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盾构切削钢筋混凝土桩基的动力响应

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：陈裕康李兴高梅君张胜张长顺闵凡路北京交通大学土木建筑工程学院河海大学土木与交通工程学院上海隧道工程有限公司

为分析盾构切桩过程中的动力响应特征，以南京地铁10号线盾构穿越群桩工程为背景，结合数值模拟和理论分析，求解盾构切桩冲击荷载诱发的动力响应。在刀盘上安装振动传感器，对盾构切桩刀盘动力响应进行监测。结果表明：当盾构以5 mm/s... 详细信息

为分析盾构切桩过程中的动力响应特征，以南京地铁10号线盾构穿越群桩工程为背景，结合数值模拟和理论分析，求解盾构切桩冲击荷载诱发的动力响应。在刀盘上安装振动传感器，对盾构切桩刀盘动力响应进行监测。结果表明：当盾构以5 mm/s左右的推进速度低速切削钢筋混凝土桩基时，推力和扭矩变化较小，且由于桩基为圆柱形，切削断面缓慢增大，推力和扭矩表现出明显的滞后性，整个切桩过程中，推力和扭矩峰值约为初始值的1.3倍和1.25倍；数值模拟结果表明，在刀具多次切削作用下，钢筋切口表现为挤压-拉伸断裂，在冲击荷载作用下，刀盘轴承位置出现多个动力响应波峰，峰值接近0.6g；实测数据表明，在冲击荷载作用下，刀盘轴承位置振动加速度出现连续多次的峰值，间隔约为0.1 s，幅值接近0.5g，实测冲击响应波形与理论解高度相似，两者之间相互验证，该波形可作为多把刀具连续切削钢筋的典型特征；在整个切桩过程中，加速度响应有效值Xrms、峰值XP将显著升高，最大强度约为切削黏土地层时的2倍，且在切桩完成后迅速掉落。

关键词：盾构切桩钢筋混凝土桩动力响应时频特征实时监测数值分析

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红格钒钛磁铁矿中铁、铬的赋存状态研究

钢铁钒钛 2024年第2期45卷 102-107页

作者：王利珍姜楚灵朱家祥阳华玲易峦长沙矿冶研究院有限责任公司湖南长沙410012

通过化学多元素分析、物相分析、X射线衍射分析、光学显微镜和MLA等多种现代测试手段对攀枝花红格高铬型钒钛磁铁矿的化学组成、矿物种类及含量、含铬矿物的能谱微区成分分析-平衡概算-产出形式、钛磁铁矿的粒度及解离度等方面进行详细... 详细信息

通过化学多元素分析、物相分析、X射线衍射分析、光学显微镜和MLA等多种现代测试手段对攀枝花红格高铬型钒钛磁铁矿的化学组成、矿物种类及含量、含铬矿物的能谱微区成分分析-平衡概算-产出形式、钛磁铁矿的粒度及解离度等方面进行详细研究,查清了铬的分布状态及其富集趋势和铁精矿的理论指标,综合分析了磨矿细度及其对应铁精矿的理想指标,明确了影响选矿效果的主要矿物学因素,为综合开发利用红格钒钛磁铁矿提供了详细的科学依据。

关键词：钒钛磁铁矿红格矿区工艺矿物学矿石性质铬赋存状态

基于双层协调控制的电池储能参与电网二次调频策略

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 9-17页

作者：肖家杰李培强毛志宇刁涵彬刘康涂春鸣湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 南方电网科学研究院广东广州510660

针对电池储能参与电网二次调频的场景,为了提升电池储能的寿命以及改善调频效果,提出一种基于双层协调控制的电池储能控制策略。在外层控制中,针对储能参与电网调频的时机与深度,分析基于灵敏度计算的阶跃式控制模式对储能出力特性的影... 详细信息

针对电池储能参与电网二次调频的场景,为了提升电池储能的寿命以及改善调频效果,提出一种基于双层协调控制的电池储能控制策略。在外层控制中,针对储能参与电网调频的时机与深度,分析基于灵敏度计算的阶跃式控制模式对储能出力特性的影响,并提出基于指数函数变换的分配因子平滑式自适应调整策略,在保证调频质量的同时,优化储能出力。在内层控制中,将电池储能系统分为不同充、放电特性的两部分,以减小频繁充、放电切换对电池寿命的影响。提出结合超短期负荷预测的电池储能荷电状态双层模糊优化策略,根据等效荷电状态和负荷变化趋势修正储能分配因子,在维持电网调频质量的前提下优化电池储能的荷电状态,解决在调频过程中因充、放电总能量不均衡而导致的高/低荷电状态极端运行问题,保证电池储能的持续调频能力。基于某电网的实际负荷数据,在MATLAB/Simulink中验证所提策略的有效性。

