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风机荷载作用下频率比对砂土动力响应的影响

同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 738-748页

作者：张艳贾敏才蒋明镜谢志伟同济大学土木工程学院上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009

海上风机在运行过程中风荷载与波浪荷载频率耦合作用对土体动力特性的影响不容忽略,为了探究这种影响,采用多向循环动单剪系统(VDDCSS)对砂土进行了一系列试验研究,分析了双向剪切频率比f_(r)对砂土动应变、动孔压比以及动强度的影响。... 详细信息

海上风机在运行过程中风荷载与波浪荷载频率耦合作用对土体动力特性的影响不容忽略,为了探究这种影响,采用多向循环动单剪系统(VDDCSS)对砂土进行了一系列试验研究,分析了双向剪切频率比f_(r)对砂土动应变、动孔压比以及动强度的影响。试验结果表明:剪应变发展受双向频率耦合及应力组合效应的影响。循环应力比(C_(SR))为0.15时,双向频率耦合效应大于应力组合作用;随着应力水平的增加(C_(SR)=0.20或0.25),频率耦合效应和应力组合作用均得到了加强。在低应力水平时,破坏试样的孔压曲线呈“上凹型”且频率比对试样孔压发展影响不大。而随着应力水平增加(C_(SR)=0.20或0.25),孔压最终值u_(max)随之增大。除f_(r)=1.00与10.00对应试样外,土体动强度随f_(r)与C_(SR)值增大而减少。f_(r)=5.00对应试样应变大、孔压值高、强度低的原因与此比值下土体受双向频率耦合与应力组合的叠加效果增强有关。

关键词：循环单剪频率比动应变动孔压动强度

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不同盐度下深海能源黏土宏微观力学特性离散元分析

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岩土工程学报 2024年

作者：李政蒋明镜王思远天津大学建筑工程学院苏州科技大学土木工程学院同济大学土木工程防灾国家重点实验室

能源土的力学行为与水合物相平衡特性紧密相关，相较于砂土，黏土沉积物具有更小的孔径且孔径对水合物相平衡特性有较大的影响。本文通过引入孔径对相平衡线的影响，建立了胶结型深海能源黏土温-压-力-化三维微观接触模型，并开展了不... 详细信息

能源土的力学行为与水合物相平衡特性紧密相关，相较于砂土，黏土沉积物具有更小的孔径且孔径对水合物相平衡特性有较大的影响。本文通过引入孔径对相平衡线的影响，建立了胶结型深海能源黏土温-压-力-化三维微观接触模型，并开展了不同盐度下的深海能源黏土的三轴压缩数值模拟试验，对其应力应变曲线、体变、胶结破坏、团粒破碎率和强度特性等宏微观力学行为进行了分析，并与重塑黏土的力学特性进行了对比，讨论了水合物胶结对深海能源黏土力学特性的增强作用。结果表明：（1）低围压下，随着盐度的升高，深海能源黏土的峰值抗剪强度逐渐减小，且应变软化特征越不明显，同时体变先剪缩后微弱剪胀再剪缩的特点，高围压下其表现为应变硬化及剪缩特性；（2）随着围压的增大及环境盐度的升高，深海能源黏土的胶结破坏数和团粒破碎率均逐渐增大。（3）最后，通过对深海能源黏土的强度特性的分析发现，其强度包线呈现典型的非线性特征。

关键词：深海能源黏土孔径离散单元法三轴压缩盐度

城镇污水管道中甲烷和硫化氢产排特性及预测研究进展

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给水排水 2024年第3期50卷 154-162页

作者：蒋明赵刚唐建国上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125

我国城镇污水管网高水位运行、淤积严重,是排水系统甲烷温室气体和硫化氢排放的主要潜在来源,解析其产排特性、预测及控制策略将有助于排水管网的低碳运行和安全运维。主要分析了城镇污水管道系统中CH_(4)温室气体和H_(2)S有害气体产排... 详细信息

