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浆液体系中木薯淀粉乙酰化反应均匀性及基团分布特征

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化工学报 2019年第6期70卷 2351-2360页

作者：沈君利谢新玲张友全刘土松朱勇广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室

以木薯淀粉为原料、乙酸酐为酰化剂,在浆液体系中制备乙酰化淀粉,采用4.3 mol · L^-1 CaCl2溶液对乙酰化淀粉颗粒进行化学表面糊化处理,获得不同表面糊化程度的剩余淀粉颗粒,通过SEM、XRD表征剩余颗粒的形貌及结晶结构,采用皂化法测定... 详细信息

以木薯淀粉为原料、乙酸酐为酰化剂,在浆液体系中制备乙酰化淀粉,采用4.3 mol · L^-1 CaCl2溶液对乙酰化淀粉颗粒进行化学表面糊化处理,获得不同表面糊化程度的剩余淀粉颗粒,通过SEM、XRD表征剩余颗粒的形貌及结晶结构,采用皂化法测定剩余颗粒的乙酰基含量,并利用最小二乘法拟合取代基含量在淀粉颗粒径向上的分布曲线,考察乙酰化反应均匀性和乙酰基分布的影响因素。结果发现:乙酰基团在淀粉颗粒中呈现外高内低的非均匀分布,30%以上的乙酰基分布在对比半径0.9~1.0的外部区域,而在0~0.7比较大的范围内仅占28%左右;反应温度升高、反应时间延长和酰化剂用量增大,乙酰基含量在淀粉颗粒内的分布离散程度减小,有利于乙酰化反应和乙酰基团分布更趋均匀;随着表面糊化程度增大,剩余颗粒均能保持木薯淀粉的形貌和“A”型结晶结构特征,但粒径稍有减小,结晶度整体呈现下降趋势,部分稍有突跃。以上结果说明,结晶结构与非晶结构在木薯淀粉颗粒内交替存在,且各区域结晶区和非晶区比例存在一定差异,适当改变反应条件可改善木薯淀粉颗粒内乙酰化反应和乙酰化基团非均匀分布的状况。

关键词：木薯淀粉乙酰化浆液体系反应均匀性基团分布

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水醇淀粉凝胶的形成及多孔淀粉的制备

化工进展 2020年第12期39卷 5219-5227页

作者：刘土松谢新玲秦祖赠张友全朱勇蓝艺灵广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004

以木薯淀粉为原料,水和乙醇为混合介质,利用溶胶-凝胶法及超临界CO2干燥制备多孔淀粉,分别考察了水醇比、糊化时间、固含量、冷藏时间、乙醇置换用量、置换时间等对凝胶体积收缩率和质量损失率的影响,通过扫描电子显微镜、比表面积及孔... 详细信息

以木薯淀粉为原料,水和乙醇为混合介质,利用溶胶-凝胶法及超临界CO2干燥制备多孔淀粉,分别考察了水醇比、糊化时间、固含量、冷藏时间、乙醇置换用量、置换时间等对凝胶体积收缩率和质量损失率的影响,通过扫描电子显微镜、比表面积及孔径分布测试仪、X射线衍射仪表征了多孔淀粉形貌及孔结构,并考察了多孔淀粉的吸油性能。结果发现,水醇比为19∶1,固含量为13%,糊化时间为30min,冷藏时间为5天,醇置换量为5mL/g,置换时间为30min,水醇凝胶的体积收缩程度和质量损失相对较小,多孔淀粉的比表面积为122m^2/g,平均孔径为25.6nm,大豆油的吸附率可达457%(质量比)。研究结果表明,适当调整固含量,能改善凝胶的三维网孔密度,增大多孔淀粉的比表面积及孔容;水醇淀粉凝胶中的淀粉分子能形成一定结晶结构的网络骨架,利于维持水醇凝胶的骨架稳定性。

关键词：木薯淀粉凝胶超临界二氧化碳干燥多孔淀粉

利用中心直裂纹半圆盘试样测定岩石在高温条件下的动态Ⅰ型断裂韧度

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第9期32卷 3036-3050页

作者：吴攸尹土兵刘希灵谭小松杨政李樯中南大学资源与安全工程学院长沙410083

为研究加载速率和高温对岩石动态断裂韧性的影响,利用分离式霍普金斯压杆对4种温度状态下的中心直裂纹半圆盘试样进行动态断裂试验。采用试验和解析方法研究杆中温度梯度对应力波的影响,并利用高速摄像机观察试样的破坏特征。结果表明:... 详细信息

