改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74~95 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

基于极点配置的调谐黏滞质量阻尼器脉冲型振动响应控制

在脉冲型随机激励(如近场地震、突发阵风等)的动力冲击作用下，结构通常因振动响应在短时间内达到最不利峰值而破坏。已有的针对脉冲型响应峰值的控制方法较少。为了更好地实现脉冲型振动响应的被动控制，以调谐黏滞质量阻尼器(TVMD)为研究对象，通过配置响应传递函数的极点，使结构脉冲响应函数衰减最快，推导得到了TVMD的稳定性最大化优化参数解析公式。通过对具有脉冲特性的近场地震响应和突发阵风响应的振动控制算例分析，将该方法与传统固定点理论得到的优化参数控制效果进行对比。结果表明：基于传递函数极点配置的TVMD脉冲型振动响应控制方法对脉冲型振动响应的峰值控制效果显著优于固定点理论的，且随惯质比变化并不显著，采用该方法可使具有脉冲特性的近场地震位移响应最不利值平均降低约50%,突发阵风最不利极值位移响应降低约40%。     

乙酸改性苎麻纤维固定化微生物的石油污染修复研究

以乙酸改性苎麻纤维为载体吸附固定石油降解菌群,考察不同环境因素对游离菌和苎麻纤维固定化菌降解原油的影响,并对烷烃降解进行了探讨。结果表明,吸附-生物降解过程在原油污染修复中发挥了重要作用,固定化菌的生物降解率为85.16%。扫描电镜及红外光谱图显示,改性载体具有良好的疏水亲油性,能将微生物和石油烃吸附在表面及内部空隙中。且细菌自身产生的胞外聚合物增强了对载体材料的粘附,细菌活性未受影响。在不同环境条件下,固定化菌剂比游离菌群表现出更好的环境耐受性。GC-FID分析发现,固定化菌剂对短链烷烃(C12～C20)的降解率高达94.85%。     

岸边集装箱起重机的脉动风荷载特性研究

岸桥在脉动风作用下容易产生振动导致动态滑移或倾覆,因此岸桥脉动风荷载的精细化研究极为必要。通过风洞测力试验对岸桥进行风荷载特性分析,得到结构的风荷载统计参数,对比了不同工况下岸桥的平均风荷载以及脉动风荷载,结果发现岸桥的最不利风向角出现在斜风向。同时根据试验的风力系数,拟合出风向角与风力系数的函数关系式,为岸桥结构的抗风设计提供参考。     

高耸烟囱结构调谐质量惯容阻尼器(TMDI)风振控制方法及效果研究

高耸烟囱是一种典型的风敏感结构,尤其是横风向涡激共振会对结构安全造成不利影响,往往需要对其进行风振控制。相比传统的调谐质量阻尼器(TMD),调谐质量惯容阻尼器(TMDI)能够通过惯容器实现动力吸振器的轻量化设计。但惯容器的连接位置,不仅影响其在对高耸烟囱结构上实施的难度,对风振控制效果的影响也尚待定量化研究。该文将高耸烟囱简化为广义单自由度结构,基于风荷载频谱的滤波表示,推导了TMDI控制下结构风振响应的解析解。在此基础上,对TMDI最优设计参数进行了参数化分析,总结了相应的经验公式供设计参考。此外,通过对比TMDI与TMD的风振响应控制效果,给出了惯容器起增强控制效果的判别准则,以及TMDI的等效TMD质量比计算公式,以指导动力吸振器的轻量化设计。最后,通过对某270 m高混凝土烟囱风洞试验数据进行TMDI风振控制算例分析,验证了理论分析的有效性。结果表明,采用该文优化设计方法,TMDI可降低涡激共振锁定区内高耸烟囱的设计风荷载45%以上。     

疏水亲油苎麻纤维吸油材料的制备及其性能

以苎麻为基质,采用溶胶凝胶法对其进行疏水亲油改性并研究其吸附性能。改性后,苎麻纤维疏水效果明显增强,最大吸水倍率由10.14 g/g降低至0.21 g/g,吸水量降低了98%。对柴油、豆油、润滑油、原油的最大吸油量分别达到8.96,11.01,15.61,18.03 g/g,并且吸附速率更快,油水选择性极强。由材料表征分析可知,改性后,苎麻纤维表面出现颗粒状物质,在纤维表面构建了粗糙结构;疏水亲油基团成功修饰到材料表面;材料的多孔状结构更加明显;材料对水的接触角达到134°,疏水效果明显提高。     

高吸油材料的研究进展

综述了天然有机材料、高吸油树脂、电纺纤维3类高吸油材料的研究现状,归纳概括了它们的合成和改性方法,并着重介绍了所得材料的结构特性和吸油性能,最后对其发展前景提出了新的思考。     

大跨度煤棚主体结构设计风荷载的神经网络建模研究及应用

风荷载是大跨度煤棚结构设计中的主要控制荷载。随着结构抗风研究尤其是风洞试验数据的积累,结合数据挖掘进行结构智能化抗风设计是一种趋势。基于701组工况4581个柱面及球面屋盖风洞试验样本进行数据挖掘和统计分析,建立了脉动风荷载参数的广义回归神经网络预测模型;通过对12480个工况的单、双层柱面及球面网壳结构进行参数化风振响应分析,总结了等效静风荷载的经验表达式;建立了基于人工神经网络预测气动风荷载的主体结构等效静风荷载的抗风设计基本框架,并通过国内某超大跨度干煤棚张弦结构进行了有效性验证。结果表明：采用本文提出的风荷载数据库预测与等效静风荷载方法效率较高,且能够在一定程度包络风振响应分析结果,可用于结构初步设计阶段对主体结构设计风荷载快速预估。     

JHA在港湾溢油应急作业中的风险分析和应用

海上溢油应急主要处理各类溢油事故,更需要通过有效途径保证应急作业的安全。本文基于JHA分析方法,将溢油应急作业活动按照作业类型进行划分,对溢油应急作业存在的风险进行识别,并根据风险分析结果制定相应控制措施。利用JHA分析法,全面识别作业过程中的危险有害因素,做到系统准确的风险分析,并提出有效改进措施,提升作业活动的安全性,为应急作业安全管理提供新的方案。     

天津七里海湿地核心区生态修复工程效果评估

在总结国内外生态恢复成效评估相关研究的基础上,对天津七里海湿地核心区生态修复工程实施前后的水环境、沉积物、生物群落等进行现场监测和景观地貌的卫星影像遥感解译,对生态修复工程效果进行评估。结果表明,七里海湿地核心区修复工程完成后,核心区水域面积较修复前扩大10 km²;水环境质量好转,沉积物质量也有了改善,各项指标均达到了I类标准;浮游动物群落密度大幅升高,浮游植物群落丰富度、均匀度、多样性指数较2017年均有所提升,水域生态环境持续向好;水鸟的种类由2017年的135种增加到2019年的176种;野生植被恢复较好,野生草本植物覆盖度增加。