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变曲率旋转壳体承载能力分析与几何构型设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 97-104页

作者：付晓梅志远张二白雪飞海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033

针对圆柱形壳体承载效率的局限性问题,提出了变曲率壳体的设计思路.基于薄膜理论和无矩理论,推导了非闭合母线的旋转壳应力与屈曲载荷计算公式.以广义等强度壳理论作为评价耐压壳体承载能力的重要指标,对不同构型旋转壳的应力与屈曲载... 详细信息

针对圆柱形壳体承载效率的局限性问题,提出了变曲率壳体的设计思路.基于薄膜理论和无矩理论,推导了非闭合母线的旋转壳应力与屈曲载荷计算公式.以广义等强度壳理论作为评价耐压壳体承载能力的重要指标,对不同构型旋转壳的应力与屈曲载荷进行了理论预报,探讨了壳体承载的最优构型.最后基于增材制造技术制备了圆柱壳与变曲率壳模型,设计静压试验验证壳体构型与力学性能的影响规律.结果表明:变曲率壳体具有明显的承载优势,两个主方向应力的比值低于圆柱壳,屈曲载荷高于圆柱壳;改变壳体几何构型对其承载能力有一定影响,当r0/rn确定时影响不明显,综合考虑加工精度及初始缺陷等因素,壳体使用圆弧构型效果较好;提出的理论公式在应力预报方面具有较高准确性,在预报屈曲载荷过程中,由于壳体承载进入了非线性阶段,不可避免地导致了误差,应使用非线性方法进行修正.

关键词：旋转壳体变曲率等强度应力稳定性增材制造

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氧化铝生产多效蒸发器建模仿真

有色金属（冶炼部分） 2024年第2期 57-63页

作者：宋二伟彭庆收王二强滨州魏桥国科高等技术研究院山东滨州256606 中国科学院大学北京101410

作为氧化铝生产过程的关键工序,多效蒸发工序的设备较多、操作复杂,蒸发过程涉及到的变量众多、变量之间的耦合关系很复杂,给现场操作带来了一定挑战。蒸发器蒸水量和汽水比(新蒸汽用量与蒸水量比值)是蒸发工序考核的重要指标,其数值大... 详细信息

作为氧化铝生产过程的关键工序,多效蒸发工序的设备较多、操作复杂,蒸发过程涉及到的变量众多、变量之间的耦合关系很复杂,给现场操作带来了一定挑战。蒸发器蒸水量和汽水比(新蒸汽用量与蒸水量比值)是蒸发工序考核的重要指标,其数值大小直接影响到蒸发工序操作成本。尤其在蒸汽不足时,蒸发效果直接影响到母液浓度,甚至影响整个生产流程及产能,最终影响到企业的竞争力。调查发现,现场操作基本以经验为主,调整工艺参数未能到达预期目的,有时甚至出现相反效果,致使蒸发器潜能未能充分发挥,生产条件未能达到最优。基于物料衡算、能量衡算,借助流程模拟软件,搭建氧化铝生产逆流多效蒸发工艺等效物理模型,对拜尔法氧化铝生产多效蒸发工序工艺参数进行分析,探究不同工艺参数对蒸水量(汽耗)的影响规律,为蒸发工序实际操作提供理论指导,进而实现氧化铝生产节能、减排目的,助力氧化铝企业绿色低碳可持续发展。

关键词：建模仿真氧化铝拜耳法多效蒸发器节能减排

低温养护对环氧树脂基砂浆早期性能的影响及机理

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材料导报 2024年第5期38卷 98-103页

作者：吕炎白二雷王志航夏伟空军工程大学航空工程学院西安710038

环氧树脂基砂浆是一种快速修补材料,为研究低温养护条件对环氧树脂基砂浆工作性能及早期力学性能的影响,构建了全过程低温环境,分别进行了抗压强度、抗折强度、流动度、凝结时间以及内部温度测试,分析了环氧树脂基砂浆的微观结构。结果... 详细信息

环氧树脂基砂浆是一种快速修补材料,为研究低温养护条件对环氧树脂基砂浆工作性能及早期力学性能的影响,构建了全过程低温环境,分别进行了抗压强度、抗折强度、流动度、凝结时间以及内部温度测试,分析了环氧树脂基砂浆的微观结构。结果表明:环氧树脂基砂浆性能受养护温度影响较大,当养护温度为0℃时,流动度仅为112 mm,但随着温度升高流动度增长较快;低温养护使得砂浆内部热效应减弱,延缓了凝结时间;早期强度也损失显著,0℃时,砂浆养护1 d才形成强度,说明低温环境大大减慢了体系的固化速度。微观分析表明低温养护导致砂浆内部结构疏松,裂缝及孔隙增多,说明固化反应不完全,从而降低了砂浆的性能。当养护温度为20℃时,砂浆内部结构较为致密,宏观结构也表现出较高强度。

