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重载铁路桥梁动力响应的随机性分析及最大值估计

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中国铁道科学 2017年第2期38卷 42-48页

作者：谈遂余志武金城毛建锋中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

为评估现有桥梁通行大轴重列车的可行性,基于某重载铁路桥梁的现场试验数据,对不同轴重列车以不同运行速度通过桥梁时桥梁动力响应的随机性进行分析,并且结合3倍标准差原理进行动力响应最大值估计。结果表明:在60~80km·h^(-1)的速度范... 详细信息

为评估现有桥梁通行大轴重列车的可行性,基于某重载铁路桥梁的现场试验数据,对不同轴重列车以不同运行速度通过桥梁时桥梁动力响应的随机性进行分析,并且结合3倍标准差原理进行动力响应最大值估计。结果表明:在60~80km·h^(-1)的速度范围内,列车速度对桥梁的竖向挠度和横向振幅影响不大;随着列车速度的提高,桥梁的竖向振幅缓慢增加,而且桥梁跨中的横、竖向强振频率和振动加速度也呈逐渐增大趋势;随着货车轴重的增加,桥梁的竖向挠度呈近似线性增加趋势,振幅和振动加速度也不断增大;25t轴重运营列车引起的桥梁动力响应的概率密度离散程度较大,而试验列车的离散程度较小;在相同列车速度条件下,跨中的横向响应比竖向响应的随机性大,振幅和振动加速度的随机性相当,竖向挠度的随机性最小;对1座孔跨布置为2-24m的低高度预应力混凝土T型简支梁桥的动力响应最大值估计的结果表明,该桥能够通行75km·h^(-1)速度以下的30t轴重列车。

关键词：桥梁轴重动力响应随机性最大值估计重载铁路

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纳米技术在基因治疗和生物医学中的应用

中北大学学报（自然科学版） 2005年第5期26卷 358-361页

作者：毛建锋刘玉存雷建宇中北大学环境与安全工程系山西太原030051 中北大学动力机械系山西太原030051

综述了纳米技术在DNA检测与识别,基因治疗和核酸分子的高速测序,药物和基因转染载体等方面的应用,并对本学科的应用前景和发展方向作了大胆的预测,指出了本学科在产业化、临床应用、基因载体及应用、纳米通道测序等方面存在和亟待解决... 详细信息

综述了纳米技术在DNA检测与识别,基因治疗和核酸分子的高速测序,药物和基因转染载体等方面的应用,并对本学科的应用前景和发展方向作了大胆的预测,指出了本学科在产业化、临床应用、基因载体及应用、纳米通道测序等方面存在和亟待解决的问题.

关键词：纳米技术基因疗法 DNA检测基因载体纳米通道

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高速公路拓宽工程交通分流技术研究

高速公路拓宽工程交通分流技术研究

作者：毛建锋长安大学

学位级别：硕士

高速公路拓宽工程建设是未来我国进行高速公路网增容、保通保畅的重要实现手段，拓宽工程的顺利实施依赖于科学、合理的交通分流技术。然而，现阶段高速公路拓宽工程交通分流主要依靠人为经验进行，对交通分流影响认识不足，缺乏有针对... 详细信息

