Fire Resistance Tests on Concrete-Filled Steel Tubular Columns with Geopolymeric Recycled Aggregate

This paper presents an experimental investigation on geopolymeric recycled aggregate concrete filled steel tubular (GRACFST) columns in fire. A total of 12 specimens were tested, including 6 circular columns and 6 square columns subjected to combined fire and loading. The test parameters include: (a) cross-section type (circular and square); (b) column load ratio (0.3, 0.4 and 0.6); and (c) fire scenario (all around fire exposure and two surfaces fire exposure). The failure mode, temperature development, deformation development and fire resistance of GRACFST columns were obtained and discussed. Finally, the fire resistance design method for conventional CFST columns proposed in Eurocode 4 was used to predict the ultimate cross sectional load bearing capacity of the GRACFST column at a specified fire exposure time, and the comparison between the prediction and the test results reported in this paper indicated that the Eurocode 4 method gave an overestimation to the GRACFST column. To improve the prediction accuracy, suitable material models for the passively confined GRAC in CFST columns should be developed in the future research.

     

预应力锚索桩板墙的地震响应及影响参数研究

汶川地震震害调查表明,使用预应力锚索的桩板墙变形协调性更好,抗震性能提高,但目前在预应力锚索桩板墙的抗震设计理论研究方面仍比较落后。本文利用FLAC^3D对预应力锚索桩板墙的地震响应特征进行了研究,包括桩身土压力分布、桩身变位及锚索内锚段应力的动力响应特性等,并通过改变地震动参数、材料参数和结构设计参数,进行了多种工况的分析,系统研究了影响参数对桩-土-锚动力耦合相互作用规律的影响。通过对FLAC^3D的数据分析,其研究结果表明:锚索限制了桩板墙结构的运动,墙后土压力在锚索附近显著增大;桩前基础表面的土体易损坏,因此,应高度重视桩前位置,这对抗震设计有积极影响;随着内聚力和内摩擦角的增大,桩的位移、应力和锚固轴力等减小;锚索存在临界有效锚固长度,在临界范围内,通过减小桩间距来提高加固效果并不明显。研究成果加强了对预应力锚索桩板墙抗震表现的认识,也为深化抗震机理研究提供了可靠的依据。     

移动机器人自适应抗差无迹粒子滤波定位算法

针对机器人定位过程中传感器感知信息存在野值,加剧粒子退化,导致机器人状态参数滤波值失真,甚至出现定位失败的问题,提出一种机器人自适应抗差无迹粒子滤波定位算法。在重要性采样阶段利用无迹卡尔曼滤波产生优选的建议分布函数,降低系统估计误差,同时有效提升系统的抗噪声能力。同时利用抗差估计原理构造抗差方差分量统计量,并由该统计量引入的自适应因子调节增益矩阵,减弱野值对滤波的影响。实验结果表明,当观测数据中存在野值时,该算法能够有效地控制观测异常误差的影响,定位精度得到了很大提高,并在不同系统噪声和观测噪声方差下,具有较强的鲁棒性和实时性。     

TC4合金渗硼层TiB和TiB_2价电子结构与渗层硬化

计算了TiB与TiB2的价电子结构,研究了TiB、TiB2的价电子结构与TC4合金渗硼层硬化的关系。研究发现:TC4合金渗硼层的TiB2和TiB相中B-B原子键合力最强,且远大于合金基体组成原子的键合力;TiB2相最强共价键的共价电子对数nTiB2为A 0.5554,TiB相最强共价键的共价电子对数nTiB A为0.4042,因此TiB2相对基体的硬化作用更强;TiB2相的原子状态组数σN为123,而TiB相的原子状态组数σN为19,所以TiB2相的稳定性更高;由相成键能力F的计算可知,从热力学角度看,渗层中TiB应比TiB2多;共价键空间分布决定了TiB晶体易沿[010]晶向生长成短纤维状,而TiB2相易于生成高对称性的粒状或球状,故TiB2比TiB更有利于硬化基体。     

电子废弃物中贵金属回收技术进展

电子废弃物因其潜在的环境危害性以及富含有价金属而受到了广泛的关注,尤其是电子废弃物中的贵金属,更是其回收的主要经济驱动力。电子废弃物中贵金属回收要经过预处理和提取2个阶段,介绍了2个阶段中的技术进展,对其中的各种方法做出了总结和展望。     