为研究加载速率和高温对岩石动态断裂韧性的影响,利用分离式霍普金斯压杆对4种温度状态下的中心直裂纹半圆盘试样进行动态断裂试验。采用试验和解析方法研究杆中温度梯度对应力波的影响,并利用高速摄像机观察试样的破坏特征。结果表明:杆上的温度梯度不会使应力波的波形发生明显的变形;即使在400℃条件下,试样也能达到应力平衡。在25~400℃的温度条件下,岩石动态断裂韧度随着加载率的增加线性增长,且高温对岩石断裂韧度具有强化作用。

关键词：实时高温条件动态断裂韧度直裂纹半圆盘试样分离式霍普金森压杆福建花岗岩

基于系统动力学的建筑废弃物管理成本-收益分析:以广州市为例

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系统工程理论与实践 2014年第6期34卷 1480-1490页

作者：刘景矿王幼松张文剑郑招土广州大学工商管理学院广州510006 华南理工大学亚热带建筑科学重点实验室广州510640

本文以地处珠三角地区的广州市为例,建立建筑废弃物管理成本-收益分析的一种系统动力学模型,并分别从承包商和社会的角度对建筑废弃物全过程处理的成本与收益进行分析,仿真模拟经济补贴和罚款等正反两种经济措施对承包商和社会的成本收... 详细信息

本文以地处珠三角地区的广州市为例,建立建筑废弃物管理成本-收益分析的一种系统动力学模型,并分别从承包商和社会的角度对建筑废弃物全过程处理的成本与收益进行分析,仿真模拟经济补贴和罚款等正反两种经济措施对承包商和社会的成本收益影响.模拟结果显示:(1)补贴费用的增加对提高承包商和社会的利润都存在边际递减效应;(2)作为政府的有效政策工具,每t再循环废弃物的补贴额大概25元,既可以使社会总利润为正,又可以保证政策的效率;(3)当单位填埋费用为20元/t时,提高单位填埋费用对社会的负面影响将大于其正面影响;当单位填埋费用分别提高至30元/t和40元/t时,社会成本将出现较大幅度的下降,此时的社会总利润随单位填埋费用增加而增加.论文最后提出了现阶段我国政府应当采取"罚、补"相结合的策略,有针对性处理建筑废弃物管理问题.此项研究结论可以为我国转型期的建筑废弃物管理决策提供理论依据和数值参考.

关键词：建筑废弃物管理成本-收益分析系统动力学模型经济措施

思想政治理论课“专题讲授—项目研讨”教学模式探微

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湖北文理学院学报 2015年第9期36卷 83-85页

作者：顾土东刘松湖北文理学院思想政治理论课部湖北襄阳441053

思想政治理论课的教育教学改革是高校思政课教师工作的新常态,思政课采取"专题讲授—项目研讨"教学是顺应时代发展的一种教学改革模式。文章以《思想道德修养与法律基础》的改革为例,阐释了"专题讲授—项目研讨"教学模式的涵义,详细介... 详细信息

思想政治理论课的教育教学改革是高校思政课教师工作的新常态,思政课采取"专题讲授—项目研讨"教学是顺应时代发展的一种教学改革模式。文章以《思想道德修养与法律基础》的改革为例,阐释了"专题讲授—项目研讨"教学模式的涵义,详细介绍其操作流程,并剖析其优劣,以期为相关领域的教学改革提供参考。

关键词：教学改革思想政治理论课湖北文理学院《思想道德修养与法律基础》

基于PVDF的新型高速公路压电动态称重传感器

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振动．测试与诊断 2013年第3期33卷 351-356,521页

作者：褚祥诚徐亚楠袁松梅王林刘明李龙土清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京 100084 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

针对高速公路车辆超载严重的问题,提出了一种以压电薄膜聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)为敏感元件的新型高速公路压电动态称重传感器。分析了该新型传感器的工作原理,采用有限元分析软件ANSYS建立了传感器的机-电耦合... 详细信息

针对高速公路车辆超载严重的问题,提出了一种以压电薄膜聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)为敏感元件的新型高速公路压电动态称重传感器。分析了该新型传感器的工作原理,采用有限元分析软件ANSYS建立了传感器的机-电耦合模型,模拟得出了单片PVDF、双片PVDF串/并联情况下产生的电荷量。针对该传感器设计了一种简单调理电路,使PVDF的高阻抗输出变为低阻抗输出,并对所采集的电信号进行有效的放大。为验证该压电传感器方案设计的可行性,进行了室内试验和小型乘用车现场动态实测。试验结果表明,压电传感器具有较高的灵敏度,可以对车重进行实时检测和数据分析。