高速公路拓宽工程建设是未来我国进行高速公路网增容、保通保畅的重要实现手段，拓宽工程的顺利实施依赖于科学、合理的交通分流技术。然而，现阶段高速公路拓宽工程交通分流主要依靠人为经验进行，对交通分流影响认识不足，缺乏有针对性的交通分流方案和交通分流管控技术，并对交通分流后的相关影响指标缺乏反馈和修正机制。因此，对高速公路拓宽工程交通分流技术进行研究具有重要的现实意义和应用价值。通过分析区域社会经济、公路网基础条件、拓宽工程保通方案、关键节点通行能力等，提出了对交通分流路径选择和交通分流管控措施的影响因素;基于交通出行区域划分，提出了路网远程分流、中途交通分流和短途交通分流方式的适用条件;基于出行时段、分流车型、节点优先级、节点分流方法、交通分流范围及目标饱和度等多层次递进分析，建立了适用于不同时段的交通分流模型，不仅适用于正常情况下交通分流，而且也适用于非正常情况下交通分流（旅游旺季和节假日期间分流等）。基于GoogleEarth软件提取高速公路拓宽工程影响区域内相关的公路网基础数据，建立了ArcGIS区域矢量化公路网;基于ArcGIS的网络分析功能，提出了ArcGIS交通分流辅助系统，包括基础数据导入、服务水平计算、分流路径和分流方案评价四个功能程序，有效地实现了交通分流方案的程序化和可视化。根据高速公路拓宽工程交通分流方案，结合交通监控技术和管控方式，提出了高速公路拓宽工程交通分流管控流程;为了解决高速公路互通式立交出入口交通分流拥堵问题，提出了入口匝道实行交通单方向开通管控措施和基于客货分离的出口匝道强制分流措施;考虑出行者行驶途中信息接受程度不同，提出了多种交通分流信息发布技术。

关键词：高速公路拓宽工程交通分流 ArcGIS 交通监控管理

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基于车桥耦合随机振动的桥梁动力安全性分析

铁道工程学报 2016年第9期33卷 55-61,112页

作者：余志武谈遂毛建锋中南大学长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

研究目的：列车通过桥梁时，过大的桥梁振动会影响桥上列车运行的安全性。为保障列车的安全平稳运行，需建立考虑车桥耦合的随机振动模型，并对桥梁动力性能进行分析。本文基于空间车桥时变耦合系统模型，引入不平顺功率谱，编制基于MAT... 详细信息

研究目的：列车通过桥梁时，过大的桥梁振动会影响桥上列车运行的安全性。为保障列车的安全平稳运行，需建立考虑车桥耦合的随机振动模型，并对桥梁动力性能进行分析。本文基于空间车桥时变耦合系统模型，引入不平顺功率谱，编制基于MATLAB的车桥耦合随机振动分析程序，采用虚拟激励法计算车桥振动响应的标准差。研究结论：（1）与Monte Carlo法相比，虚拟激励法对标准差以及响应功率谱的求解十分简单快速，虚拟激励法分析车桥随机振动精度更高，计算效率提高了1～2个数量级；（2）利用三倍标准差原理，得到随机响应可能出现的上下界限区间，与规范限值比较，从而为桥梁动力安全性分析提供一种新思路；（3）桥梁跨中横向加速度和横向振幅的最大值和最小值曲线基本呈对称分布，其随机性较大，对于桥梁竖向加速度，确定性响应部分与由轨道不平顺引起的随机响应同样重要；（4）桥梁跨中竖向位移的随机性不大，主要由确定性荷载决定其大小；（5）该研究成果可为考虑车桥耦合随机振动的桥梁动力性能评价提供科学依据。

关键词：车桥耦合模型随机振动虚拟激励法安全性功率谱

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纳米金刚石分散及应用研究

纳米金刚石分散及应用研究

作者：毛建锋中北大学

学位级别：硕士

炸药爆轰法合成纳米金刚石粉具有金刚石和纳米材料的双重特性。在新型复合材料开发领域有很大的发展潜力。鉴于其发展历史仅有十几年,对其性能的研究尚不全面,应用开发领域的研究则处于探索阶段。本文重点研究了制约纳米材料应用的纳米... 详细信息

炸药爆轰法合成纳米金刚石粉具有金刚石和纳米材料的双重特性。在新型复合材料开发领域有很大的发展潜力。鉴于其发展历史仅有十几年,对其性能的研究尚不全面,应用开发领域的研究则处于探索阶段。本文重点研究了制约纳米材料应用的纳米金刚石分散问题,并对纳米金刚石的应用开发进行了尝试。分析了纳米金刚石的组成结构和特性。对纳米粒子的分散稳定理论,团聚机理进行了理论研究。分别采用无机电解质、表面活性剂和超声波等方法对纳米金刚石进行了分散实验研究。研究表明,硅酸钠和焦磷酸钠是纳米金刚石的良好分散剂,当分散液浓度在1～1.5g/L时,分散效果较佳。超声分散研究表明,使用聚乙二醇作为分散介质,可得到分散五天左右的悬浮液,但分散后粒度较大,使用十二烷基硫酸钠和顺丁烯二酸酐混合作为分散介质在水中分散效果较好,可稳定两天左右。研究了纳米润滑材料的减摩抗磨机理,选用二烷基二硫代磷酸对纳米金刚石进行了表面改性,制备了含纳米金刚石润滑油,并对其摩擦学性能进行了实验研究。另外,本文还对纳米金刚石在化学耐磨复合镀层中的应用进行了研究尝试。

