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蛋壳源功能材料的制备及其在处理含磷废水及磷回收中的应用研究

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蛋壳源功能材料的制备及其在处理含磷废水及磷回收中的应用研究

作者：孙丞佑中南林业科技大学

学位级别：硕士

作为一种不可再生资源,磷(P)不仅是现代农业可持续发展所依赖的,也是人类和其他生物在生长发育过程中所必需的。然而,目前每年都有大量的磷被排放到环境中,造成了宝贵磷资源的浪费。同时,水体中过多的磷会导致富营养化等严重的生态环境... 详细信息

作为一种不可再生资源,磷(P)不仅是现代农业可持续发展所依赖的,也是人类和其他生物在生长发育过程中所必需的。然而,目前每年都有大量的磷被排放到环境中,造成了宝贵磷资源的浪费。同时,水体中过多的磷会导致富营养化等严重的生态环境问题,对水生生态系统造成极大威胁。因此,去除和回收含磷废水中的磷,对于废水处理和磷循环利用意义重大。钙(Ca)基材料已被广泛用于去除水体磷酸盐,蛋壳是一类富含钙的农业废弃物,可在饲料厂、鸡苗孵化场等地以远低于工业级纯度碳酸钙的价格回收,能够作为成本低廉且环境友好的磷回收功能材料。然而,将富钙蛋壳、蛋壳膜等组分用于回收磷酸盐的方法尚无明确、系统地报道,其对磷酸盐的回收机制及回收产物的应用前景尚待进一步研究。为此,本研究以废弃蛋壳为基础制备了三种功能材料用于水中磷酸盐的回收及有机膦酸的降解,并联合锆基纳米材料实现了磷酸盐的选择性吸附及高纯度的钙磷产品回收,主要研究内容和结果如下:(1)采用蛋壳和玉米秸秆为原材料通过共热解法合成了具有良好分散性、比表面积大的蛋壳-秸秆生物炭(ESBC)复合材料。扫描电子显微镜(SEM)的结果表明,ESBC是具有微米尺寸且蛋壳源的钙分散性很好的多孔材料。序批实验表明ESBC具有出色的磷吸附容量(557.0 mg P/g),且在较宽的pH范围(5-13)具有良好的吸附效果。X射线光电子能谱(XPS)结果表明磷酸盐与钙离子结合形成焦磷酸钙或羟基磷灰石形式的Ca-P沉淀是主要的吸附机制。磷酸盐解吸和材料再生实验验证了ESBC在5个再生循环内具有较好的稳定性。土壤包埋缓释实验证明了含磷ESBC可在25天内持续释放磷,这表明其有望被用作缓释肥料。这项工作为从实际废水中去除和再利用磷酸盐提供了一种可行的方法。(2)采用蛋壳和工业固废粉煤灰作为原材料,通过地质聚合反应结合焙烧法制备了一种新型蛋壳/粉煤灰复合地质聚合物吸附剂(EFG)。利用蛋壳高温热解获得的氧化钙为磷酸盐提供了吸附位点,而二氧化碳则可作为地质聚合物的造孔剂。序批实验结果表明EFG的最大吸附容量为49.92mgP/g。伪二阶模型和Langmuir模型很好地描述了吸附过程。EFG在3次循环再生实验内均能保持80%以上的磷酸盐去除效果,具备良好的稳定性。固定床柱实验结果表明,EFG在处理实际含磷废水的过程中对COD和氨氮也有一定的去除效果,同时伴随着极低的重金属浸出。这项工作证明EFG作为一种用于磷回收的高效吸附剂和有毒固体废物的强力封存剂,在含磷废水处理和工业固废处置方面有着巨大的应用前景。(3)使用蛋壳膜作为载体,通过化学沉积和高温热解法制备了Cu@ESM复合生物炭材料用于羟基亚乙基二膦酸(HEDP)。扫描电子显微镜(SEM)结果显示,ESM是一种具有微米尺寸的交联结构膜材料,经过热解后的含铜SEM具备较大的比表面积。本研究利用典型的多价金属Cu系类芬顿法降解有机磷,该体系在碱性环境下的降解效果较好。此外,这项工作还着重研究了锆基纳米材料HZrO@D201对磷酸盐的吸附性能及选择性吸附机理,证明了磷酸盐在锆基纳米材料上的赋存形态受纳米限域效应的影响发生了由络合态到结晶态的转化。最后,使用鸡蛋壳壳膜分离的废液(含大量Ca2+)与磷酸盐洗脱液按一定比例共混,将洗脱的磷酸盐以磷酸钙沉淀的形式进行高值化回收,该体系在钙磷比达到3的时候,磷酸盐回收率能够在短时间内稳定在78%-80%。这项工作初步建立了基于废弃蛋壳材料的有机磷降解回收体系,并通过引入锆基纳米材料的方法提高了磷酸盐的回收纯度及回收效率。

