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木结构墙体空气声隔声性能

林业科学 2024年第10期60卷 104-115页

作者：岳孔程相宇张玉才吴鹏石鑫磊郭华瑜南京工业大学土木工程学院南京211800 南京工业大学建筑学院南京211800

【目的】研究全频段范围内木结构墙体空气声隔声性能,明确限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈,揭示设置隔声垫层、改变骨架类型、设置窗体等设计参数对墙体隔声性能的影响规律,提出高空气声隔声等级的木结构墙体体系,为木结构墙体在... 详细信息

【目的】研究全频段范围内木结构墙体空气声隔声性能,明确限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈,揭示设置隔声垫层、改变骨架类型、设置窗体等设计参数对墙体隔声性能的影响规律,提出高空气声隔声等级的木结构墙体体系,为木结构墙体在装配式建筑中的高效应用提供技术支撑。【方法】通过小尺寸材料层面的阻抗管法试验,比较分析60~6300 Hz频率范围内工业级弹性橡胶板(橡胶板)、聚氨酯橡胶隔音减震板(聚氨酯板)和聚苯乙烯挤塑板(XPS板)等隔声垫层的隔声性能;基于实验室法开展全尺寸墙体在100~5000 Hz频率范围内的隔声试验,通过1/3倍频程频段18个中心频率对应的单值隔声量,得到墙体计权隔声量(R_(w))、频谱修正量和隔声等级,并与装配式建筑中广泛应用的蒸压加气混凝土(ALC)墙体和正交胶合木(CLT)墙体进行比较。【结果】相较同一厚度的聚氨酯板和XPS板,全频段范围内橡胶板的隔声量较高,且其隔声性能随板厚增加而提高,试验范围内,10 mm厚橡胶板隔声效率最高。常规构造木骨架墙体的隔声量整体上随声波频率增加而提高,该墙体体系在125和3150 Hz处分别出现明显的共振隔声低谷和吻合隔声低谷,其R_(w)为43 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别为4和3级;在墙骨架和定向刨花板(OSB)间设置10 mm厚橡胶板后,受制于木龙骨的声桥作用,墙体隔声性能提升有限,R_(w)增至45 dB,隔声等级未发生改变,常规构造和设置橡胶板的木骨架墙体体系均不满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。当墙骨架采用轻钢骨架且轻钢骨架两侧均覆面双层石膏板(GB)时,该墙体体系的R_(w)增至50 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别升至6和5级;在石膏板和轻钢骨架间设置10 mm压缩玻璃棉条后,R_(w)增至51 dB,隔声等级未发生改变,该轻钢骨架墙体体系满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。与200 mm厚单层和复合ALC墙体相比,试验范围内轻钢骨架墙体的厚度和面密度分别降低35%和70%,但空气声隔声性能更高;针对道路交通、企业生产经营和日常生活等噪音对应的频率范围(160~630 Hz),该轻钢骨架墙体体系的隔声性能增加明显。在常规构造木骨架墙体基础上开洞安装R_(w)为33 dB的窗体,墙体在全频段范围内的隔声频谱特性曲线未发生明显变化,其R_(w)达44 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别为5和4级;常规构造木骨架墙体一侧的GB由单层增至双层、木骨架和OSB间设置10 mm厚橡胶板、木骨架和GB间设置金属减震龙骨制成复合墙体,在复合墙体上安装窗体,该墙体的R_(w)增至48 dB,且在低频段下的共振隔声低谷和高频段下的吻合效应低谷消除或明显变浅,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别升至6和5级,满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。【结果】与木骨架墙体相比,CLT墙体的空气声隔声性能较低;共振隔声低谷、吻合隔声低谷和声桥效应是限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈因素,导致该墙体体系不能满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。将木骨架替换为轻钢骨架,并设置隔声垫层、增加墙面板数量,能够有效提高墙体的空气声隔声性能。

关键词：木结构墙体空气声隔声性能隔声垫层轻钢骨架计权隔声量

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2A97铝锂合金喷丸表面完整性及耐腐蚀性能分析

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表面技术 2024年第15期53卷 184-193页

作者：黄浩牛金涛尹建国张朝阳王相宇乔阳济南大学机械工程学院济南250022 山东开泰抛丸机械股份有限公司山东滨州256217

目的延长2A97铝锂合金的服役寿命,提高其耐腐蚀性能。方法采用正交试验法,研究喷丸工艺对合金2A97加工表面完整性的影响。通过极差分析,获得喷丸角度、弹丸粒径、喷丸速度和覆盖率等工艺参数对表面粗糙度、残余应力和加工硬化的影响。... 详细信息

