体系的断线效应研究

宋欣欣,陈波,杨登,谢文平

. 2016, (3): 66-70.

摘要 ( )

研究了某大型转角输电塔线体系在断线作用下的动力效应特点。首先基于三维空间索单元和空间梁单元建立了转角输电塔线体系的分析模型。在此基础上建立了输电塔线体系考虑断线效应的动力分析方法。以中国某220 kV大跨度输电转角塔为工程背景，采用ABAQUS软件研究了塔线体系在不同断线工况下的动力响应的特点和规律。结果表明，输电转角塔发生断线损伤所引起的动力冲击效应较为显著。随后导线的轴向应力迅速减小，在经历振荡后塔线体系在新的位置处于内力和位移平衡状态。因此，在转角输电塔线体系的承载分析过程中应充分考虑断线事故所引起的冲击效应。

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新疆荒漠区风积沙动应力-动应变关系试验研究

刘大鹏，杨晓华，王婧,李媛

. 2016, (3): 71-74.

摘要 ( )

采用新疆荒漠区风积沙，进行90组试样的动三轴试验，研究其动应力动应变关系，基于试验结果分析含水率、围压、压实度、荷载作用频率和初始静偏应力对动应力动应变关系的影响规律，应用Kondner R L双曲线模型对动应力动应变关系进行拟合，得出不同工况时的模型参数。研究成果可为新疆荒漠区风积沙路基的设计和施工提供一定的参考。

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辅机采集模块的设计及实现

张泽宇，于天易

. 2016, (3): 75-79.

摘要 ( )

辅机采集模块作为电力推进系统中一个重要设备，对于提高监测的实时性，减少外部的硬线连接，起着关键作用。介绍了一套基于ARM控制器的辅机采集模块的设计，采用基于CortexM3内核的STM32系列微控制器完成辅机采集模块的核心处理器设计，通过合理的硬件电路模块设计及软件设计使设备达到设计指标。该设备具有高可靠性、多信号转换、多网络接口、小型化、模块化、低成本等特点。该设备的研制成功，极大提高了我国船舶机舱的自动化程度，对于船舶运行系统的故障监测和故障分析都具有积极的作用。

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钢铁综合废水物化处理工艺的优化试验研究

朱艳旭，李孟，杨卫，包宇飞

. 2016, (3): 80-84.

摘要 ( )

针对武钢综合废水回用处理工程目前的运行情况，对其进行了增加污泥回流和优化投药量的动态模拟试验。通过对优化后污水处理效果的分析，证明了该物化处理工艺优化后对废水的处理效果有明显的改善。结果表明：在前混凝中，通过投加一定量的Ca(OH)2使其pH保持在9.6左右，同时保持10%的污泥回流比，聚合硫酸铁的投加量为30 mg/L；在后混凝中，聚丙烯酰胺的投加量为0.1 mg/L，聚合氯化铝的投加量为2 mg/L，浓硫酸的投加量为12 mg/L，则其最终出水可以达到《工业循环冷却水处理设计规范（GB50050—95）》水质要求。

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废金属分选机传感器性能及其影响因素研究

昝雪松，胡志力，魏擎霄，余敦菘，秦训鹏，华林

. 2016, (3): 85-90.

摘要 ( )

废金属分选机利用接近传感器对混合物料中的金属物料进行检测，因此接近传感器的性能是影响分选效果的重要因素。灵敏度和线性范围是评价接近传感器性能的主要指标，为研究工艺参数对传感器性能的影响规律，提出了传感器线圈感抗和其变化率关于检测物料导电率的关系函数，并用该函数来评价传感器的性能。通过有限元分析方法得到不同参数下的函数曲线，得出检测距离越小，线圈外径或内径越大，线圈厚度越小，传感器性能越好的结论。为提高传感器的性能提供参考。

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圆锥滚子轴承接触应力数值求解与凸度优化

陈强,兰箭，华林

. 2016, (3): 91-98.

摘要 ( )

在系统介绍有限长线接触滚动轴承接触应力求解理论的基础上，编制MATLAB求解程序对圆锥滚子轴承的接触应力和变形进行求解，并举例对程序的可行性进行验证。其次，针对工程对数凸度曲线应用于圆锥滚子轴承的凸度优化中出现的滚子小端应力大于大端应力的情况对工程对数曲线进行改进，最后举例进行了验证，结果显示滚子和滚道接触应力沿滚子长度方向的分布更加均匀。

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频率可控的小型化四频带滤波器设计

夏定元，叶婷婷，纪文杰

. 2016, (3): 99-103.

摘要 ( )

提出了一款新型平面四频带滤波器。首先设计了一个频率可控的四模谐振器，当外接激励时，该谐振器产生4条不同的谐振路径，通过控制4条不同谐振路径的长度，实现了对4个频带的独立控制。由于4条不同谐振路径共用了一段微带传输线，即有一段公共的传输路径，从而实现了滤波器小型化的目的。然后利用该谐振器设计了一款频率独立可控的小型化四频带滤波器。该滤波器尺寸为0.1λg×0.11λg (11.2 mm×11.7 mm)，4个通带的中心频率为1.6/3.5/5.0/7.2 GHz，回波损耗小于15 dB。6个传输零点增加了滤波器的频率选择性和带外的频率抑制水平,测试和仿真结果吻合。

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一种全石英光纤法布里珀罗大量程压力传感器的研制

王俊杰，谢俊

. 2016, (3): 104-107.

摘要 ( )

提出一种在单模光纤上通过焊接毛细石英管制作法布里珀罗腔体，并将该FP腔与特种光纤熔接起来构成微型非本征型光纤FP干涉压力传感器的方法。实验结果表明，该光纤FP压力传感器所检测的压力与干涉光相位有着很好的线性关系，而且测试重复性较好，尤其是该结构的干涉传感器对大量程压力导致的膜片应变仍然有着较高的灵敏度。这种光纤压力传感器在光纤传感领域，特别是在水下动态压力测试中具有较大的潜在应用价值。

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基于最小二乘的视频定位阴影反演方法研究

宋英华，周欣，罗熹

. 2016, (3): 108-112.

摘要 ( )

为定位一段视频的拍摄地点和时间，可以根据视频拍摄的固定物体影子变化的规律进行测算。作者通过对已知视频中物体阴影影像进行分析，依据小孔成像原理反演优化得到实际影长，再根据实际影长的变化规律，利用最小二乘原理优化并通过遗传算法进行搜索反演得到拍摄地点经度、拍摄地点纬度以及拍摄时间等信息。

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中国光纤光栅传感技术专利现状与发展趋势

王汉熙,胡佳文,郑晓钧,王愚佳,祁耀斌

. 2016, (3): 113-120.

摘要 ( )

运用专利分析法对中国内光栅传感器专利进行数据分析，结合光栅传感器专利的技术背景，将统计分析结果可视化。完成了光栅传感器的专利现状、研发团队、应用领导方向等17项统计分析。统计分析表明，光栅传感技术研发正处于技术生命周期中的发展期，研发热点为传感器设计和传感器网络系统，研发力量以高校为主，研发热点为大型复合材料和混凝土的结构监测、智能材料的性能监测、电力工业、医药和化工等领域，随着研发的逐步增加，技术性逐步成熟，光纤光栅传感技术将进入技术生命周期中的成熟区，波长解调设备将是光纤光栅传感研发的重要方向。

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