关键词：生物质蛋壳磷粉煤灰磷回收

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入口压强对离心式压缩机性能影响的数值研究

清华大学学报（自然科学版） 2024年第9期64卷 1666-1676页

作者：黄东洋周文必姜东君潘建雄清华大学工程物理系北京100084

为探究入口压强小于1个标准大气压时对离心压缩机性能及流动结构的影响,该文以Krain离心式叶轮为研究对象,采用Spalart-Allmaras(S-A)方程湍流模型的有限体积法求解Reynolds时均Navier-Stokes(Reynolds time-averaged Navier-Stokes, RANS)方程组,得到入口体积流量恒定时入口压强400~101 325 Pa条件下离心叶轮的性能及内部流场结构。结果表明:随着入口压强减小,Krain叶轮总压比和总等熵效率先缓慢减小再急剧减小;相比于在101 325 Pa压强下,当压强为400 Pa时,Krain叶轮总压比和总等熵效率减小幅度超过10%。入口压强减小使叶轮及无叶扩压器内气体比熵增增加,其中由叶轮出口处反流、无叶扩压器轮盘侧边界层导致的比熵增显著增加。入口压强在1 333~101 325 Pa变化时,叶轮及扩压器内流场特征差异性较小,但轮盘侧边界层厚度随压强减小而增加,当入口压强减小至400 Pa时,叶轮出口处反流速度增大、区域扩大,扩压器内轮盘侧边界层厚度显著增加,使流动损失增加。故在负压压缩机初始设计阶段中采用基于正压的一维模型预测性能时,应考虑对性能进行负修正,且修正程度随入口压强减小而增加。

关键词：离心压缩机性能入口压强比熵增速度

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传统蒙学在现代儿童德育中的创造性运用研究

传统蒙学在现代儿童德育中的创造性运用研究

作者：李佑楣北方工业大学

学位级别：硕士

传统蒙学教育作为中国古代独特的儿童启蒙教育形式,旨在通过对儿童进行有效的基础性教育,以期传授知识、启蒙智慧、培育德性,其独特的育人理念和方法为现代儿童德育提供了宝贵资源与有益镜鉴。深入考察传统蒙学的核心义理与运作逻辑,其... 详细信息