目的延长2A97铝锂合金的服役寿命,提高其耐腐蚀性能。方法采用正交试验法,研究喷丸工艺对合金2A97加工表面完整性的影响。通过极差分析,获得喷丸角度、弹丸粒径、喷丸速度和覆盖率等工艺参数对表面粗糙度、残余应力和加工硬化的影响。采用超景深三维显微镜分析2A97喷丸前后的表面形貌,采用扫描电子显微镜分析表面元素分布,采用光学显微镜表征其微观组织结构。通过动电位极化测试和表面接触角的测量,对比、评价喷丸处理对合金表面耐腐蚀性能的影响。结果喷丸处理在合金2A97表面引入了剧烈的塑性变形层,且使其表面粗糙化。与喷丸角度和覆盖率相比,喷丸速度和弹丸粒径对表面粗糙度的影响程度更大。喷丸表面的最大残余压应力为-415.54MPa,表面加工硬化程度在133%~241%之间波动。与未喷丸相比,经喷丸后试样表层组织发生了明显细化。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,喷丸试样表面表现出更好的耐腐蚀性能,表面腐蚀坑数量及大小明显降低;喷丸表面接触角均大于90°,均表现出疏水性。结论相较于铣削表面,2A97铝锂合金喷丸表面的耐腐蚀性能更加优异。

关键词： 2A97铝锂合金喷丸工艺表面完整性耐腐蚀性能润湿性

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辉光离子渗氮奥氏体灰铸铁渗氮层的组织和性能

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金属热处理 2024年第10期 251-258页

作者：曹驰张琢陈志林宋相宇兰州理工大学材料科学与工程学院兰州理工大学温州泵阀工程研究院浙江振兴石化机械有限公司

采用辉光离子渗氮处理在不同温度下（380、540℃）在Ni15Cu6Cr2奥氏体灰铸铁表面制备渗氮层。利用蔡司光学显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪分析渗氮层的截面组织、元素分布和物相组成；通过磨痕形貌和三维轮廓分析渗氮层的摩... 详细信息

采用辉光离子渗氮处理在不同温度下（380、540℃）在Ni15Cu6Cr2奥氏体灰铸铁表面制备渗氮层。利用蔡司光学显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪分析渗氮层的截面组织、元素分布和物相组成；通过磨痕形貌和三维轮廓分析渗氮层的摩擦学性能；采用电化学试验考察渗氮前后奥氏体灰铸铁的耐蚀性。结果表明，经380℃×10 h渗氮处理后，在奥氏体灰铸铁表面获得了厚2μm左右，由ε相和少量γ′相组成的化合物层，表面硬度为330 HV0.05左右。当渗氮温度升高到540℃时，表面硬度提高到900 HV0.05左右，化合物层厚度达到10μm左右，ε相逐渐转变为γ′相，整个渗氮层厚度约为45μm。奥氏体灰铸铁基体的磨损机制为磨粒磨损，经渗氮后逐渐转变为黏着磨损，磨痕宽度逐步变窄，磨痕深度逐渐变浅，耐磨性能得到显著提升。经540℃渗氮后，耐蚀性显著提升，相较于基体自腐蚀电位由-0.337 V增大到-0.217 V,自腐蚀电流密度由1.51×10-6A/cm2减小到3.07×10-7A/cm2。

关键词：辉光离子渗氮奥氏体铸铁渗氮层耐磨性耐蚀性组织

NCRP 151与GBZ 201.2机房屏蔽计算保守性分析

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核电子学与探测技术 2024年第2期44卷 311-315页

作者：杨悦熊川宝连相宇安徽省核工业勘查技术总院芜湖241000

随着城乡居民对肿瘤治疗和镇痛治疗需求的日益增加,医用直线加速器建设项目变得愈加频繁。为提高医用直线加速器建设的辐射防护评价科学性,本文对比研究了国际标准NCRP 151-2005和国内卫生标准GBZ 201.2-2011的差异性,并结合某加速器建... 详细信息

随着城乡居民对肿瘤治疗和镇痛治疗需求的日益增加,医用直线加速器建设项目变得愈加频繁。为提高医用直线加速器建设的辐射防护评价科学性,本文对比研究了国际标准NCRP 151-2005和国内卫生标准GBZ 201.2-2011的差异性,并结合某加速器建设项目,分析了两标准对10 MV常规治疗模式和6 MV FFF治疗模式下关注点剂量率的预测结果保守性。相关研究成果对于指导医用直线加速器建设项目环境影响评价计算和提升国内核技术利用水平,具有一定的参考价值。