关键词：压电传感器聚偏二氟乙烯(PVDF) 动态称重高速公路

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黄土湿载变形特性与剪切特性试验研究

黄土湿载变形特性与剪切特性试验研究

作者：刘松彪长安大学

学位级别：硕士

黄土在我国西北地区分布广泛,其特点是孔隙大、弱胶结且具有较强的水敏性和结构性,天然状态下往往处于非饱和状态,是一种极易发生灾害的地质体。作为黄土地区最常用的天然建筑材料,黄土的力学特性直接关系到建筑物、管道等基础设施的稳... 详细信息

黄土在我国西北地区分布广泛,其特点是孔隙大、弱胶结且具有较强的水敏性和结构性,天然状态下往往处于非饱和状态,是一种极易发生灾害的地质体。作为黄土地区最常用的天然建筑材料,黄土的力学特性直接关系到建筑物、管道等基础设施的稳定与安全。但由于物质组成及天然结构的不同,不同场地黄土的力学特性差异也较大。西安地区属于深厚黄土覆盖区,且发育有大量的地裂缝、断裂、断层陡坎等。广泛分布的断裂给城市发展和工程建设带来了前所未有的安全隐患和重大挑战,如西安地铁9号线穿过骊山山前断裂。而针对这类特殊场地黄土,初始含水率和干密度对其力学特性的影响研究较少。因此,研究近断层区黄土的力学特性显得尤为重要。本文以西安地铁9号线穿越骊山山前断裂为研究背景,基于室内侧限压缩试验及三轴剪切试验,对近断层区黄土开展湿载变形特性与剪切特性研究。主要研究成果如下:(1)基于侧限压缩试验,可以发现初始含水率与竖向压力越大,干密度越小,近断层区黄土压缩变形越大。原状黄土结构屈服应力随初始含水率增大而减小,近似表现为幂函数关系。当初始含水率由10%增加到32%时,结构屈服应力下降了79.1%。重塑黄土干密度越小,结构屈服应力越小。(2)分别使用双曲线模型与幂函数模型对不同初始含水率原状黄土割线模量与竖向压力关系曲线进行拟合,发现幂函数模型拟合效果相对较好,相关系数平均为0.941。(3)近断层区黄土的湿陷系数随初始含水率与干密度的增大而减小。初始含水率由10%增加到32%时,原状黄土峰值湿陷系数由0.18下降至0.015。干密度为1.25 g/cm、1.35 g/cm的重塑黄土湿陷性较强,干密度1.45 g/cm的土样在竖向压力大于200 k Pa时产生湿陷,干密度为1.55 g/cm的土样在竖向压力大于1000 k Pa时产生湿陷,湿陷性较弱。(4)基于固结不排水三轴剪切试验,可以发现近断层区原状黄土在低围压(100 k Pa)与低含水率(14%)条件下应力-应变曲线表现为应变软化,随着围压与含水率的上升,逐渐向应变硬化转变。对于重塑黄土,随着干密度增大,应变硬化的程度降低。以极限偏应力为归一化因子,建立原状黄土应力-应变关系归一化方程,且预测效果较好。(5)对于原状黄土,随着含水率的增大有效抗剪强度指标减小,有效粘聚力与含水率之间近似表现为二次多项式关系,有效内摩擦角与含水率之间表现为线性关系。对于重塑黄土,随着干密度的增大,重塑黄土的有效粘聚力与有效内摩擦角均随之增大,与干密度之间近似表现为线性关系。对于含水率与干密度变化,有效粘聚力比有效内摩擦角更为敏感。

关键词：原状黄土重塑黄土压缩变形特性湿陷变形特性剪切特性

改性水泥土墙隔离重金属污染的服役时间分析研究

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岩土工程学报 2023年第4期45卷 785-795页

作者：刘宜昭陆阳刘松玉东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 东南大学江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室江苏南京210096 深圳市大鹏新区住房和建设局广东深圳518000

为探究改性水泥土墙隔离(水泥∶高炉矿渣∶膨润土=8%∶8%∶4%)在重金属铅、锌污染下的服役性能及其影响因素,通过土柱试验测定了铅、锌离子通过改性水泥系隔离墙的运移参数特征;采用Van Genuchten解分析了渗流速度、水动力弥散系数和阻... 详细信息

