实心圆轴拉扭组合全寿命实验中应力按比例加载的控制方法

针对实心圆轴拉、扭组合实验全寿命过程中拉(σ)、扭(τ)应力按固定比例加载的难题,基于拉扭试验机控制的核心问题,从弹性应力比C(σ/τ)的概念出发,推导出载荷比F/T(轴力/扭矩)控制参数,同时考虑全寿命中的拉扭真应力关系,给出载荷程序控制路线,应用PID方式实现试验机控制。以304不锈钢及16MnR碳钢为研究对象,进行了24组不同C的拉扭实验。在此基础上,以塑性过程中的真应力比槇C(σ/τ)为依据,提出了比例修正系数C'的概念,解决了试验机在全过程的控制问题。结果表明:以C为基础的控制模式可对弹性阶段精确控制;材料进入塑性后,C的差异与材料无关,仅与控制方法有关;将提出的C引入控制程序后,可有效提高全寿命过程中应力按比例加载的准确性。     

钢筋环扣连接的叠合梁柱节点力学性能研究

提出一种叠合梁柱节点的钢筋环扣连接技术,对4个试件进行低周往复加载试验,研究节点的滞回性能,耗能能力、刚度退化等力学性能。试验结果表明：钢筋环扣连接节点在低周往复荷载作用下的承载力和刚度退化方面优于现浇与弯锚节点。在此基础上,采用ABAQUS对不同弯折高度的钢筋环扣连接节点进行单调加载计算分析,参数分析结果表明：增加钢筋环扣的弯折高度会降低节点的抗弯刚度,但在节点受拉钢筋屈服后,其承载力下降较缓。     

桥梁工程全寿命周期碳排放流计算与分析

为了探寻不同类型桥梁全寿命周期碳排放的差异,基于全寿命周期理论将桥梁工程寿命周期划分为物化、运营维护以及拆除报废3个阶段。选取6种不同类型的桥梁,对其碳排放数据进行归一化处理,得到各阶段的碳排放流。进而借鉴现金流量理论构建了静态及动态的桥梁碳排放流模型,并通过此模型对上述桥型的碳排放流进行了分析。研究结果表明：静态碳排放总流从大到小依次为刚构桥(684.016)、斜拉桥(598.778)、悬索桥(461.288)、连续梁桥(264.728)、拱桥(218.508)、简支梁桥(45.009)。动态碳排放总流从大到小依次为刚构桥(12 446.639)、悬索桥(10 180.505)、斜拉桥(8 963.715)、连续梁桥(4 853.203)、拱桥(4 529.216)、简支梁桥(883.095)。本项研究提出的桥梁碳排放流模型,充分考虑了碳排放的时间价值,可更好地指导桥梁选型,助力桥梁工程的低碳、环保、可持续发展。     

水分及冻融环境下岩石抗拉力学特性

对红砂岩和页岩2种岩石进行干燥、饱水及开放系统下的冻融循环试验,并对各种状态下的岩样进行巴西试验及抗拉强度测试的有效性分析;分析了岩石的损伤劣化及破坏行为,系统研究了岩性、水分及冻融循环作用对岩石抗拉力学特性的影响,并对岩石抗拉压特性的同一性和差异性进行比较.研究表明：水分对岩石内部微观结构产生影响,削弱了岩石颗粒间的连结力;冻融作用产生的冻胀力与孔隙水压力导致岩石内部出现局部损伤;在水分及冻融循环的作用下,岩石抗拉强度及弹性模量显著降低,红砂岩反映更敏感;损伤不仅受岩石内部缺陷随机分布的影响,更重要的是受应力状态的影响,在拉应力作用下岩石缺陷对强度降低特别敏感.     

MIL型金属有机框架材料空气除湿性能研究

固体除湿装置因其结构简单、可利用低品位能源等优点,在空气调节及空气取水中发挥重要作用。除湿材料是固体除湿装置的关键部分,关乎整个设备的效率和能耗。采用水热法合成了MIL-101(Cr)、MIL-101(Fe)和MIL-100(Fe),通过X射线衍射对其进行了表征。搭建了固定床吸附/脱附实验台,测定了水蒸气在3种除湿材料上的吸附等温线和吸附动力学特性。对比研究了MIL-101(Cr)、MIL-101(Fe)和MIL-100(Fe)3种金属有机框架化合物对水蒸气的吸附性能。结果表明：MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)对水蒸气具有超高吸附能力,分别高达1.50 g/g和1.33 g/g。MIL-101(Fe)吸附速率最快,吸附穿透时间最短,并且吸附速率随相对湿度的增大而减小。相对湿度50%时,MIL-101(Fe)吸附速率达到了0.738。10次循环后MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)的吸附容量的损失分别为3.33%和3.22%,循环吸附表明MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)对水蒸气吸附具有优异的可逆性和稳定性。     