我国城镇污水管网高水位运行、淤积严重,是排水系统甲烷温室气体和硫化氢排放的主要潜在来源,解析其产排特性、预测及控制策略将有助于排水管网的低碳运行和安全运维。主要分析了城镇污水管道系统中CH_(4)温室气体和H_(2)S有害气体产排的研究现状及主要影响因素,表明污水管道内部环境、水质特性、水力条件等是关键影响因子,并通过改变系统内功能菌群结构影响最终目标气体的排放;对比国内外污水管道温室气体排放特点发现其受不同特征源、技术手段、收集方式、气候等因素的影响;阐述了模拟评估CH_(4)和H_(2)S气体的排放特征的主要模型,明确WATS和SEWEX等典型模型的应用场景和优缺点;最后,针对城市污水管道系统CH_(4)和H_(2)S减排在模型评估和控制策略等方面进行展望。

关键词：污水管道甲烷硫化氢产生特性预测

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6～18GHz中功率放大器芯片的设计与实现

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现代雷达 2024年

作者：李鑫肖曼琳蒋明杜鑫威上海工程技术大学城市轨道交通学院国网湖南省电力有限公司衡阳供电分公司

本文设计并实现一款基于0.25μm GaAs pHEMT工艺的宽带中功率放大器芯片。芯片设计中选用共源共栅结构提高放大器增益，并使用负反馈结构改善增益平坦度，从而拓展了中功率放大器的工作带宽，使得该芯片可以在更广的应用场景下被选用。... 详细信息

本文设计并实现一款基于0.25μm GaAs pHEMT工艺的宽带中功率放大器芯片。芯片设计中选用共源共栅结构提高放大器增益，并使用负反馈结构改善增益平坦度，从而拓展了中功率放大器的工作带宽，使得该芯片可以在更广的应用场景下被选用。芯片在片测试结果表明，6～18GHz增益为17±0.3dB，输入和输出回波损耗均小于-10dB。放大器工作电压为5V，电流消耗为63mA， 1dB压缩点输出功率为15dBm，芯片面积为1.94mm×1.08mm。

关键词： Ku波段中功率放大器 GaAs pHEMT工艺共源共栅

降压开采下深海能源土近井界面力学特性耦合分析

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岩土工程学报 2024年

作者：卢永鑫蒋明镜王思远天津大学建筑工程学院苏州科技大学土木工程学院同济大学土木工程防灾国家重点实验室

天然气水合物作为最有潜力的清洁能源之一备受关注。开采过程中水合物分解将使近井水合物沉积物（即深海能源土）力学特性劣化，引起系列开采风险及工程地质灾害。针对目前大多数研究未从微观角度着眼于开采中的能源土-井筒结构接触界... 详细信息

天然气水合物作为最有潜力的清洁能源之一备受关注。开采过程中水合物分解将使近井水合物沉积物（即深海能源土）力学特性劣化，引起系列开采风险及工程地质灾害。针对目前大多数研究未从微观角度着眼于开采中的能源土-井筒结构接触界面特性变化，本文采用实用型水合物开采多场耦合分析框架TOUGH+HYDRATE+PFC，考虑相对更为真实的能源土-井筒接触界面的不同情况，开展了降压开采多场耦合数值模拟，对近井土体以及井筒本身的力学响应进行了对比分析，探讨了井筒表面粗糙度对于开采中土体、井筒间的相互作用的影响规律。结果表明：(1)不同的井筒表面粗糙程度未对温压化及开采效率方面产生明显影响。(2)适当提高井筒表面的粗糙程度可有效地减小接触土体沉降幅度，增强井壁接触区域的土体稳定性，降低开采风险以保证开采能够相对稳定地长期进行。(3)井筒粗糙度的增大会导致井筒受到更大的摩擦力，需控制井筒表面不能过于粗糙以防止井筒本身受力过大影响而失稳破坏。