传统蒙学教育作为中国古代独特的儿童启蒙教育形式,旨在通过对儿童进行有效的基础性教育,以期传授知识、启蒙智慧、培育德性,其独特的育人理念和方法为现代儿童德育提供了宝贵资源与有益镜鉴。深入考察传统蒙学的核心义理与运作逻辑,其核心理念主要包括“原情性”、“明人伦”、“厚风俗”等方面,这些理念构成了传统蒙学独特的教育价值体系。“原情性”强调对个人内在良知善性的挖掘;“明人伦”着重于从个体内修过渡到人与人之间伦理关系的搭建;“厚风俗”则是从人与人之间的关系扩展到社会秩序的有效建构。依据上述核心理念,传统蒙学主要包含着生活习惯教育、审美能力教育、礼俗伦常教育、道德实践教育等内容。在长期理论与实践的演进中,传统蒙学形成了知行合一、因材施教、循序渐进和榜样示范等育人方法,并且形成了符合传统儿童教育特征与需求的诸多经典文本,为蒙学的有效开展提供了理想的内容与载体。面对现代儿童德育的诸多挑战,传统蒙学的时代价值愈发凸显。文章通过道德认知、情感和行为等维度,全面分析了传统蒙学对现代儿童德育的积极影响。在道德认知方面,传统蒙学能够助力儿童正确辨识道德关系、深入理解道德原则、有效开展道德评价、确立正向价值观念;在道德情感方面,聚焦传统道德哲学中的恻隐、羞恶、辞让、是非的“四端之心”,阐释传统蒙学现代运用过程中对儿童同情、羞耻、正义、礼让、是非等道德情感的孕生与培育;在道德行为方面,传统蒙学运用于现代儿童德育的价值主要体现在自爱行为的自觉修习、利他行为的积极践行、贵群行为的现实彰显、家国情怀的实践表达等方面,从自我、他者、社群、国家等层面引导儿童将道德知识与情感转化为实际行动。传统蒙学在现代社会的实际运用过程中也存在着一定程度的困境。首先是运用范围的非均衡性,这主要是由于儿童教育理念与相关资源的差异化,这其中不仅包含地域之间的差异,也包括同一地域不同社会惯习及家长教育理念、重视程度等的差异;其次,教育目标的盲目性也是影响传统蒙学现代运用实效性的重要因素之一,造成这种困境的原因是由于“蒙学热”激起的从众心理在一定程度上弱化了大众的价值取向;再次,部分内容的不合时宜是不可忽视的因素,随着全球化、信息化时代的到来,部分传统蒙学的育人理念与内容已与现代儿童教育相脱节;最后,蒙学开展过程中方式上的过度商业化亦是不容忽视的问题,商业化背后的深层原因在于逐利动机和功利行为所导致的蒙学异化,从而消解了蒙学本有的启发价值与道德意蕴。结合现代儿童教育的特征与蒙学运用的现实困境,需要将传统蒙学进行创造性转化,形成符合现代语境与时代需求的新蒙学,从而为现代儿童德育提供积极助益。首先,现代社会新蒙学的构建依赖于理念上的革新,通过文化认同与政治认同的耦合、新时代公民道德的培育等理念转向,为蒙学的创新性发展提供理念支撑;其次,现代社会新蒙学的构建需要注重内容上的完善,在自身有效转化的同时,合理融入红色文化、时代文化、国外有益的儿童德育思想等内容;再者,在育人方式上,新蒙学的运作需要以对等性、交互性、启发式、多元化等方式,提升新蒙学现代运用的合理性与实效性;最后,现代社会新蒙学的构建离不开家庭、学校、社会等多元场域的协同发力。总之,现代社会新蒙学的创造性运用是一项系统性工程,需要紧密结合现代儿童教育的特征与规律,对传统蒙学进行有针对性的创造性转化与创新性发展,从而为现代儿童德育提供丰厚且有效的传统资源与实践助益。

关键词：传统蒙学现代儿童德育创造性运用

山西省网络货运风险识别与评估研究 ——以HY物流公司为例

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山西省网络货运风险识别与评估研究 ——以HY物流公司为例

作者：丁佑达中北大学

学位级别：硕士

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基于开口缝隙结构的宽带八木天线设计

基于开口缝隙结构的宽带八木天线设计

作者：唐佑铭南京信息工程大学

学位级别：硕士

碳纤维/环氧树脂层合板湿热及低速冲击模拟与验证

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碳纤维/环氧树脂层合板湿热及低速冲击模拟与验证

作者：夏佑昇南昌大学

学位级别：硕士

碳纤维/环氧树脂层合板具有低密度、比强度高、力学性能好等众多优点,在航空航海的恶劣环境中应用十分广泛;近年来,伴随着碳纤维/环氧树脂层合板应用场景的扩大,在一些复杂工况下碳纤维复合材料结构件不可避免的会受到冲击载荷损伤,如... 详细信息