关键词：纳米金刚石,分散,应用,润滑,化学镀

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用复合氢化物改善纯镁储氢性能的研究

用复合氢化物改善纯镁储氢性能的研究

作者：毛建锋中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）

学位级别：硕士

商业上切实可行的储氢技术是燃料电池汽车普及的关键之一。储氢材料不仅要安全可靠，而且还要有高储氢容量和密度。美国能源部设定的用于燃料电池汽车的储氢容量最低为6.5 wt％、密度为62 kg／m，并在100 bar和200℃以下应该能迅速充放... 详细信息

商业上切实可行的储氢技术是燃料电池汽车普及的关键之一。储氢材料不仅要安全可靠，而且还要有高储氢容量和密度。美国能源部设定的用于燃料电池汽车的储氢容量最低为6.5 wt％、密度为62 kg／m，并在100 bar和200℃以下应该能迅速充放氢。在传统的储氢金属中镁由于其储氢容量高(7.6 wt．％)，资源丰富和价格低廉，一直受到研究者的关注。但其苛刻的吸放氢条件(＞300℃)和较差的动力学性能是阻碍了实际的应用。虽然通过高能球磨达到纳米晶或非晶态能改善其性能，可球磨需要很长时间，从而要耗费很大的能量。本文以提高镁的吸放氢动力学性能为目的，通过LiBH和LiNH使镁活化，并运用XRD、PCT等测试手段对复合氢化物改善镁的储氢性能进行了研究。设计了一种球磨罐，它能承受＜5MPa高压(氢压)且可以在真空下工作。在氩气气氛下球磨混合物LiBH／Mg(1∶4)1小时，此混合物在250℃下，60分钟时的吸氢量为6.7wt％，200℃下，80分钟时的吸氢量为3.0wt％。而在相同条件下的纯镁几乎不吸氢。在350℃时的放氢结果表明，纯镁的平均放氢速度为1.01×10wt％s，而LiBH／Mg(1∶4)的平均放氢速度为2.85×10 wt％s。在3MPa氢压下球磨混合物LiBH／Mg(1∶10)40小时直接合成了高活性的MgH。在200℃下80分钟时的吸氢量为5.70wt％，150℃下200分钟时的吸氢量为1.30wt％。在氩气气氛下球磨混合物Mg+5wt％LiNH一小时，此混合物在200℃下，2小时的吸氢量为2.65wt％，12小时的吸氢量为5.95wt％，是镁理论吸氢量的78.28％。而在相同条件下的纯镁在300℃下2小时的吸氢量只有0.8wt％，12小时的吸氢量也只有4.6wt％。在3MPa氢压下球磨混合物Mg+5wt％LiNH 40小时直接合成了高活性的MgH。在200℃时2小时的吸氢量为5.19wt％，6小时的吸氢量为6.28wt％，12小时的吸氢量为6.51wt％。研究表明：LiBH和LiNH能有效改善纯镁的储氢性能。在氩气气氛下球磨LiBH／LiNH储氢体系并对其进行了XRD分析。结果表明，LiBH和LiNH(1∶1，1∶2，1∶3)混合球磨1个小时就基本完成反应;并且在按摩尔比1∶2和1∶3之间全部反应生成新相。

关键词：镁复合氢化物储氢性能机械球磨

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基于改进点估计法的随机车桥竖向振动分析

振动与冲击 2020年第6期39卷 15-21页

作者：刘祥蒋丽忠向平毛建锋魏明龙中南大学土木工程学院长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

铁路混凝土桥梁在施工制造过程中不可避免会造成结构参数的随机性(如混凝土弹性模量、密度等),列车在运营过程由于旅客及货物的随机性会造成列车车体质量的随机性,这些随机性在列车桥梁随机振动中不可忽略。建立了竖向车桥耦合振动模型... 详细信息