关键词：医用直线加速器辐射防护 NCRP 151 GBZ 201.2

不同粗糙元结构下CaCO污垢局部沉积特性研究

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化工学报 2024年

作者：韩志敏周相宇张宏宇徐志明东北电力大学能源与动力工程学院

由于换热器实际的热交换过程中换热壁面并非绝对光滑，而粗糙换热壁面很容易在部分局部位置处结垢。因此本文基于已构建的局部析晶污垢模型，对不同粗糙元结构下CaCO3污垢局部沉积特性进行数值模拟研究。主要对比了三种不同形状（矩形... 详细信息

由于换热器实际的热交换过程中换热壁面并非绝对光滑，而粗糙换热壁面很容易在部分局部位置处结垢。因此本文基于已构建的局部析晶污垢模型，对不同粗糙元结构下CaCO3污垢局部沉积特性进行数值模拟研究。主要对比了三种不同形状（矩形、梯形和三角形）的粗糙元，并详细分析了三角形粗糙元的相对高度和相对宽度的影响。结果表明，三种粗糙元通道内的局部污垢热阻平均值均小于光滑通道，其中三角形粗糙元的局部污垢热阻平均值最小。三种粗糙元通道局部污垢热阻沿通道长度增加均呈周期性变化，且在每个周期内均存在峰值，其中最大峰值位于粗糙元背风侧。此外，局部污垢热阻随着三角形粗糙元相对高度的增加而减小，而随着相对宽度的增加而略有增加，说明相对高度对局部污垢沉积影响更大。

关键词：粗糙元 CaCO 污垢模型局部污垢热阻结垢数值模拟

真空扩散对奥氏体灰铸铁渗硼层组织与性能影响的研究

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真空科学与技术学报 2024年第5期44卷 436-444页

作者：曹驰陈东升陈志林宋相宇兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 兰州理工大学温州泵阀工程研究院温州325105 浙江振兴石化机械有限公司温州325200

为了改善奥氏体灰铸铁渗硼层厚度不足和脆性过大的问题,研究了渗硼处理和渗硼/真空扩散复合处理对奥氏体灰铸铁表面改性层摩擦磨损性能的影响和影响机理。利用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、电子探针等设备对单一处理和复合处理试... 详细信息

为了改善奥氏体灰铸铁渗硼层厚度不足和脆性过大的问题,研究了渗硼处理和渗硼/真空扩散复合处理对奥氏体灰铸铁表面改性层摩擦磨损性能的影响和影响机理。利用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、电子探针等设备对单一处理和复合处理试样的渗层进行了金相组织、元素分布、物相组成、表面硬度、截面硬度以及磨痕分析。结果表明:真空扩散对渗硼层有着增厚的作用,能够有效的将脆性较大的FeB相转化为脆性相对较小Fe2B相,改善渗硼层的耐磨性,但会使得渗层的表面硬度略微降低,渗层中石墨的粗化现象更为加重。

关键词：真空扩散固体渗硼奥氏体铸铁摩擦磨损

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低浓度铵盐高效精准脱除新疆准东煤中钠

煤炭学报 2024年第S1期49卷 404-412页

作者：苏金水卓相宇张丽芳张博王磊倪中海中国矿业大学化工学院中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心

新疆准东地区拥有丰富的高钠煤资源，它们是优质动力煤和化工原料用煤，但钠质量分数高会导致燃烧和气化过程中设备污染和积灰结渣严重，从而严重限制了准东煤的大规模高效利用，钠的高效经济绿色脱除对准东煤的清洁利用具有重要意义。... 详细信息