碳纤维/环氧树脂层合板具有低密度、比强度高、力学性能好等众多优点,在航空航海的恶劣环境中应用十分广泛;近年来,伴随着碳纤维/环氧树脂层合板应用场景的扩大,在一些复杂工况下碳纤维复合材料结构件不可避免的会受到冲击载荷损伤,如何保证碳纤维/环氧树脂层合板在冲击损伤下仍然能够安全使用的问题亟待解决。针对碳纤维/环氧树脂层合板的不同湿热环境下吸湿性能、冲击性能开展研究不仅能够帮助提升对该材料的性能了解,还能够保证碳纤维复合材料产品结构安全与及时维护。因此,本研究针对不同湿热环境下的湿热性能以及湿热后的低速冲击性能开展了实验与数值模拟方面的工作,利用热传导模块和Abaqus有限元分析软件中二次开发功能,编写UMATHT和USDFLD子程序实现湿热耦合以及湿热处理后冲击连续建模的方法,探究碳纤维/环氧树脂层合板湿热后冲击损伤面积演化规律,从而指导碳纤维/环氧树脂构件安全可靠使用,并且为其他类型的碳纤维制件研究湿热处理及湿热处理后冲击提供一种新的建模方法参考。具体开展工作如下:(1)制备碳纤维复合材料层板的标准试样,均进行45天的湿热处理实验,记录吸湿试样的重量变化;对吸湿实验试样的可见损伤、扫描电子显微镜拍摄的微观组织形貌和拉曼光谱图进行了分析,探究了吸湿对碳纤维层合板损伤形式的影响以及不同湿热条件下碳纤维层合板的损伤演化规律,确定分层、界面脱粘和微裂纹扩展为主要损伤形式,湿热处理会降低试样界面性能,导致试样冲击性能的下降。(2)对湿热处理后的试样按照ASTM D7136标准利用落锤冲击实验机进行冲击实验,获得三种不同冲击能量(5 J、15 J、20 J)下的冲击载荷-时间和冲击载荷-位移曲线;利用超声C扫描对湿热处理后的试样内部冲击损伤进行表征,发现湿热处理试样在吸湿过程中所产生的内部损伤及残余应力会降低试样的面内冲击阻抗能力,当面对相同冲击能量时,湿热处理试样的损伤面积会更大,损伤区域也更分散。(3)通过对比湿度扩散方程以及热传导方程的相似性,利用Abaqus有限元分析软件的热传导模块和二次开发功能,编写UMATHT子程序生成湿应力场以及热应力场,之后编写USDFLD子程序将湿应力场以及热应力场进行耦合,探究湿热耦合条件的残余应力情况对碳纤维层合板冲击模型的影响;并且将湿热处理后的模型进行复制,将其预定义场中设置为初始状态再进行后续的冲击模拟,实现湿热处理后冲击模拟的连续建模,通过对比实验与模拟的冲击力学响应和内部损伤情况,验证了模型的准确性,为其他类型的碳纤维制件研究湿热处理及湿热处理后冲击提供了一种新的建模方法。

关键词：碳纤维/环氧树脂层合板湿热环境低速冲击数值模拟

基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法研究

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基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法研究

作者：曾佑强重庆交通大学

学位级别：硕士

桥梁安全是道路交通畅通保障的重要环节,本文依托导师主持的国家自然科学基金课题“桥梁全息变形及结构状态演绎方法的影像轮廓线叠差分析探索”(51778094)、深圳市重点自然科学基金项目“桥梁安全检测精密实时传感测量研究”(JCYJ20220... 详细信息

桥梁安全是道路交通畅通保障的重要环节,本文依托导师主持的国家自然科学基金课题“桥梁全息变形及结构状态演绎方法的影像轮廓线叠差分析探索”(51778094)、深圳市重点自然科学基金项目“桥梁安全检测精密实时传感测量研究”(JCYJ20220818095608018);针对量大面广的常规跨径桥梁的安全检测问题,探索了基于数字图像获取桥面全息形态的安全检测方法,本文主要研究工作如下:1.针对常规跨径桥梁,剖析了桥梁各主要组成部件工作状况与桥面形态变化的关联机制,发现明显的基础沉降、墩台变形、支座位移、主梁及桥面板病害都能够在桥面形态中得到相应反映,据此提出了一种经济、便捷、实用的桥梁安全检测方法:应用机器视觉设备获取桥面形态,基于历次桥面形态数据的叠差分析,获知桥梁结构状态的变化,推测桥梁结构问题部位及程度;设计了自动化无人机采集方案、车载多视角相机和手持相机多视角采集桥面形态图像的方案。2.基于小孔成像计算模型推导了数据图像中像素点与物理点之间在四个不同坐标系下的映射关系,得到在理想线性成像条件下的数学变换模型;针对图像畸变问题,分析了成因并建立了径向畸变下的数学表征,提出了消除这种畸变的图像标定方法,用于获取相机的参数矩阵,实现了非线性成像下的图像矫正。3.基于多视角二维图像重构三维模型基本原理,采用SFM运动恢复结构稀疏重建,使用SIFT特征算法成功提取了图像中的特征点;将特征点在不同图像之间进行匹配,通过求解相机姿态参数来估计场景的三维结构,利用这些参数对图像进行立体矫正和PMVS稠密匹配;从初始的稀疏种子点出发,逐步扩展三维空间中的面片,通过多视角图像进行一致性检查来优化面片的位置和形状;基于迭代方式成功获取了尺寸准确、特征清晰的三维空间数字稠密模型。4.创新提出一种基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法:提出体素分块方法将模型划分为多个区域,分别计算出不同区域的点云质心,利用区域点云质心匹配方法和NURBS曲面叠差理论,将不同工况下的桥面变形与原始点云模型进行叠差分析,得到了不同工况下的桥面全息变形色谱图。利用位移计采集的实测位移值进行误差分析,结果表明基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法具有较高的精度,与位移计实测值接近,总体变形差值控制在10%以内。

