湿度对混凝土简支梁受力变形影响研究

与水接触的混凝土的湿胀变形必然引起混凝土结构性能变化。基于Fick第二定律建立湿度扩散模型，应用物理试验率定了饱和湿度扩散系数，通过混凝土一维吸水试验验证了模型的合理性。以混凝土简支梁自由吸水为例，采用试验和数值模拟方法研究湿度对梁受力变形影响机理，以数值模拟结果为主研究了湿度引起混凝土弹性模量变化和湿胀效应对梁挠度和截面应变影响，以及二者综合效应对梁截面应力的影响。研究表明，采用的模型和参数可较好地模拟湿度在梁内的非线性分布。因湿度引起弹性模量变化而造成梁挠度及应变变化较小，而吸水湿胀引起梁挠度和应变以及综合效应对梁的应力影响较大。对于与水接触的混凝土结构，设计时有必要考虑湿度对结构产生的影响。     

不同温度条件下水工沥青混凝土动态抗压特性研究

为研究水工沥青混凝土动态力学性能，对水工沥青混凝土在不同温度条件下进行了动态抗压试验。试验结果表明：水工沥青混凝土的破坏模式具有显著的应变率效应，应变速率为10-5/s和10-4/s时，破坏模式主要为黏结破坏；应变速率为10-3/s和10-2/s时，破坏模式主要为黏结破坏和骨料开裂。温度对试件应力应变特性有显著影响，当应变速率不小于10-4/s时，-5℃和0℃时试件呈现应变软化现象；5℃时应变软化逐渐向应变硬化转变。当温度恒定时，水工沥青混凝土的吸能能力、弹性模量、抗压强度随应变速率增加而增加。对弹性模量和抗压强度的动态增强因子进行分析，给出了水工沥青混凝土在不同温度条件下弹性模量动态增强因子随应变速率变化的经验公式，非线性单轴动态强度S准则较好地反映了水工沥青混凝土在地震响应速率下动态抗压强度的增长特性。     

压剪作用下水工沥青混凝土动态力学性能研究

研究水工沥青混凝土在压剪作用下的动态力学性能对保障沥青混凝土心墙坝安全运行具有重要意义。本文采用自主研发的压剪试验装置，通过试验研究水工沥青混凝土不同温度(5℃、15℃)和不同法向应力(1 MPa、2 MPa、3 MPa)下，在不同剪切速率(0.0005 s^-1、0.001 s^-1、0.005 s^-1、0.01 s^-1)作用时的动态力学性能。结果表明：各试件均呈现明显的斜缝剪切破坏特征，不同法向应力和剪切速率对试件的破坏模式及剪切应力-应变曲线影响程度不同。随着法向应力和剪切速率的增大，剪切强度和剪切模量相应增大。峰值应变随法向应力的减小而增大，但随剪切速率的增大而增大。最后，采用Mohr-Coulomb准则得到了水工沥青混凝土黏聚力c和内摩擦角φ随剪切速率的变化规律。     

小湾拱坝湿筛混凝土动态弯拉应变率效应试验研究

结合小湾拱坝,试验研究了湿筛混凝土动态弯拉率效应.试验采用MTS322动静万能试验机和简支梁三分点加荷法.加载应变率为:1×10-6s-1、1×10-5s-1、0.9×10-4s-1和0.9×10-3s-1.进行了12个尺寸为150mm×150mm×550mm的试件的试验.获得下列主要成果:1)湿筛混凝土弯拉强度、弯拉弹性模量和弯拉峰值割线模量随着应变率的提高而提高,抗弯极限拉伸值则相反,弯拉泊松比不随应变率变化;2)与应变率1×10-5s-1相比,应变率为1 × 10-5s-1、0.9× 10-4s-1、0.9×10-3s-1的湿筛混凝土弯拉强度分别提高了16%、33%、38%,弯拉弹性模量分别提高了2%、5%、13%,峰值割线模量分别提高了7%、24%、33%,抗弯极限拉伸值分别降低了1%、3%、5%;3)依据试验结果,建立了湿筛混凝土静动态弯拉强度、弯拉弹性模量、弯拉峰值割线模量和抗弯极限拉伸值计算公式.研究成果为高拱坝混凝土的抗震设计和安全评价提供依据.     