铁路混凝土桥梁在施工制造过程中不可避免会造成结构参数的随机性(如混凝土弹性模量、密度等),列车在运营过程由于旅客及货物的随机性会造成列车车体质量的随机性,这些随机性在列车桥梁随机振动中不可忽略。建立了竖向车桥耦合振动模型,利用基于自适应降阶的改进点估计法及Newmark-β积分法编制了随机车桥竖向振动程序,分析了考虑列车车体质量与桥梁结构参数随机的列车、桥梁随机响应的前四阶中心矩,与Monte Carlo法对比结果表明,改进点估计法能够高效精确地计算车桥耦合随机响应,效率提高了2~3个数量级。在得到相应的前四阶中心矩后,通过立方正态变换技术拟合出响应的概率密度函数,该方法可为列车-桥梁极限状态设计提供参考。

关键词：车桥耦合模型改进点估计法随机参数

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车辆参数随机的车桥竖向随机振动分析

铁道学报 2015年第1期37卷 97-104页

作者：余志武毛建锋谈遂曾志平中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

车辆参数的随机性对车桥耦合随机振动的影响不可忽略。基于车-桥竖向耦合模型，考虑车辆荷载及一系、二系竖向弹簧刚度与弹簧阻尼的随机性，采用数论选点法对多维随机变量选取离散代表点，并基于正态分布利用 Voronoi区域对代表点集进... 详细信息

车辆参数的随机性对车桥耦合随机振动的影响不可忽略。基于车-桥竖向耦合模型，考虑车辆荷载及一系、二系竖向弹簧刚度与弹簧阻尼的随机性，采用数论选点法对多维随机变量选取离散代表点，并基于正态分布利用 Voronoi区域对代表点集进行剖分赋得初始概率；建立概率密度演化随机动力方程，基于 MATLAB编制车桥耦合随机振动分析程序；采用 newmark-β积分法及带TVD格式的双边差分法计算车桥振动响应均值、标准差及时变概率密度演化分布。结果表明：与随机模拟法相比，概率密度演化法分析车桥随机振动精度更高，计算效率提高1~2个数量级；车辆载重随机荷载是车桥竖向耦合随机响应的主因之一；不可忽略二系竖向弹簧随机刚度及随机阻尼对列车竖向振动的影响；桥梁挠度均值整体随车速先增大后减小，其变异系数受车速的影响。

关键词：车桥耦合模型概率密度演化方法列车随机参数数论选点法 Voronoi区域

燃机电厂黑启动与保安柴油发电机组配置方案及启动方式研究

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南方能源建设 2023年第2期10卷 92-100页

作者：徐晓燕毛建锋沈云中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]为了降低燃机电厂初期投资,在保证机组安全的同时,通过黑启动功能获取广东辅助服务经济补贴,提出了扩建燃机时采用多台柴油发电机组的配置方案,用于9F机组事故停机保安电源,同时又作为原9E机组黑启动电源。[方法]为了实现技术经... 详细信息

[目的]为了降低燃机电厂初期投资,在保证机组安全的同时,通过黑启动功能获取广东辅助服务经济补贴,提出了扩建燃机时采用多台柴油发电机组的配置方案,用于9F机组事故停机保安电源,同时又作为原9E机组黑启动电源。[方法]为了实现技术经济最优化,通过柴油发电机组配置及厂用电接线的多方案比选论证,给出了合理配置方案。并对推荐方案的事故停机控制逻辑以及黑启动控制逻辑进行论述。[结果]通过黑启动试验结果表明,各电气量均满足规范要求,推荐方案能满足黑启动功能并通过电网公司验证。[结论]多台柴油机同时用于黑启动及保安功能的方案,为今后燃机电厂黑启动及保安电源工程设计提供参考及借鉴。

关键词：保安电源黑启动柴油发电机组控制逻辑厂用电