关键词：数字图像三维重建点云质心桥面形态叠差分析

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民事缺席审判的证据认定研究

民事缺席审判的证据认定研究

作者：熊晞佑南昌大学

学位级别：硕士

对席审判属于民事诉讼程序的常见形态,缺席审判则是一种例外,而证据认定无论是在对席还是缺席审判中都是不可或缺的一环。本文着眼民事案件中被告缺席这一角度,从民事缺席审判证据认定相对于对席审判的特殊性为切入口,剖析我国现阶段民... 详细信息

对席审判属于民事诉讼程序的常见形态,缺席审判则是一种例外,而证据认定无论是在对席还是缺席审判中都是不可或缺的一环。本文着眼民事案件中被告缺席这一角度,从民事缺席审判证据认定相对于对席审判的特殊性为切入口,剖析我国现阶段民事缺席审判证据认定的困境,对完善我国民事缺席审判证据认定的提出建议,意图规范审判人员在民事缺席判决中证据认定行为,准确把握案件事实,提高诉讼效率和判决质量,提高人民群众的司法满意度。本文将分为三个部分来阐述。第一部分,主要是对民事缺席审判证据认定的特殊性展开说明,从质证环节、言词证据、证据效力判断、证据认定说理四个方面入手,以民事缺席审判的特殊性打开行文的切入口,为后文分析民事缺席审判证据认定的问题及提出完善建议打下基础。第二部分,描述我国民事缺席审判适用现状,引出民事缺席审判证据认定存在的问题,并进行系统剖析,从法官证据认定的指导理念、自由裁量权、证据认定的结果及证据认定结果的可接受性四个方面,分析总结我国在民事缺席审判的司法实践中存在的问题。第三部分,针对中国缺席审判理论和实践中存在的各种问题,从司法理念、证明标准的把握、法官证据审查行为的规范、自由心证的公开四个方面,提出具体解决问题的建议,力求在民事缺席审判的司法实践中能够对法官证据认定有所帮助,提高人民群众对证据认定结果的可接受性。

关键词：民事缺席审判证据认定自由心证

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单元双块式无砟轨道翘曲变形特征的试验研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：赵磊蒋典佑施成西南交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题，探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征，厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系，基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验，根据试验实测数据研究了双块式无砟轨道温... 详细信息

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题，探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征，厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系，基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验，根据试验实测数据研究了双块式无砟轨道温度场时变规律以及空间分布特征，分析了温度梯度与道床板翘曲变形之间的相关关系。建立了双块式无砟轨道多层结构体系有限元模型，研究了温度梯度对道床板翘曲变形和轨面周期性不平顺的影响规律，并分析了温度梯度作用下无砟轨道周期性变形的特征，最终提出了合理的控制措施。研究结果表明：双块式无砟轨道结构温度及温度变形均具有明显的日周期性变化特征，轨道结构温度在距离道床板表面0.16m范围内变化活跃；道床板竖向位移量与温度梯度值呈正相关关系，实测最大正、负温度梯度+55/-33℃/m作用下，板角竖向位移量为-0.47/0.64 mm，板中竖向位移为-0.15/0.27mm，正温度梯度最值时刻板中竖向位移量较板角低约68.1%，负温度梯度最值时刻板中较板角低约57.8%；仿真分析表明，正温度梯度下钢轨与道床板呈板中高、板端低的周期性变形趋势，负温度梯度时钢轨与道床板变形与之相反；当温度梯度为90℃/m和-45℃/m时，钢轨垂向变形差分别为0.58 mm和0.26 mm，道床板侧边垂向变形差分别为1.01 mm和0.55 mm。研究成果可为控制目前广泛存在的无砟轨道周期性变形问题提供理论指导。

关键词：高速铁路双块式无砟轨道温度梯度周期性变形现场试验