新疆准东地区拥有丰富的高钠煤资源，它们是优质动力煤和化工原料用煤，但钠质量分数高会导致燃烧和气化过程中设备污染和积灰结渣严重，从而严重限制了准东煤的大规模高效利用，钠的高效经济绿色脱除对准东煤的清洁利用具有重要意义。详细研究了系列低浓度铵盐对准东低阶高钠煤中钠的脱除规律及机制，结果表明：去离子水仅能脱除约52%的煤中钠，当使用0.006mol/L的低浓度NH4Ac、NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4NO3、TMACl等各类铵盐时，总钠和有机钠脱除率可达90%～97%和80%～95%。煤灰中Na2O质量分数从原煤的6.21%和水处理煤的2.77%显著降低至低浓度铵盐处理煤的0.27%～0.81%。在上述各类铵盐中，NH4Ac脱钠效果最佳。脱钠药剂中阳离子对有机钠的脱除起着重要作用，其脱钠量顺序为H+> NH4+> TMA+，这归因于小的阳离子更有利于进入煤孔隙和有机质本体，与有机钠进行离子交换。铵盐能够脱除煤中各类羧酸钠是常规的离子交换机理，但酚钠的脱除机理可能涉及离子交换、酚铵盐的复分解及NH4+的水解等反应。提高温度、延长时间和增加铵盐量均能显著提高煤中总钠、水溶性无机钠和有机钠等各类形态钠的脱除量。建立了不同铵盐添加量与煤中总钠和有机钠脱除量之间的正相关关系，如对于NH4Ac为y（total Na）=12 479x（ammonium amount）+2 200, y（organic Na）=12 394x（ammonium amount）+136。该准东煤满足国家燃煤标准(w（Na2O）<2.0%，以灰分计质量分数)，需脱除约70%的总钠，每吨准东煤需添加约4.26 kg NH4Ac。

关键词：准东煤脱钠相关性铵盐

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循环老化三元锂离子电池热失控气体毒性研究

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1761-1769页

作者：张青松曲奕润中国民航大学民航热灾害防控与应急重点实验室天津300300

为研究高能量密度锂离子电池循环老化过程中热失控特性变化及释放气体的毒性危害,对不同循环老化程度的三元锂离子电池进行热滥用实验,利用气体传感器阵列,基于有效剂量分数模型对热失控气体毒性危害进行定量分析。结果表明,高镍含量三... 详细信息

为研究高能量密度锂离子电池循环老化过程中热失控特性变化及释放气体的毒性危害,对不同循环老化程度的三元锂离子电池进行热滥用实验,利用气体传感器阵列,基于有效剂量分数模型对热失控气体毒性危害进行定量分析。结果表明,高镍含量三元锂离子电池循环性能差,200次循环老化后,电池健康状态低于70%。老化电池更容易进入热失控状态,热失控反应更剧烈但释放能量少,释放气体燃烧效率低。在密闭空间内,电池热失控释放窒息性气体危害性比刺激性气体更高,150次循环老化电池的窒息性气体毒性累积效应比新鲜电池早638 s达到临界值1。随老化程度增加,最终电池的刺激性气体毒性即时效应与气体致死毒性即时效应降低,与新鲜电池相比,100次循环老化后,电池的刺激性气体毒性即时效应降低0.34,气体致死毒性即时效应降低0.19。研究结果可为老化电池安全性评估及热失控预警提供数据支撑。

关键词：三元锂离子电池热失控循环老化气体传感器阵列气体毒性分析

不同冷却条件下钛铝合金切削加工材料去除机理和加工表面完整性

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航空学报 2024年第13期45卷 210-228页

作者：王相宇王锦辉仇文豪牛金涛付秀丽乔阳济南大学机械工程学院济南250022

钛铝合金具有密度小、强度高、抗高温蠕变与抗氧化能力强等优势,在航天航空工业的应用前景广阔。但由于材料导热性能差、加工硬化严重、低温脆性,在切削加工中切削温度高,导致切削加工效率低、刀具寿命低和表面完整性差,限制了材料的应... 详细信息

钛铝合金具有密度小、强度高、抗高温蠕变与抗氧化能力强等优势,在航天航空工业的应用前景广阔。但由于材料导热性能差、加工硬化严重、低温脆性,在切削加工中切削温度高,导致切削加工效率低、刀具寿命低和表面完整性差,限制了材料的应用推广。针对钛铝合金切削温度高的问题,基于其力学性能对温度敏感的特性,在钛铝合金Ti-48Al-2Cr-2Nb材料力学性能、材料去除机理和切削加工表面完整性等方面开展了研究工作。通过霍普金森冲击剪切试验研究了材料在不同温度下的动态失效行为和断裂机理;通过有限元仿真和试验研究了不同冷却条件和切削参数下直角车削的切屑形貌及其形态演化,分析了材料去除机理;对材料进行了3种冷却条件下的端面车削试验,分析了表面粗糙度的变化规律;结合材料的断裂机理和片层组织断裂形式,揭示了微凹坑与微裂纹等表面缺陷的形成原因;结合切削力与切削温度分析了加工硬化程度与硬化层深度,揭示了硬度的变化原因。

关键词：冷却条件切削温度钛铝合金表面完整性材料去除机理