关键词：深海能源土水合物分解离散单元法开采井界面耦合分析

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环唑醇及氟环唑处理材的野外耐久性能评价

林业科学 2024年第6期60卷 148-152页

作者：蒋明亮张卿硕张景朋马星霞中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

【目的】探究氟环唑(EPO)、环唑醇(Cy)、铜胺(氨)环唑醇(CuCy)等制剂处理材的野外耐久性能,确定各制剂在户外与土壤接触(C4.1)时的推荐使用或标准载药量,为该类防腐剂处理质量标准的制定及其实际应用提供依据。【方法】制备稳定的Cy和EP... 详细信息

【目的】探究氟环唑(EPO)、环唑醇(Cy)、铜胺(氨)环唑醇(CuCy)等制剂处理材的野外耐久性能,确定各制剂在户外与土壤接触(C4.1)时的推荐使用或标准载药量,为该类防腐剂处理质量标准的制定及其实际应用提供依据。【方法】制备稳定的Cy和EPO水溶性微乳液,以马尾松和辐射松为试验材料,采用真空加压处理工艺,依据《木材防腐剂性能评估的野外埋地试验方法》(GB/T 27655—2011),将Cy、EPO和CuCy制剂处理试样进行埋地测试,每年记录并计算处理材的耐腐朽和抗白蚁蛀蚀完好指数,确定其耐腐朽和防白蚁性能。【结果】在木材腐朽中等危害区域(Z2)北京试验场,载药量≥0.049 kg·m^(-3)Cy和载药量≥0.047 kg·m^(-3)EPO处理材7年后耐腐朽完好指数≥9.0,耐腐朽性能良好;载药量1.60~3.20 kg·m^(-3)CuCy处理的马尾松和载药量1.40~3.04 kg·m^(-3)CuCy处理的辐射松11年后耐腐朽完好指数全部为10,耐腐朽性能较好,CuCy处理材耐腐朽性能与铜/戊唑醇/丙环唑(CuPT)相当。在木材腐朽白蚁严重危害区域(Z4)广州试验场,载药量1.97~2.80 kg·m^(-3)CuCy处理的马尾松11年后耐腐朽完好指数≥9.78,其中载药量2.80 kg·m^(-3)CuCy处理材11年后抗白蚁蛀蚀完好指数为7.15。【结论】在Z2区域C4.1使用时,CuCy处理材载药量≥1.60 kg·m^(-3)可确保耐腐朽性能;在Z4区域C4.1使用时,CuCy处理材载药量≥2.80 kg·m^(-3)可确保耐腐朽和防白蚁性能。在Z2区域C4.1使用环境,不含铜Cy和EPO处理材的耐腐性能较戊唑醇/丙环唑高效;在Z2及Z4区域C4.1使用环境,当载药量等量时,CuCy处理材的耐久性能与CuPT相当。

关键词：环唑醇氟环唑铜唑野外埋地试验耐久性

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Cu-Zr复合氧化物催化耦合甘油和CO_(2)合成碳酸甘油酯

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 171-183页

作者：徐换换柯义虎北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室宁夏银川750021 北方民族大学宁夏太阳能化学转化技术重点实验室宁夏银川750021

采用水热法合成了一系列不同Cu-Zr物质的量比的Cu1-xZrxO_(2)双金属氧化物,以此为催化剂,将生物柴油生产过程副产物甘油与温室气体CO_(2)耦合反应制备精细化工产品碳酸甘油酯。结果表明,Zr掺杂量不同,催化剂对甘油羰基化反应效果呈现明... 详细信息

采用水热法合成了一系列不同Cu-Zr物质的量比的Cu1-xZrxO_(2)双金属氧化物,以此为催化剂,将生物柴油生产过程副产物甘油与温室气体CO_(2)耦合反应制备精细化工产品碳酸甘油酯。结果表明,Zr掺杂量不同,催化剂对甘油羰基化反应效果呈现明显差距,最佳反应条件下,Cu0.99Zr0.01O_(2)催化剂具有最佳催化性能,甘油转化率和碳酸甘油酯选择性分别达到64.1%和85.9%。并且发现与纯CuO和纯ZrO_(2)相比,Cu1-xZrxO_(2)复合氧化物在甘油与CO_(2)耦合反应体系中表现出更强的催化活性,结合X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(TPD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段,推测高活性与Zr在CuO表面的分散程度、催化剂表面氧物种含量及酸碱性位点数量有关。此外,为了研究催化剂的稳定性,以Cu0.99Zr0.01O_(2)催化剂作为基准进行了循环性能测试,结果表明,经过六次循环后,甘油的转化率和碳酸甘油酯的选择性未发生明显变化,说明该催化剂稳定性良好。

