基于可靠性的结构动态拓扑优化方法

实际工程结构设计往往在确定性范畴内进行,所得结构存在较大失效可能性.基于此,提出一种基于可靠性的连续体动态拓扑优化方法,将结构可靠性分析方法嵌套到连续体拓扑优化中.考虑了结构几何尺寸和材料体积的不确定性,并用高斯分布来度量.将结构可靠度作为约束嵌套到连续体拓扑优化中,属于二次嵌套优化问题,但计算效率低下,不适于工程应用.提出一种解耦策略将结构可靠性分析从连续体拓扑优化中解耦出来,使结构可靠性分析与动态拓扑优化为两个独立的优化循环,大大提高了计算效率.建立以结构基频最大为优化目标,满足一定体积约束和可靠度要求的优化问题,利用各向同性材料惩罚模型(SIMP)和移动渐进方法(MMA)求解该优化问题.所提方法可以得到满足不同可靠度要求的一系列最优结构,并用标准算例验证其有效性.     

双层皮幕墙内置遮阳百叶倾角评价方法

为了更加科学合理地动态调整双层皮幕墙(DSF)内置遮阳百叶的角度,满足自然采光和节能的双重需求,建立了受遮阳百叶倾角影响的室内综合得热量与平均采光系数的数学模型,通过对模拟结果的标准化处理和线性加权求和方法,建立了DSF内置遮阳百叶倾角评价模型.以长沙地区某建筑南向DSF为例,详细介绍了自然通风工况下,8:00至18:00时间段内,晴天及阴天典型日该双层皮幕墙百叶倾角评价模型的构建过程.通过模拟分析发现,长沙夏季晴天DSF遮阳百叶最佳倾角为82°,最佳倾角范围为73°~90°;长沙夏季阴天DSF系统遮阳百叶最佳倾角为0°,最佳倾角范围为0°~36°.     

沥青路面加铺结构中土工布夹层黏结失效时温特性

针对含土工布夹层的双层沥青混合料试件进行直剪试验,以层间抗剪强度为指标,通过方差分析和多重比较分析了温度和加载速率对土工布夹层黏结失效的影响作用,建立了含土工布夹层试件的层间抗剪强度与温度、加载速率的数学关系,基于时间-温度等效原理确定了层间抗剪强度sigmodial主曲线,并对其时温等效特性进行了验证.结果表明:含土工布夹层试件层间抗剪强度受温度和加载速率显著影响,随温度升高或加载速率下降其值逐渐降低;指数模型对层间抗剪强度拟合效果良好,模型预估值与试验测试值基本吻合.sigmodial主曲线在更宽加载速率范围内表征了层间抗剪强度的变化趋势,黏层油蠕变柔量与层间抗剪强度两力学参量的移位因子一致性验证了土工布夹层黏结失效具有时温等效特性.     

不同供水工况毛细管网地板辐射供暖实验研究

针对夏热冬冷地区冬季供暖问题,以空气源热泵+毛细管网地板辐射供暖系统为对象建立实验系统.实验测试并分析了供水温度分别为40℃,37℃,35℃,33℃和30℃时,不同供水工况毛细管网地板辐射供暖房间的室内空气温度、各内壁面温度的变化特性以及室内环境的舒适性.实验结果表明:在重庆地区,当毛细管网辐射面积占地面的50%,毛细管网间距为20mm,填充层厚度为50mm的豆石混凝土,面层为12mm的木质地板时,40℃,37℃,35℃,33℃和30℃供水工况稳定时的室内温度分别为18.73℃,18.06℃,17.03℃,16.09℃和15.28℃;室内热感觉(PMV)分别为-0.65,-0.82,-1.09,-1.31和-1.44;不满意百分率(PPD)分别为14%,19.08%,30.18%,40.71%和47.39%;各工况室内竖直方向和水平方向上最大温差分别为0.39℃和1.12℃.该地区供水温度≥33℃时,室内温度可满足舒适要求;供水温度≥37℃时,室内PMV和PPD满足我国热舒适评价标准,各工况毛细管网地板辐射供暖系统室内温度分布非常均匀.     

微波场中锰矿粉碳热还原反应研究

采用微波加热和常规加热对锰矿粉的碳热还原反应进行了研究.利用热重分析仪研究温度、粒度和碳氧原子摩尔数比等因素对微波场中锰矿粉碳热还原反应速率的影响,并通过拟合得到碳热还原反应过程动力学方程,进而得到微波加热相对于常规加热碳热还原的速率增加因子Q.实验结果表明:在微波加热时,随着碳氧原子摩尔数比的升高,物料升温速率随之提高;同时,反应前期升温速率较大,随着反应的进行,升温速率逐渐降低.提高碳氧原子摩尔数比和温度,微波加热碳热还原反应速率加快.减小粒度可以提高反应速率,但当粒度减小到150目时,进一步减小粒度后,反应速率不会有明显的提高.相同的温度和保温时间下,微波加热失重率远大于常规加热,微波加热的促进作用在低温和低温反应后期更为显著.     

