钢筋混凝土构件统一理论研究的发展

本文就钢筋混凝土构件在复合受力下承载力的各种破坏机理理论的研究现状进行了较为全面、详细的分析和比较 ,指出该领域内的研究前沿和值得关注的趋势     

梳形聚羧酸系减水剂与水泥的相容性研究

选用4种梳形聚羧酸系减水剂、4种水泥、3种可溶性硫酸盐、2种矿物超细粉等原材料，通过测试掺减水剂水泥浆体的Zeta电位、净浆流动度损失以及混凝土性能等，说明聚羧酸系减水剂结构与性能、水泥组成与性能、电解质多价阳离子及矿物超细粉掺量等对聚羧酸系减水剂与水泥之间的相容性有重要影响．     

污泥焚烧炉渣基定型复合相变储热材料的制备和性能

市政污泥的大量堆积或填埋会破坏局部生态环境,而焚烧可实现污泥的无害化处理,但污泥炉渣中的重金属难以有效固定。为有效固定污泥炉渣中的重金属,资源化利用污泥焚烧炉渣制备低成本复合相变储热材料,提出市政污泥焚烧炉渣作为骨架材料,硝酸钠为相变储热材料,采用冷压-烧结法制备了5种不同质量比的污泥焚烧炉渣基定型复合相变储热材料,并对其传热储热性能、微观形貌、抗压性能以及化学相容性进行研究。结果表明,在100～400℃范围内,焚烧炉渣与硝酸钠质量比为5∶5（样品SS3）时定型复合相变储热材料具有最佳的传热储热性能和良好的高温热稳定性,可实现对重金属的有效固定;炉渣组分与硝酸钠间具有良好的化学相容性,样品SS3的储热密度高达409.25 J/g,热导率最高达0.955 W/（m·K）,抗压强度为139.65 MPa。经历500次加热/冷却循环后,样品SS3仍然具有良好的传热储热性能,表明污泥焚烧炉渣适合作为制备定型复合相变储热材料的骨架材料。     

DFTNAN/B的热分解行为及相容性

为了进一步研究DFTNAN及其与晶体硼混合后的热分解行为,采用差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对DFTNAN、B和DFTNAN/B进行测试,分析了DFTNAN含量对B热分解的影响,并通过DSC法和真空安定性试验综合考察了二者的化学相容性。结果表明,在密闭环境下,DFTNAN在289.7℃发生热分解反应并出现明显的分解峰,而在敞开环境中没有分解峰存在;DFTNAN与B混合会导致DFTNAN的熔融峰温提前2℃,而硼粉分解峰温却发生滞后;当DFTNAN/B质量比为9∶1时,硼粉放热峰消失,说明其与DFTNAN反应完全;由DSC法计算得到DFTNAN与硼粉的相容性等级为2级,而在真空安定性试验中测得反应净增放气量为2.04mL,均表明二者有良好的相容性,可以直接进行混合熔铸。     

锚杆构件力学性能及匹配性

在分析煤矿巷道锚杆支护构件破坏形式与原因的基础上,研究了锚杆各构件,包括杆体、螺纹段、托板、球形垫圈及减摩垫圈的力学性能。采用理论计算与数值模拟分析了杆体与螺纹段在不同受力状态下的应力分布特征。在实验室进行了锚杆形状、参数对其锚固力及安装阻力影响的试验,托板压缩性能及锚杆尾部构件匹配性试验。研究了树脂锚固剂的力学性能及影响因素。研究结果表明：锚杆受拉伸、弯曲、扭转、剪切及其组合作用,煤矿巷道锚杆处于屈服是一种常态,杆体有4个位置易发生破断。螺纹显著改变了螺纹段表面及附近部位的应力分布,在螺纹牙底处出现明显的应力集中。拱形托板压缩变形可分为5个阶段,拱高必须达到一定值才能保证足够的承载能力。锚杆尾部构件几何形状、参数及力学性能应相互匹配,才能使锚杆处于较好的受力状态。树脂锚固剂应与杆体、钻孔匹配,保证锚杆-锚固剂、锚固剂-围岩之间界面有良好的黏结性能。研究成果已应用于多类困难巷道,大幅减少了锚杆支护构件的破坏,显著提高了巷道支护效果。      