为探究改性水泥土墙隔离(水泥∶高炉矿渣∶膨润土=8%∶8%∶4%)在重金属铅、锌污染下的服役性能及其影响因素,通过土柱试验测定了铅、锌离子通过改性水泥系隔离墙的运移参数特征;采用Van Genuchten解分析了渗流速度、水动力弥散系数和阻滞因子等因素对击穿时间的影响,给出了不同墙厚和水头下隔离墙的服役时间以及满足临时和长期服役条件下的墙厚取值;并基于Van Genuchten解析解,采用数值方法得到了改性水泥隔离墙设计厚度及服役时间的简化计算公式。研究结果表明:重金属锌运移通过改性水泥土的速度快于铅,且随重金属浓度增加,水动力弥散系数增大,而阻滞因子降低。当渗流速度高于10^(-11)m/s时击穿时间主要由渗流速度控制,反之击穿时间则由水动力弥散系数和阻滞因子控制。改性水泥系隔离墙厚度为0.6 m时可满足5 a内的对锌、铅的阻隔要求;墙厚大于1.2 m可满足50 a的服役要求。服役时间与墙厚平方及阻滞因子成正比,与水动力弥散系数成反比关系。

关键词：水泥土隔离墙重金属运移参数击穿时间

渤海桥梁冰激稳态振动响应分析及行车安全性研究

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渤海桥梁冰激稳态振动响应分析及行车安全性研究

作者：刘月松大连理工大学

学位级别：硕士

随着京津冀协同发展战略及环渤海经济圈的提出,修建一条跨越渤海的海上通道对实现东北振兴具有重要的战略意义。然而,渤海海域是我国冰情最为严重的海域,动冰荷载作为该海域的一种重要荷载,会使结构产生剧烈的冰激振动,而稳态振动作为... 详细信息

随着京津冀协同发展战略及环渤海经济圈的提出,修建一条跨越渤海的海上通道对实现东北振兴具有重要的战略意义。然而,渤海海域是我国冰情最为严重的海域,动冰荷载作为该海域的一种重要荷载,会使结构产生剧烈的冰激振动,而稳态振动作为其中最危险的振动模式,会对结构的安全性和耐久性造成严重威胁,甚至会对桥上车辆的行车安全性产生不利影响。因此,本文针对桥梁冰激振动问题,开展冰激结构稳态振动模型、冰激桥梁稳态振动响应、冰-风联合作用下车-桥耦合振动及行车安全性研究。本文主要研究内容和结论如下:(1)将冰体分为远场弹性变形区域和近场脆性破坏区域,构建了冰单元的总刚度,结合冰单元累计变形量确定冰力,并利用冰挤压强度-应力速率关系对冰力上限进行校正,引入断裂长度对冰单元的变形量进行折减,从而得到符合冰真实断裂特征的冰力过程。将结构简化为单自由度系统,结合冰力计算方法,提出冰激结构稳态振动模型,并分别对直立圆柱和直立方柱冰激振动模型试验进行数值模拟。结果表明,模型能重现冰力与结构位移的频率锁定现象,且模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的有效性。(2)以渤海海域桥梁设计方案为例,建立桥梁有限元模型,通过土弹簧模拟桩-土相互作用,考虑水的附加质量实现动水作用。通过桥梁模态分析,获得桥梁横向一阶频率,并将全桥模型简化为单自由度体系,结合本文的冰激结构稳态振动模型,开展不同水深条件下桥梁冰激振动响应和稳态振动下频率锁定区间随冰厚、冰强度变化规律的研究。研究结果表明:冰厚和冰强度的增大会扩大桥梁频率锁定区间范围,且会使区间向大冰速方向移动;水深会影响桥梁的刚度和频率,水深越大,桥梁频率锁定区间范围越大,出现频率锁定现象概率越高;出现频率锁定现象时桥梁响应会显著提高,故在桥梁抗冰设计时应重视频率锁定现象。(3)建立冰-风联合作用下车-桥耦合体系分析框架,考虑路面粗糙度的影响,通过罚函数法实现车-桥耦合效应。根据风洞试验测量结果获得主梁断面的三分力系数,结合渤海海域风况特征模拟得到桥梁和车辆所受风荷载。冰力由本文提出的冰激结构稳态振动模型获得,并作为外荷载输入到车-桥耦合系统中进行系统响应及行车安全性研究。研究结果表明:冰荷载对主梁和车辆的横向响应影响较大,风荷载对车辆横向响应影响显著;冰-风联合作用时,车辆的侧滑风险较只有风荷载作用时提高了12.3%-41.8%。因此,研究寒区跨海桥梁行车安全性时有必要考虑冰-风联合作用的影响。

关键词：跨海桥梁冰激振动稳态响应频率锁定行车安全