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改性玉米芯制备太阳能界面蒸发体及其性能分析

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农业工程学报 2024年第9期40卷 236-241页

作者：段慧玲凌童付小强阚阚河海大学电气与动力工程学院南京211100

针对天然生物质材料应用于海水淡化领域,蒸发效率较低、材料容易降解等问题,采用多巴胺对天然玉米芯进行改性处理,以改性玉米芯为基底,在其表面包覆炭黑-纤维素薄膜,制备了一种集光热转换、输水、隔热于一体的太阳能界面蒸发体。对改性... 详细信息

针对天然生物质材料应用于海水淡化领域,蒸发效率较低、材料容易降解等问题,采用多巴胺对天然玉米芯进行改性处理,以改性玉米芯为基底,在其表面包覆炭黑-纤维素薄膜,制备了一种集光热转换、输水、隔热于一体的太阳能界面蒸发体。对改性玉米芯蒸发体的光学吸收性能、输水性能、接触角进行表征,并搭建了室内蒸发试验和户外蒸发试验系统,测试了改性玉米芯的蒸发性能,与天然玉米芯相比,改性玉米芯蒸发体的蒸发速率相对未改性的提升了约10.4%。对改性玉米芯蒸发体进行了30次循环试验,蒸发体均保持稳定的蒸发速率,整个循环测试中蒸发速率波动不超过1%。并且,长期工作后,蒸发体表面没有盐分沉积,没有出现材料软化、降解现象。改性玉米芯蒸发体在海水环境中能够保持良好、稳定的蒸发性能,且能够有效降低海水中的Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)等离子浓度,达到世界卫生组织所规定的饮用标准中的相应限值。改性玉米芯蒸发体的制备方法简单、成本低廉、蒸发性能稳定,为扩展生物质材料在海水淡化领域的应用提供了有效途径。

关键词：改性太阳能玉米芯界面蒸发体输水性能蒸发性能长期工作稳定

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基于粒间接触关系的饱和砂土液化特性研究

防灾减灾工程学报 2024年第2期44卷 450-458页

作者：周恩全姚缘王龙卜春尧伊思航江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 江南大学机械工程学院江苏无锡214122 中国地震局地球物理研究所北京100081

为了研究饱和砂土的液化机理,通过等体积加载的方式建立了循环荷载下饱和砂土动力响应的颗粒流计算模型,研究了饱和砂土在不同围压和加载幅值下的动力响应,探讨了颗粒间力链的发展特性,并从Shannon熵、Boltzmann熵以及Clausius熵的基本... 详细信息

为了研究饱和砂土的液化机理,通过等体积加载的方式建立了循环荷载下饱和砂土动力响应的颗粒流计算模型,研究了饱和砂土在不同围压和加载幅值下的动力响应,探讨了颗粒间力链的发展特性,并从Shannon熵、Boltzmann熵以及Clausius熵的基本关系入手,建立基于粒间接触力链的饱和砂土颗粒熵计算方法,分析了颗粒熵发展特性。结果表明:饱和砂土初始总力链主要受围压的影响,围压越大,初始总力链越多;循环荷载下饱和砂土颗粒间力链总数逐渐降低,且强力链持续向中、弱力链转换;循环荷载下饱和砂土颗粒熵表现出先升高后降低的二阶段特性,围压和加载幅值对颗粒熵峰值无明显影响,各工况的颗粒熵峰值均为0.92;定义颗粒熵峰值为相变颗粒熵,相变颗粒熵时的饱和砂土表现出固液临界态的力学特征,指示了饱和砂土由固态向往返液化状态转变的临界点。

关键词：饱和砂土液化力链颗粒熵

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基于江苏海域定点观测资料的双峰谱谱型研究

海洋学报 2024年第2期46卷 107-116页

作者：杨伊妮陶爱峰曹力玮范骏王岗河海大学海岸灾害及防护教育部重点试验室江苏南京210024 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210024 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

江苏海域作为全国海上风电重点建设海域,走向远海是未来发展的主趋势,外海开敞海域涌浪成分较多,海浪谱往往以双峰谱的形式出现,因此双峰谱海浪的谱型特征需要进一步深入研究,为海上施工提供参考依据。基于浮标测站2018年全年观测数据,... 详细信息