关键词：环氧树脂基砂浆快速修补材料低温养护早期力学性能工作性能微观结构

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一种锂电池在线荷电状态估计算法

西安交通大学学报 2024年

作者：李文番杨騉马海峰王垚雄王军雄西北机电工程研究所西安交通大学电气工程学院

针对三元锂电池的在线荷电状态估计问题，提出了一种基于开路电压在线计算和查表法的锂电池在线荷电状态估计算法。首先，对锂电池进行一阶戴维南等效建模，通过等效电路模型，推导并化简得到端口电压、端口电流和开路电路之间的关系。... 详细信息

针对三元锂电池的在线荷电状态估计问题，提出了一种基于开路电压在线计算和查表法的锂电池在线荷电状态估计算法。首先，对锂电池进行一阶戴维南等效建模，通过等效电路模型，推导并化简得到端口电压、端口电流和开路电路之间的关系。然后，利用递归最小二乘法完成了开路电压的在线求解，通过锂电池工作中的端口电压、电流参数即可实现开路电压近似值的实时计算。最后，介绍了所提出在线荷电状态估算算法的实现流程，并通过典型数据集对所提出算法的估计精度、运算量等性能进行对比分析和实验验证。实验结果表明：所提出的在线荷电状态估计算法的估算误差低于15%，运算速度是改进卡尔曼滤波法的2.5倍，表明所提在线荷电状态估计算法精度较高且运算量较低，适合用于在线荷电状态估算。

关键词：等效电路模型开路电压计算在线荷电状态估计低运算量递归估计参数估计

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钢管混凝土超大型冷却塔抗倒塌性能研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 134-141页

作者：查晓雄汪凯超陈德劲哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

提出一种施工性能优异的钢管混凝土冷却塔,并对其抗倒塌性能展开研究.首先,给出钢管混凝土冷却塔几何设计的计算公式;然后,利用有限元研究该冷却塔在不同缺口圆心角(删除支柱所对应的圆心角)下的倒塌原因及倒塌形态,从倒塌的难易程度、... 详细信息

提出一种施工性能优异的钢管混凝土冷却塔,并对其抗倒塌性能展开研究.首先,给出钢管混凝土冷却塔几何设计的计算公式;然后,利用有限元研究该冷却塔在不同缺口圆心角(删除支柱所对应的圆心角)下的倒塌原因及倒塌形态,从倒塌的难易程度、影响范围及动能大小三个方面对比了钢管混凝土和钢筋混凝土冷却塔的抗倒塌性能.研究结果表明:钢管混凝土冷却塔的倒塌主要由筒壁的局部失稳引起;仅当缺口圆心角超过126°时,冷却塔才会发生整体倒塌破坏;钢管混凝土冷却塔的抗倒塌性能优于钢筋混凝土冷却塔,即相对于钢筋混凝土冷却塔,钢管混凝土冷却塔开始发生倒塌时的缺口圆心角较大,倒塌过程中的动能峰值仅为钢筋混凝土冷却塔的1/10左右,且倒塌后的废墟尺寸较小.

关键词：自然通风冷却塔超大型钢混凝土组合结构抗倒塌性能倒塌形态

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草地灌丛化成因及对生物多样性的影响

环境影响评价 2024年第4期46卷 39-43页

作者：朱二雄王金洲薛华徐靖中国环境科学研究院生态研究所北京100012 国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室北京100012

随着气候变化和人类活动干扰的加剧,草地灌丛化现象愈加普遍,已发展成全球性问题,是如今草地环境学、草地生态学、旅游学、土壤学、畜牧学等学科研究的热点和前沿。本文分别从气候变化和人类活动两方面总结了草地灌丛化的潜在成因,在此... 详细信息

随着气候变化和人类活动干扰的加剧,草地灌丛化现象愈加普遍,已发展成全球性问题,是如今草地环境学、草地生态学、旅游学、土壤学、畜牧学等学科研究的热点和前沿。本文分别从气候变化和人类活动两方面总结了草地灌丛化的潜在成因,在此基础上梳理了草地灌丛化对生物多样性的影响,进一步总结了草地灌丛化影响生物多样性的潜在途径,并对未来的研究方向作了展望。研究成果对我国履行“昆明—蒙特利尔生物多样性框架”和实现到2030年全球土地退化零增长目标等具有重要意义。

关键词：草地灌丛化生物多样性气候变化过度放牧

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冷却塔定向拆除时剩余支柱的轴力计算方法

哈尔滨工业大学学报 2024年第2期56卷 10-17页

作者：查晓雄汪凯超陈德劲哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

为了使冷却塔的定向拆除更加安全可控,对冷却塔保留柱轴向力的计算方法展开研究。根据力的相似关系给出支柱轴向力与其Z向力之间的关系式,基于平截面假定推导保留柱Z向力的计算公式;利用有限元研究环梁和支柱的弹性模量、支柱高度、保... 详细信息