关键词：电池储能二次调频自适应分配因子协调控制使用寿命双层模糊控制

探讨面向能源电化学的新一代表征方法——从工况表征到人工智能

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中国科学：化学 2024年第3期54卷 338-352页

作者：乔羽胡仁谷宇汤富杰罗思恒张海棠田景华程俊田中群厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室厦门361005 福建省能源材料科学与技术创新(嘉庚)实验室厦门361005

电化学科学与技术在新能源等领域扮演着日益重要的角色且面临巨大挑战,传统的原位和非原位表征方法难以满足具有大流量、高密度且动态变化的传荷、传能和传质的大型电化学能源器件的需求,无法全面获取有关各类界面结构与过程的能(量)–... 详细信息

电化学科学与技术在新能源等领域扮演着日益重要的角色且面临巨大挑战,传统的原位和非原位表征方法难以满足具有大流量、高密度且动态变化的传荷、传能和传质的大型电化学能源器件的需求,无法全面获取有关各类界面结构与过程的能(量)–时(间)–空(间)相关信息.本文在讨论谱学电化学发展脉络和分析非原位、原位和工况三类表征的本质性区别的基础上,展望面向新型电化学能源器件/系统的新一代工况表征实验和理论方法,建议着重发展可实时检测关键反应中间物/产物的谱学和传感技术,全面跟踪各个界面和体相的动态变化特别是它们之间的耦合与串扰,进而解析整个系统内相互关联的复杂机制;强调能源器件工况表征技术进一步与兴起的人工智能技术优势互补,将实现各类工况表征和检测模块与器件的工况调控部分的系统结合.通过人工智能辅助,快速获取并分析工况表征数据后及时反馈至器件/系统的控制中心后做出调控工作参数决定,实现器件在工况下的检测–解析–控制的全闭环模式.基于人工智能驱动,将原本数个分立且耗时低效的操作模块有机地合为一体,不仅可优化系统和获取大量数据,而且有望指导生成全新的电化学能源器件,发展为未来研究范式,为发展能源电化学、化学测量学和界面科学乃至建立系统电化学等新方向提供新途径.

关键词：能源电化学谱学电化学工况检测人工智能系统电化学

基于热裂解气相色谱-质谱技术对农田土壤中纳米塑料的检测方法

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环境化学 2024年第3期43卷 885-894页

作者：李珍孙丽娜王晓旭罗庆王辉沈阳大学环境学院区域环境与生态修复教育部重点实验室沈阳110044 沈阳大学建筑工程学院沈阳110044

纳米塑料因其在环境中的普遍分布及其潜在的不利影响引起了人们的极大关注.尽管纳米塑料已经在水生态系统中被检测到,但土壤中纳米塑料的检测和定量分析仍然是一个未解决的挑战.因此,本文以聚苯乙烯(PS)颗粒作为土壤基质中纳米塑料(NPs... 详细信息

纳米塑料因其在环境中的普遍分布及其潜在的不利影响引起了人们的极大关注.尽管纳米塑料已经在水生态系统中被检测到,但土壤中纳米塑料的检测和定量分析仍然是一个未解决的挑战.因此,本文以聚苯乙烯(PS)颗粒作为土壤基质中纳米塑料(NPs)模型,基于热裂解-气相色谱-质谱(Py-GCMS)技术,提出了一种灵敏、有效、低成本的萃取方法用于对纳米塑料的鉴定和定量.从农田土壤中提取纳米塑料的过程包括密度浮选、碱性消解、水浴蒸发和膜过滤.在采用10%KOH为消解液、ZnCl_(2)(ρ=1.6 g·cm^(-3))为浮选液的最佳萃取条件下,PS纳米塑料的萃取效率最高.此外,为了验证所提出方法的可行性,采集并检测了6个实际土壤样品.研究结果表明,在添加浓度为100μg·g^(-1)的25 nm聚苯乙烯纳米塑料的6个实际土壤样品中,PS纳米塑料的回收率为77.8%—88.3%.检测结果显示,4个土壤样品中检测到PS纳米塑料,浓度为3.45—10.26μg·g^(-1),其余2个样品没有检测到纳米塑料,这可能是由于PS纳米塑料的浓度低于检测限.说明纳米塑料的分析检测方法是可行的.因此,本研究为土壤基质中纳米塑料的分析提供了一种有效的方法.