关键词：甘油碳酸甘油酯二氧化碳复合氧化物 2-氰基吡啶

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结构性深海固碳黏土的离散元模拟方法研究

岩土工程学报 2024年

作者：蒋明镜董硕韩亮张鑫蕊苏州科技大学土木工程学院同济大学土木工程防灾国家重点实验室

二氧化碳（CO2）置换法在深海能源黏土中规模开采天然气对减少碳排放和维持地层稳定具有重要意义。置换开采过程中含有CO2水合物的黏土沉积物称为深海固碳黏土。本文通过分析现有室内试验数据绘制出甲烷（CH4）-CO2双组分水合物相平衡... 详细信息

二氧化碳（CO2）置换法在深海能源黏土中规模开采天然气对减少碳排放和维持地层稳定具有重要意义。置换开采过程中含有CO2水合物的黏土沉积物称为深海固碳黏土。本文通过分析现有室内试验数据绘制出甲烷（CH4）-CO2双组分水合物相平衡线，建立环境参数L与CO2水合物强度、弹性模量的关系，并将其引入本团队开发的胶结型深海能源黏土三维离散元接触模型，最终建立能够考虑CO2摩尔分数影响的结构性深海固碳黏土三维胶结接触模型；基于该模型开展等向压缩试验和常规三轴压缩试验离散元模拟，并与室内试验进行对比分析。结果表明：基于本文所建立的结构性深海固碳黏土三维胶结接触模型的离散单元法能够表征不同环境条件下深海固碳黏土力学特性的变化规律，为深入开展深海水合物开发利用提供了技术参考。

关键词：深海固碳黏土二氧化碳摩尔分数相平衡离散单元法力学特性

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离散元中反力型刚性边界的高效模拟方法

计算力学学报 2024年

作者：李昊蒋明镜阿比尔的王多银重庆交通大学河海学院苏州科技大学土木工程学院同济大学土木工程学院

使用离散单元法（DEM）进行数值仿真分析时，对颗粒体施加精确的边界条件是保证模拟结果准确性的必要前提之一。在DEM中使用刚性边界对颗粒体施加应力边界条件时，若边界处的应力条件会随边界位置的变化而变化（称该类边界为反力型边界... 详细信息

使用离散单元法（DEM）进行数值仿真分析时，对颗粒体施加精确的边界条件是保证模拟结果准确性的必要前提之一。在DEM中使用刚性边界对颗粒体施加应力边界条件时，若边界处的应力条件会随边界位置的变化而变化（称该类边界为反力型边界），则采用现有的伺服算法对反力型刚性边界进行模拟时会存在难以收敛的问题。为避免这一不足，本文提出了一种可在DEM仿真中精确高效地计算弹性范围内轴对称分布反力型刚性边界相对平衡位置的迭代计算方法，并将该算法植入到DEM商业软件PFC3D v6.0中，验证模拟算法的可行性及程序编写的正确性；最后进一步将算法程序用于河海大学提出的一种新型静止侧压力系数的DEM仿真试验研究中。结果表明：平衡位置算法能够准确高效地模拟DEM仿真过程中任意时刻反力型刚性边界的相对平衡位置；使用该算法后，所得仿真试验结果的波动明显减弱并获得了实际分析价值，且计算过程中迭代失败概率很小，计算效率较高。因此，可认为本文所提出的平衡位置算法可在DEM中对反力型刚性边界进行精确高效的模拟。

关键词：离散单元法(DEM) 反力型刚性边界边界条件计算方法