激励风电场提升功率预测精度的机制设计

提高风电预测精度是减少弃风、降低新能源消纳成本的重要手段之一。如何从机制设计入手,提高电网消纳新能源能力,降低全社会消纳新能源成本,成为亟待解决的问题。设计一种激励风电场提升功率预测精度、进而促进新能源消纳的机制,提出了支撑该机制运行的相应模型与方法。采用区间数方法精细量化为消纳新能源而增加的系统运行成本,并设计其在各风电场之间公平、非线性化分摊的机制。该机制满足激励相容原理,能够促使风电场提高日前上报预测出力精度,优化运行管理。基于IEEE 30节点系统的计算验证了该机制与方法的有效性。     

热分析法研究AlH_3与固体推进剂组分的相容性

用DSC研究了三氢化铝(AlH3)与固体推进剂常用黏合剂、增塑剂、固化剂和固体填料的相容性。结果表明,根据DSC曲线的结果和评价相容性的标准,AlH3与硝化棉(NC)、硝化甘油(NG)、硝化甘油-1,2,4-丁三醇三硝酸酯混合物(NG-BTTN)、二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)、丁基硝氧乙基硝胺(BuNENA)和双2,2-二硝基丙醇缩甲醛-缩乙醛(BDNPA-F)的二元混合物分解反应峰温比各单独化合物的分解反应峰温降低5.5~15.8℃,显示AlH3与上述组分的相容性较差。AlH3与常用黏合剂聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚(PBT)、聚乙二醇(PEG)和聚环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)、固化剂异佛二酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯水合物(N-100)和甲苯二异氰酸酯(TDI)、固体填料铝粉(Al)、奥克托金(HMX)、高氯酸铵(AP)和二硝酰胺铵(ADN)均相容。     

Impact of Some Properties of Quaternized Polysulfone/Poly(Vinylidene Fluoride) Blend on the Potential Biomedical Applications

Blends of quaternized polysulfones with triphenylphosphonium pendant groups/poly(vinylidene fluoride) were analyzed to establish their impact on the rheological, morphological and surface properties, as well as their interactions with some blood compounds. The rheological functions reflect the influence of both polymers’ chemical structures. Blend compositions of the corresponding films influence the surface tension parameters, increase blend hydrophobicity and, implicitly, decrease the polar surface tension parameters. The specific surface characteristics of polymer blends are related to their interactions with some blood constituents and plasma proteins. Also, the specific microarchitecture of the blend represents an excellent scaffold for medical applications.     

薄膜体声波谐振器的电磁兼容性分析

随着薄膜体声波谐振器(FBAR)工作频率及FBAR器件集成度的不断提高,FBAR器件的电磁干扰问题显得尤为突出。常用电学模型和有限元模型都假定FBAR中的电磁场为无源准静态场,无法仿真模型的相关电磁特性。使用HFSS高频电磁仿真软件建立了FBAR的三维电磁仿真模型,采用一个包含声场特性的等效介电常数,实现了FBAR电磁场分布、电磁场耦合与压电效应的一体化仿真。分析了高频电磁场分布及电磁场耦合对谐振特性的影响,通过优化FBAR与临近元件的间距及采用不同介电常数的基板材料,减小了电磁场耦合的干扰。     

A 3D domain decomposition approach for the identification of spatially varying elastic material parameters

The post‐treatment of (3D) displacement fields for the identification of spatially varying elastic material parameters is a large inverse problem that remains out of reach for massive 3D structures. We explore here the potential of the constitutive compatibility method for tackling such an inverse problem, provided an appropriate domain decomposition technique is introduced. In the method described here, the statically admissible stress field that can be related through the known constitutive symmetry to the kinematic observations is sought through minimization of an objective function, which measures the violation of constitutive compatibility. After this stress reconstruction, the local material parameters are identified with the given kinematic observations using the constitutive equation. Here, we first adapt this method to solve 3D identification problems and then implement it within a domain decomposition framework which allows for reduced computational load when handling larger problems. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.