关键词：纳米塑料检测定量农田土壤热裂解-气相色谱-质谱

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南极光学天文望远镜控制软件关键技术

极地研究 2024年第1期36卷 99-111页

作者：李晓燕李运孙天瑞杨世海杜福嘉徐灵哲中国科学院南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 江苏南京210042 中国科学院紫金山天文台江苏南京210023

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不... 详细信息

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不但要完成对天体目标的精确指向和精密跟踪、计算并补偿系统误差和控制关键部件以达到目标像质,而且需实现对电源分配系统、除霜及加热系统的控制、设备及环境信息的采集和监测等。相比于普通台址,在南极大陆运行的光学天文望远镜有其独特的特点,控制软件需进行特殊设计。本文重点从操作系统选择、远程建立望远镜指向误差修正模型方法、全自动观测软件接口、卫星通信及远程运维、望远镜实时状态监测和故障诊断等方面探讨了南极天文光学望远镜控制软件的关键技术和设计原则,并展望未来技术的发展,为南极天文望远镜的研制和控制系统研发提供技术储备。

关键词：光学天文望远镜控制软件无人值守运行全自动观测指向误差修正故障诊断南极洲

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空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制

控制理论与应用 2024年第7期41卷 1246-1254页

作者：龚凯贾英民北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

本文针对不确定空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制问题,结合一种具有指定时间收敛性质的预设性能函数,利用双向无约束映射将空间机器人的跟踪问题转化为映射误差的有界性控制问题.进一步,基于降阶方法设计了参考加速度,通过神经... 详细信息

本文针对不确定空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制问题,结合一种具有指定时间收敛性质的预设性能函数,利用双向无约束映射将空间机器人的跟踪问题转化为映射误差的有界性控制问题.进一步,基于降阶方法设计了参考加速度,通过神经网络补偿系统的不确定性,实现了对时变期望轨迹的鲁棒跟踪,保证了映射误差始终有界且跟踪误差满足指定时间收敛的预设性能指标,数值仿真结果验证了所提方法的有效性.

关键词：空间应用不确定系统预设性能鲁棒跟踪

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大断面斋堂隧道爆破近区围岩损伤研究

北京理工大学学报 2024年第6期44卷 597-605页

作者：王蒙刘殿书陆欣雨侯晓倩中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

爆破荷载作用下隧道爆破近区围岩损伤特性研究较少.以斋堂隧道为工程背景,通过现场声波测试和数值模拟的方法,研究了隧道围岩损伤效应及毫秒延期爆破中不同段炮孔对围岩损伤的影响.研究结果表明:隧道围岩损伤范围约为2.4 m,隧道围岩累... 详细信息

爆破荷载作用下隧道爆破近区围岩损伤特性研究较少.以斋堂隧道为工程背景,通过现场声波测试和数值模拟的方法,研究了隧道围岩损伤效应及毫秒延期爆破中不同段炮孔对围岩损伤的影响.研究结果表明:隧道围岩损伤范围约为2.4 m,隧道围岩累积损伤由爆炸冲击损伤和爆破振动损伤两部分组成.隧道保留岩体根据损伤分布特征情况可划分为4个不同区域,即严重破坏区、强扰动区、弱扰动区和未扰动区.其中,严重破坏区和强扰动区主要受崩落孔VI和周边孔影响;弱扰动区中的“带状损伤”则是各个段位炮孔综合作用的结果.

关键词：大断面隧道爆破损伤声波测试数值模拟

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航天热防护用树脂基复合材料研制的前沿进展

中国科学:化学 2024年

作者：李成伟庄晟逸向文超杨超中国科学院过程工程研究所石油分子与过程工程国家重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院大学化学工程学院

近年来,在航空航天技术不断进步的背景下,热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键.本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展,总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果,讨论了多种纤维增强... 详细信息

近年来,在航空航天技术不断进步的背景下,热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键.本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展,总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果,讨论了多种纤维增强材料提升界面结合强度的方式,展望了新型纤维改性方法与树脂成型条件在新型热防护树脂基复合材料中的应用前景,旨在为新一代航天器热防护材料的设计制备提供指导.

关键词：纤维增强树脂基复合材料热防护系统耐烧蚀材料耐高温材料