为了使冷却塔的定向拆除更加安全可控,对冷却塔保留柱轴向力的计算方法展开研究。根据力的相似关系给出支柱轴向力与其Z向力之间的关系式,基于平截面假定推导保留柱Z向力的计算公式;利用有限元研究环梁和支柱的弹性模量、支柱高度、保留柱数量以及相邻柱柱顶所对应的圆心角5种参数对保留柱Z向力的影响;根据有限元的结果对保留柱Z向力的计算公式进行修正,并研究修正后公式的适用性。结果表明:爆破后的冷却塔在所有保留柱上并不满足平截面假定;在实际工程范围内,上述5种参数不影响保留柱Z向力的分布规律为Z向力沿着y轴方向上的分布形态始终“两端受压,中间受拉”,且保留柱中的最大压力始终出现在第n排保留柱上,最大拉力始终出现在第(n-4)排保留柱上;当爆破圆心角为200°~240°时,修正后计算值的相对误差在21%以内,且该公式在不同冷却塔上具有良好的适用性。保留柱轴向力的计算公式从力学角度为冷却塔的拆除提供了理论支撑,增加了拆除工作的安全性。

关键词：自然通风冷却塔钢筋混凝土结构建筑拆除爆破拆除轴力

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旅游城镇化对山地片区乡村振兴的非线性影响研究——以武陵山片区为例

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地理科学进展 2024年第5期43卷 950-965页

作者：马梦瑶唐健雄湖南师范大学旅游学院长沙410081

旅游城镇化作为新型城镇化之中的一个新范式、新类型,对破解城乡发展不平衡、推进乡村振兴具有重要意义。论文以武陵山片区71个县(市、区)为例,构建面板平滑转换模型(panel smooth transition model,PSTR)探究2015—2020年旅游城镇化对... 详细信息

旅游城镇化作为新型城镇化之中的一个新范式、新类型,对破解城乡发展不平衡、推进乡村振兴具有重要意义。论文以武陵山片区71个县(市、区)为例,构建面板平滑转换模型(panel smooth transition model,PSTR)探究2015—2020年旅游城镇化对山地片区乡村振兴的非线性影响效应及其空间异质性。结果表明:①山地片区旅游城镇化发展水平超前于乡村振兴,旅游城镇化高水平发展的山地城市对周边地区的辐射带动作用最大、面对外部环境冲击的抵御能力最强,乡村振兴发展步伐缓慢、任务依然艰巨。②山地片区旅游城镇化空间极化现象严重,存在旅游城镇化发展水平高值区锁定效应;乡村振兴空间集聚效应显著,区域间发展差异较小。二者重心逐渐向旅游资源丰富、经济和交通互补性较强的山地城市转移。③旅游城镇化是推动山地片区乡村振兴的有效途径,二者之间存在显著的非线性关系。旅游城镇化阈值2.490是旅游城镇化驱动山地片区乡村振兴发展的重要转折点,完全越过阈值点后,旅游城镇化的非线性驱动作用持续增强。④旅游城镇化对山地片区乡村振兴的非线性影响存在区域异质性,旅游城镇化阈值效应是非线性影响效应存在区域差异的主要原因。山地片区未来应分阶段、差异化、高质量推动旅游城镇化发展,走一条以政府为主导,以民族文化和旅游资源为驱动,乡村居民、外来游客、旅游企业等多主体参与的乡村振兴道路。

关键词：山地片区旅游城镇化乡村振兴非线性影响武陵山片区

中国“三生”空间功能异质性评价、时空演变及分区调控

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农业工程学报 2024年第10期40卷 265-275页

作者：王乐熊昌盛田宇周斌雄海南大学国际旅游与公共管理学院海口570228 华东师范大学地理科学学院上海200241 海南省土地学会海口570228

科学识别生产、生活、生态空间时空演化特征及其内在相互关系,对实现国土空间优化布局和可持续发展具有重要意义。该研究结合多源时空数据,对2000—2020年中国陆域“三生”空间功能进行异质性评价与时空演变分析,揭示了中国市域“三生... 详细信息

科学识别生产、生活、生态空间时空演化特征及其内在相互关系,对实现国土空间优化布局和可持续发展具有重要意义。该研究结合多源时空数据,对2000—2020年中国陆域“三生”空间功能进行异质性评价与时空演变分析,揭示了中国市域“三生”空间的聚集性与协调性特征,并据此提出了相应分区调控方案。结果表明:1)中国生产空间功能整体呈现“东高西低、大聚集小分散”的空间格局;生活空间功能呈现沿胡焕庸线两侧东高西低的空间格局;生态空间功能呈现“腹地高沿海低”的格局。2)2000—2020年间中国市域“三生”空间功能呈现较强的聚集性分布特点,且正相关类型以集群形式出现,负相关类型多零星分布于各地。3)2000—2020年间中国市域“三生”空间功能耦合协调度整体沿胡焕庸线呈现自西向东有序发展的格局,其时空演变具有波动特征。此外,该研究根据2020年中国市域“三生”空间聚集性及协调性特征,提出了两种针对性的分区管控方案并进行对比分析,能够为中国国土空间优化与高质量发展提供参考。

关键词：土地利用 “三生”空间空间异质性时空演变空间聚集性耦合协调性

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