内掺微生物水工混凝土的抗渗性能试验研究

有效改善水工混凝土防渗体的抗渗性能是提高其耐久性的关键。本文通过开展内掺科氏芽孢杆菌的水工混凝土抗渗试验,分析内掺不同浓度科氏芽孢杆菌对水工混凝土抗渗性能的影响规律;通过氮吸附试验,分析水工混凝土试样的微观孔隙特征,揭示内掺科氏芽孢杆菌对水工混凝土抗渗性能的影响机制。结果表明：内掺矿化微生物可显著提升水工混凝土的抗渗性能;随着内掺微生物浓度的增大,混凝土28 d水渗透性系数降幅呈先大后小的趋势,当内掺微生物浓度为9.8×10⁷ cells/mL时,混凝土的水渗透性系数降幅最大,28 d混凝土水渗透性系数减小了92%;氮吸附微观分析可知,混凝土内掺微生物可减少中大孔数量、细化孔隙,最可几孔径峰值降幅达47.65%,有效改善了混凝土内部的孔隙结构,降低了孔隙连通性,致使水工混凝土的抗渗性能有效提高。     

超声-回弹法及钻芯法在石头河东干渠东滑峪渡槽检测中的应用

渡槽是一种常见的水工建筑物，目前服役的渡槽多数普遍存在设计标准低、施工质量差、老化失修现象，且没有考虑抗震要求，需要进行加固改造，本文通过对东滑峪渡槽用超声-回弹综合法，结合钻芯法进行各类构件的长龄期混凝土强度现场测试，两种方法测试的结果得到了相互印证，为结构的安全验算以及抗震加固设计提供科学依据。     

关于拱坝接缝灌浆时间的探讨

目前水工建筑物灌浆施工规范规定，接缝灌浆时灌区两侧混凝土龄期应多于6个月，这一规定往往给拱坝施工带来相当的困难。本文从坝体和接缝浆体的强度和坝体温度控制等方面进行较深入的分析后，认为这一规定过于保守，如果中间坝块适当超冷、两岸基础坝块适当提高灌浆时混凝土温度，则有可能把接缝灌浆时两旁混凝土龄期从6个月减少到1-2个月，从而使拱坝提前蓄水4—5个月。     

岩基约束橡胶集料混凝土开裂应变试验

解决岩基混凝土开裂有利于提高水工建筑物的耐久性和安全运行.采用约束圆环试验、电阻应变仪、电子扫描电镜和压汞试验,分析了橡胶集料砂浆约束开裂应变及其作用机理.在岩基混凝土内埋设应变计,观测橡胶集料混凝土的约束应变.结果表明:橡胶集料在应力作用下,改变了水泥石中孔的形态,缓冲部分应力,普通砂浆开裂时,橡胶集料开始表现硬化应变.在45d和90d龄期时,岩基普通混凝土应变急剧降低,混凝土出现开裂.岩基橡胶集料混凝土约束应变大,混凝土无开裂.橡胶集料有利于改善岩基混凝土的抗裂性能,为解决岩基混凝土裂缝提供一种新的技术措施.     

再生骨料水工沥青混凝土拉伸性能试验研究

为更大化地提高再生骨料在工程中的利用效率及工程效益，本文将再生骨料应用于水工沥青混凝土。针对水工沥青混凝土防渗体在工作环境中可能出现的结构拉裂破坏等问题，在温度为-10～10℃及应变速率为10-5～10-2 s-1条件下对再生骨料水工沥青混凝土拉伸性能展开试验研究。结果表明：随着温度的降低或应变速率的增加，试样的拉伸强度、拉伸模量增加，峰值应变减少，试样破坏截面中骨料断裂比例增加。基于试验结果采用对数型动态增强因子定量描述了应变率对拉伸力学参数的影响规律。与相同工况下天然骨料水工沥青混凝土拉伸性能对比，分析了两者拉伸性能的异同。结果表明再生骨料水工沥青混凝土各项拉伸力学性能较天然骨料水工沥青混凝土虽有一定程度的下降但其各项性能依旧满足规范设计要求。     

城市污泥干燥动力学特性及其与生物质共气化热电联产系统模拟

对城市污泥进行高效干燥预处理及气化资源化利用是实现城市绿色可持续发展的重要途径之一。首先,利用热重反应器研究了污泥的干燥动力学特性;其次,基于Fluent数值模拟软件明晰了高温低速烟气和低温高速烟气对污泥干燥过程的影响;最后通过Aspen Plus构建了新型的污泥与生物质共气化热电联产系统,并讨论了系统的热力性能。结果表明：污泥在热重反应器中的干燥过程分为升速阶段、第一降速阶段和第二降速阶段,以降速阶段为主;SW-60、SW-80的水分扩散系数范围分别为6.34×10^–6～3.72×10^–5 m²/s和3.69×10^–5～2.60×10^–4 m²/s;初始含水率的提高会增加污泥干燥活化能,SW-60、SW-80的干燥活化能分别为9.55 k J/mol和28.25 k J/mol;干燥床中高温低速烟气的干燥效率大约为低温高速烟气的2.67倍;在热电联产系统中,随着生物质掺混比例的增加,输入热量、空气流量、合成气低位热值、合成气产率和热电联产潜力均随之增加,...     