轧制及铸造铝厚板产业

生产铝厚板的工艺有两种——铸锭热轧法与铸造法,由此有轧制铝厚板(ARP)与铸造铝厚板(ACP)。铝厚板在国民经济的各个部门都得到了应用,82%以上的厚板用于制造交通运输装备。航空航天器用的厚板必须是轧制的,其他产业用的可用轧制的也可以用铸造的,但铸造厚板只能用热处理不可强化铝合金与个别Al-Zn-Mg系合金生产。中国铸锭热轧铝厚板生产能力已太大,不宜再扩建,但铸造铝厚板生产线仅一条。铸造铝厚板项目可单独建为一个企业,也可建为大型轧制厂的一个车间。后一种建设方式是最可取的,可减少投资,两种厚板可以相辅相成。厚度5 mm~400 mm的铸造厚板可由厚锭水平锯切而成,更厚的宜整块铸造。锯切工艺装备可从德国引进。     

含Nb细晶高强IF钢的析出热力学和动力学

采用规则溶液亚点阵模型计算了新型含Nb细晶高强IF钢在不同温度(1073~1473 K)下碳氮化物析出相的平衡体积分数、组成成分及化学驱动力,各元素的平衡质量分数;采用经典形核长大模型计算了实验钢在不同温度(1073~1473 K)下位错处形核的临界核心尺寸、临界形核功及相对形核速率。结果表明,随着温度的降低,析出相的平衡体积分数增大,Nb C在析出相中比例逐渐增加,Nb N在析出相中比例逐渐降低,析出相的化学驱动力增大,固溶在钢中的各元素的质量分数降低;在位错处形核的临界核心尺寸、临界形核功减小,相对形核率增大。至1073 K时,N元素已基本析出,C和N在析出相的成分中基本达到平衡。     

超长钛合金梁的数控高效加工

面对航空结构件的大型化、整体化趋势,大型钛合金结构件的高水平制造已然成为飞机制造领域的一个重要标志。以某机型第2梁为典型,对超长钛合金梁类零件数控加工工艺及变形控制方法进行了深入的分析和研究,并提出了超长钛合金结构件加工变形控制的策略,为后续超长钛合金零件制造提供借鉴。     

定-转子反应器制备LiFe1-xMxPO4 (M= Mn, Ni)粉体及其性能研究

采用具有高效传质和微观混合性能的定-转子反应器制备了LiFe_1-xMn_xPO₄ (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3)和LiFe_1-xNi_xPO₄ (x=0.00, 0.03, 0.05, 0.07)粉体,分别用作正极材料制成电池后,采用电池测试系统测定了电池的电化学性能随温度的变化规律。结果表明,粉体颗粒呈类球形,尺寸分布均匀,粒径范围为5~10 μm,Mn和Ni的掺杂没有改变粉体的晶体结构。以LiFe_0.8Mn_0.2PO₄和LiFe_0.95Ni_0.05PO₄两种组成的粉体性能最好,在倍率0.1 C下,所得电池的首次充放电比容量在室温和50 _oC时,分别为153.2和155.7 mAh/g,及156.4和160.4 mAh/g;100次充放电循环后电池的容量保持率分别为95.4和96.5%,及93.8和95.0%。借助具有过程强化作用的定-转子反应器制备的Mn和Ni掺杂LiFePO₄正极材料的电性能得到显著提高。原因是定-转子反应器一方面可以制备颗粒尺寸均匀的粉体,另一方面又可使掺杂的Mn和Ni在粉体颗粒中均匀分布,两者同时提高了电池中Li₊的扩散速率,进而提高了锂离子电池的电化学性能和高温电性能。     

Preparation of ultrafine silver powders with controllable size and morphology

The ultrafine silver powders were prepared by liquid reduction method using Arabic gum as dispersant. The effects of different dispersants, pH values, and temperature on the morphology and particle size of silver powders were investigated. It is found that Arabic gum can better adsorb on silver particles via chemical adsorption, and it shows the best dispersive effect among all the selected dispersants. The particle size of silver powders can be finely tuned from 0.34 to 4.09 μm by adjusting pH values, while the morphology of silver powders can be tuned by changing the temperature. The silver powders with high tap density higher than 4.0 g/cm³ were successfully prepared in a wide temperature range of 21.8–70 °C. Especially, the tap density is higher than 5.0 g/cm³ when the temperature is optimized to be 50 °C. The facile process and high silver concentration of this method make it a promising way to prepare high quality silver powders for electronic paste.