冻融循环作用下水泥土统计损伤模拟方法研究

季冻区公路水泥土路基在历年冻融循环作用下,常发生翻浆、冻胀现象威胁道路行驶安全。为了研究冻融循环作用下水泥土变形破坏全过程,根据弹性模量衰减规律定义冻融损伤变量,假设受荷损伤微元强度服从Weibull概率密度分布,得到受荷损伤变量,从水泥土受荷微单元和冻融微单元之间的关系出发,构建冻融、受荷总损伤变量。引入损伤修正因子,建立新的冻融循环作用下的水泥土统计损伤模型,基于试验成果和线性回归曲线拟合法,求取模型参数。开展不同冻融循环次数下的水泥土三轴压缩试验,分析损伤累积规律,利用所建模型辨识水泥土试验数据,证明所建模型的合理性和可行性。研究成果为冻融循环作用下水泥土力学行为模拟和季冻区公路路基设计、施工及养护提供一定参考。     

不同干湿循环路径下盐渍化黄土侧限变形特性研究

针对干湿循环作用下盐渍化黄土侧限变形问题,系统开展了侧限压缩试验及溶陷试验,研究了氯盐盐渍化黄土在不同干湿循环路径、不同干湿循环次数及不同初始干密度下的一维固结压缩特性和溶陷变形特性。结果表明：压实盐渍化黄土的压缩变形随初始干密度的降低而增大,随干湿循环次数和增湿饱和度的增加而增大;土样e-lgp(e为孔隙比,p垂直压力)曲线变化幅度及压缩系数随初始干密度的减小和干湿循环次数的增多而增大;不同干湿循环路径下土样的e-lgp曲线在干湿循环次数低于5次时差异较大,在干湿循环次数达到10次时趋于一致;盐渍化黄土溶陷特性对各类条件的敏感程度依次为增湿饱和度、干湿循环次数、初始干密度。针对不同条件下盐渍化黄土溶陷系数曲线的不同表现形式,建立简易3参数模型,并与试验数据对比,表明该模型能够表征初始干密度及干湿循环次数对溶陷系数的影响规律。研究成果可为盐渍化黄土的干湿循环效应认知提供参考。     

极端环境下汽车运行工况的风洞试验对标分析

为比较环境风洞模拟极端环境下汽车运行工况的准确性,设计了实际路试与环境风洞的对标试验,采集了典型高温山区路段汽车的运行数据。通过运动学片段分割以及短行程分析法构造出车辆的行驶工况图。以运动学片段聚类结果所代表的汽车三种运行状态为基础,利用标准化均方误差方法和特征参数值的计算结果对两次试验中汽车行驶工况的关联性与差异性进行具体分析。结果表明：对标试验结果的关联性极强,其细微差异主要体现在第一类运动学片段上,并且频繁的加减速是汽车三种运行状态中对热管理系统升温影响最大的。可见,环境风洞的模拟结果基本上是准确有效的。     

L-D循环对果蝇生理活动的影响

针对Goldbeter五维果蝇生理节律模型进行了分析,得出系统平衡点的渐近稳定性条件,同时分析了果蝇的生理节律.在L-D循环光照作用下,当果蝇的生物钟处于渐近稳定条件时,利用摄动理论证明系统可以产生周期振荡,且当果蝇的生物钟具有周期解时,系统在一定条件下可能出现倍周期现象.     

K2FeO4电极的放电机制探讨

采用三电极体系法,通过分析K2 FeO4电极的间歇放电及电极在10 mol·L-1KOH溶液中的循环伏安行为,了解K2 FeO4电极的放电机制.比较K2 FeO4电极放电前后的X射线衍射结果,表明K2 FeO4的放电机制为固一固放电,K2 FeO4的放电过程分两步进行,即Fe(Ⅵ)→Fe(Ⅴ)→Fe(Ⅲ).其放电产物形式比较复杂,最终可能转化为FeOOH,且在放电过程中,OH-,H2O等作为反应物或产物可能参与了放电过程.