Investigation of Ru （ phen ）3^2＋-Hydrazine-Ce（Ⅳ） Chemiluminescence System and Its Analytical Application

0 IntroductionThbiep ycroidmipnlee)xru ctahteinoinu mof(Ⅱ r)u t(he Rniuu(mbip,y m)3ai2n +ly) atrnids- t(r2is -,(21’ -,10-phenanthroline)ruthenium(Ⅱ) (Ru(phen)32 +) ,is a kindof sensitive analytical reagent for electrogenerated chemilumi-nescence(ECL) and chemiluminescence(CL) ,on which a par-ticular review has been presented[1]. The earliest publicationon the synthesis of Ru(bipy)32 +appeared in 1936[2], andduringthefollowing30 years ,theinvestigations relatedtothissubstance were only in…     

考虑鼓胀变形的散体材料桩复合地基沉降计算

针对竖向荷载作用下靠近桩顶一定深度的范围内,桩体不仅会发生竖向压缩变形且会发生侧向鼓胀变形特性,基于荷载传递法,导出了竖向荷载作用下散体材料桩复合地基中的某根单桩的桩身压缩量计算公式,进而得到新的散体材料桩复合地基沉降计算公式.分析时,视散体材料桩为弹性均质体,根据广义胡克定律得到其应力应变关系;桩周土提供的侧向约束力为桩侧竖向力引起的侧向土压力,并考虑加筋垫层的侧向约束作用及其沿深度的传递对桩体侧向约束的有利影响.为验证本文方法的可行性,对某一工程实例进行分析,且与其它方法进行比较分析.结果表明:与常规计算方法相比,本文方法从荷载传递规律出发,可考虑鼓胀深度随桩顶竖向荷载的增加逐渐向深处发展的特点,更符合散体材料桩复合地基的实际受力变形状况.     

基于Minkowski距离的一致聚类改进算法及应用研究

针对一致聚类算法中聚类数目判断不准确、聚类速度慢等问题,通过集成复杂网络中的Newman贪婪算法与谱聚类算法,提出了一种新的基于Minkowski距离的一致聚类算法.该算法利用Minkowski距离刻画样本间的相似度,根据随机游走策略,结合不同数据的特征值分布分析方法进行聚类,实现聚类数目的自动识别.实验仿真说明算法具有较少的运算时间及较高的聚类精度.结合实际铜矿泡沫浮选过程特点,将该算法应用于浮选工况分类,进一步验证了算法的有效性.     

住宅建筑建材准备阶段能耗和碳排放灰色分析——以合肥地区为例

建筑生命周期内,尤其是建材准备阶段的能耗和碳排放统计数据相对较少,缺乏精度高且可操作性强的模型.将非等间距灰色系统预测模型应用于合肥地区住宅建筑建材准备阶段能耗和碳排放的分析预测,获得住宅建筑建材准备阶段能耗和碳排放的预测公式,经后验差检验显示预测结果具有足够的精度水平.在此基础上,提出以标准煤作为参考指标的单位碳排放条件下能源利用能力的评价指标.通过对比发现,建材准备阶段单位碳排放条件下的能源利用能力具有较大的提升空间.     

高电化学性能三维网状氮掺杂石墨烯的制备

以氧化石墨烯(GO)为原料,三聚氰胺为还原剂和氮掺杂剂,经过水热法制备出了氮掺杂石墨烯(NRG)三维网络.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸脱附分析和电化学表征等测试手段对样品的形貌、结构和电化学性能进行表征.结果表明:三聚氰胺在水热的条件下有效地将GO还原并实现氮掺杂,三聚氰胺将氧化石墨烯还原之后,使得石墨烯之间的相互作用力增强,从而使石墨烯搭建出三维网络结构,其氮含量可达4.37%.电化学测试表明,当GO与三聚氰胺质量比为1∶2(NRG-2)时,在1A/g时其最大比电容值达到了296F/g,这个比电容值高于其他不同GO与三聚氰胺质量比所制备出的氮掺杂石墨烯的比电容值.NRG-2还显示出优良的循环寿命,经过1 000次恒电流充放电循环后比电容保留量为88.5%.