锂离子扩散系数的测定及影响因素

锂离子（Li⁺）扩散系数是电池电化学仿真建模必不可少的参数之一。以锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）为研究对象,通过理论分析与实验测试相结合,采用恒流间歇滴定法（GITT）测定固相材料中Li⁺的扩散速率,解析Li⁺在固相电极充放电过程中的扩散行为。测得的Li⁺在活性材料中的扩散系数为10^-10～10^-12 cm²/s,主要集中在约10^-11 cm²/s;充电和放电过程中,Li⁺扩散系数都随着Li⁺浓度的升高而降低,但由于活性物质颗粒的形变,充放电数值存在较明显的差异;温度对Li⁺扩散系数影响较大,通过阿伦尼乌斯公式计算,得到Li⁺扩散的活化能为7.061 kJ/mol。     

铜金属泡沫填充率对相变材料融化过程强化传热的机理研究

基于石蜡和铜金属泡沫制备了复合相变蓄热材料,设计并搭建了一套可视化蓄热实验装置,分析了铜金属泡沫填充率对石蜡相变过程的强化传热机理,得到了复合相变蓄热材料的综合换热系数。实验结果表明,当铜金属泡沫的填充率从0%增至2.13%时,复合相变蓄热材料的融化时间从901s缩短到791s,综合传热系数从1.26W×m^-1×K^-1提高至4.16W×m^-1×K^-1。此外,随着铜金属泡沫填充率的增加,复合相变材料的Ra减小而导热强度增加,Ra由金属泡沫填充率为0%的4.66×10~7下降至2.13%的2.11×10~5,下降了99.5%,导热强度由1130.7W×m^-2×K^-1提高至5653.54W×m^-2×K^-1,后者是前者的5倍。     

基于原子钟的组合守时系统的研制与开发

针对新一代导航系统对高品质频率标准的需求,基于铷原子钟和铯原子钟,提出一种组合式守时系统,系统中采用了高精度频差测量技术,高精度相位微跃技术和比例-积分-微分控制算法,实现了铯原子钟对铷原子钟驾驭。系统由铷原子钟、铯原子钟和频差测量及驾驭模块3部分组成,最终输出的频率基准信号,不仅具有铷原子钟短期稳定度好的优点,还拥有铯原子钟长期稳定度好及漂移率低的优点。试验结果表明,该系统的短期稳定度达到了5.57×10^-13/s,长期稳定度达到了2.18×10^-14/10⁵ s,频率准确度达到了1.76×10^-13,频率漂移率达到了-8.33×10^-16/d,很好的验证了该系统的可行性和有效性。     

水泥窑灰塑性混凝土防渗墙材料基本性能试验研究

基于无侧限抗压强度试验、直剪试验和渗透试验,研究了水泥窑灰取代水泥配制土–膨润土–水泥窑灰塑性混凝土的基本性能。结果表明：配制的塑性混凝土14天和28天龄期的无侧抗压强度分别在2.82 ~ 12.81 MPa和3.76 ~ 14.98 MPa之间;其无侧限抗压强度随粉土含量增加有所降低,但降幅不明显;膨润土和水泥窑灰含量增加,其无侧限抗压强度有明显提高;该塑性混凝土14天和28天龄期的黏聚力分别在0.3 ~ 2.1 MPa和0.2 ~ 2.1 MPa之间,内摩擦角分别在23.7° ~ 55.5°和20° ~ 48.5°之间;黏聚力随粉土、膨润土和水泥窑灰含量的增加均呈增加趋势;内摩擦角随粉土、膨润土和水泥窑灰含量的增加而减小;该塑性混凝土14天和28天龄期的渗透系数在1.62×10-7 ~ 1.79×10-8 m/s和1.54×10-7 ~ 1.01×10-8 m/s之间,且随粉土、膨润土和水泥窑灰含量的增加呈降低趋势;粉土、膨润土和水泥窑灰掺量为15%时比较合适。     

考虑化学反应强耦合的植被火焰条件下直流间隙多物理场耦合模型

为分析电场、温度场与燃烧化学反应的相互作用，更准确地模拟植被火焰条件下间隙带电粒子分布情况，建立了考虑化学反应强耦合的植被火焰条件下直流间隙多物理场耦合模型。并通过植被燃烧试验的结果对模型关键参数进行设置，利用模型仿真分析了不同极性电压、电极高度对带电粒子分布特性的影响及带电粒子对背景电场的影响。结果表明：该文试验条件下，松木热解反应方程系数修正为C₁₀H₁₄O₆→4C+3CO+CO₂+2CH₄+2H₂+H₂O、热解反应速率为2.4×10^–8 mol/(m³·s)时，仿真与试验结果最为接近；随着电极高度的降低，电极附近与电极极性相异的带电粒子浓度由10^–9 mol/m³增加至10^–8 mol/m³，变化趋势与泄漏电流相似；带电粒子对正电极附近初始背景电场的影响效果大于负极性，正电极附近背景电场的增幅为70...     

LiFePO4/C电池过放后Li+固相扩散系数的测定

采用容量间歇滴定法(CITT)测定过放后的LiFePO4电池中Li+的固相扩散系数。结果表明,在3.15~3.65 V的电压范围内,扩散系数曲线呈"V"形状,在3.45~4.10 V的电压范围内,扩散系数曲线呈"M"形状,其中,在3.65 V时扩散系数最大,为2.0×10-11 cm2/s;在3.39 V时则最小,为1.8×10-12cm2/s。     

非饱和石灰黄土土水特征与压缩湿陷特性研究

针对西北地区非饱和黄土存在的增湿湿陷问题,利用非饱和固结仪对石灰改良黄土进行无应力测吸力和控制基质吸力的压缩试验,研究了不同石灰含量及不同干密度石灰改良黄土土水特征、压缩特性,以及增湿变形和湿陷变形特性。研究结果表明：石灰含量对非饱和黄土的土水特征曲线影响不大,但干密度对石灰改良黄土的土水特征曲线影响较大;压缩指数和屈服应力都随着吸力的增大而增大,回弹指数随吸力的变化几乎不变;同一竖向压力下,初始吸力越大,湿陷系数越大,湿陷起始压力都随着初始吸力的增大而减小,而最大湿陷系数和最大湿陷压力却都在增大;当石灰含量超过3%时,?s（p = 200 kPa）小于0.015,说明石灰改良黄土已基本消除湿陷性,具有工程应用意义。     

基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制方法

爬壁机器人姿态调节受其运动状态的影响，控制中心难以实时纠正爬壁机器人方向与角度，存在机器人运动失衡的问题，为此设计基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制方法。建立机器人运动方程与静力学方程，判断机器人运动失衡状态，采用径向基神经网络对爬壁机器人姿态进行纠偏控制，并通过控制中心传输指令，实现基于径向基神经网络的爬壁机器人姿态调节控制。实验结果表明，应用所提方法后爬壁机器人偏航角、俯仰角误差与滚转角的误差平均值分别为0.20×10³、0.15×10³、0.45×10³ rad,在无干扰和有干扰的情况下，所提方法控制后到达的位置与目标位置的最大误差分别为2及10 m,体现了爬壁机器人姿态调节控制的优异性能。     

印染污泥薄层干燥动力学分析

通过印染污泥薄层干燥试验,研究干燥温度和污泥厚度对印染污泥干燥特性的影响,并与造纸污泥进行对比,比较不同薄层干燥数值模拟模型,最终选用Modified Page模型描述印染污泥薄层干燥过程,求出印染污泥的有效扩散系数和活化能。结果表明,干燥温度越高、污泥厚度越薄,污泥干燥速率越大;不同污泥干燥特性存在明显差异,印染污泥厚度对干燥速率的影响程度比造纸污泥大;当干燥温度为140~200℃时,印染污泥的有效扩散系数为2.966 7×10-8~8.388 8×10-8 m2/s;印染污泥水分扩散的活化能为3.88kJ/mol,比造纸污泥低5.555kJ/mol。     

动力锂离子电池规范回收利用的效益及对策

废旧动力锂离子电池回收利用具有很高的经济、环境和降碳效益。对2025年废旧动力锂离子电池回收利用效益价值进行定量评估。可从废旧动力锂离子电池回收锂、钴、镍、锰共9.63×10⁴ t;规范处理可减少21.45×10⁴ t重金属和3.90×10⁴ t电解液排放；金属回收再生利用，可减少CO₂排放40.10×10⁴ t。在巨大的经济社会环境效益面前，动力锂离子电池回收利用产业发展迅猛，但同时存在产处能力布局不平衡、标准技术支撑不足、环境风险隐患突出等问题。针对性地提出补齐区域处理能力短板、完善政策标准体系、加强环境风险防控等对策建议。旨在充分挖掘废旧动力锂离子电池利用价值，促进行业规范发展，实现资源高效循环利用，为达成双碳目标贡献力量。