江苏海域作为全国海上风电重点建设海域,走向远海是未来发展的主趋势,外海开敞海域涌浪成分较多,海浪谱往往以双峰谱的形式出现,因此双峰谱海浪的谱型特征需要进一步深入研究,为海上施工提供参考依据。基于浮标测站2018年全年观测数据,经过异常值检验、双峰谱识别后得到1 223笔双峰谱数据,进而研究江苏海域波浪双峰谱谱型特征,对比不同典型双峰谱谱型并展开实测双峰谱的拟合,提出了修正谱宽参量,探究了修正系数、峰升高因子、谱宽参量间的依赖关系,得到了双峰谱拟合谱型表达式。结果表明:基于北大西洋海域提出Ochi-Hubble谱系及基于挪威海域提出的Torsethaugen谱并不适用于江苏海域双峰谱谱型,本文提出的双峰JONSWAP拟合谱具有自适应性,可以科学合理地描述江苏海域双峰谱谱型,并推广应用于不同风场、地形条件的海域中。

关键词：江苏海域双峰谱 Ochi-Hubble六参数谱 Torsethaugen双峰谱双峰JONSWAP拟合谱

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热声环境下燃烧室结构高频疲劳寿命评估方法

工程力学 2024年

作者：丁勇军陈强王佳良董萼良张大海费庆国北京动力机械研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室东南大学机械工程学院东南大学土木工程学院工程力学系高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室

针对热声环境下发动机燃烧室结构高频疲劳寿命评估问题开展研究，基于有限元-统计能量混合方法和零阶矩应力谱法、考虑平均应力效应的Dirlik方法，提出了一种综合考虑多重热效应的结构高频疲劳寿命评估方法，进而评估了材料弹性模量、材... 详细信息

针对热声环境下发动机燃烧室结构高频疲劳寿命评估问题开展研究，基于有限元-统计能量混合方法和零阶矩应力谱法、考虑平均应力效应的Dirlik方法，提出了一种综合考虑多重热效应的结构高频疲劳寿命评估方法，进而评估了材料弹性模量、材料S-N曲线、热应力等热效应和噪声载荷对发动机燃烧室结构高频疲劳寿命的影响。研究结果表明：对于本文所研究的发动机燃烧室结构，随着温度升高，材料弹性模量的降低会使结构疲劳寿命升高；材料疲劳性能会变差，使结构疲劳寿命降低；结构热应力会增大，导致结构疲劳寿命降低。材料S-N曲线的变化对结构疲劳寿命影响程度最高，弹性模量的变化次之，热应力变化的影响较小。同时，噪声载荷量级越高，结构疲劳寿命越低。

关键词：疲劳寿命评估热噪声环境发动机燃烧室零阶矩应力谱法统计能量分析

基于1DCNN融合多源表型数据的杨树干旱胁迫评估方法

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农业机械学报 2024年第9期55卷 286-296页

作者：张慧春周子阳边黎明周磊邹义萍田野南京林业大学机械电子工程学院南京210037 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037 南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学林草学院南京210037 江苏青好景观园艺有限公司南京211225

目前关于不同杨树品种抗旱性的研究主要集中在利用传统测量方法获取形态结构和生理生化表型参数进而分析杨树的抗旱性,依据多源成像传感器提取的表型参数指标确定杨树干旱胁迫等级的方法较为少见。为了阐明杨树耐旱的表型机制、筛选抗... 详细信息

目前关于不同杨树品种抗旱性的研究主要集中在利用传统测量方法获取形态结构和生理生化表型参数进而分析杨树的抗旱性,依据多源成像传感器提取的表型参数指标确定杨树干旱胁迫等级的方法较为少见。为了阐明杨树耐旱的表型机制、筛选抗旱性树种和明确杨树抗旱等级,本文以杨树不同性别的喜水和耐旱品种为研究对象,在杨树苗期进行梯度干旱胁迫处理,通过热红外以及RGB多源成像传感器获取杨树冠层温度参数与颜色植被指数表型数据,并建立基于1DCNN的多任务分类模型划分杨树苗期品种抗旱等级与干旱胁迫等级等2个分类任务,探究杨树性别与生长时间对杨树干旱胁迫响应机制的影响。结果表明,以27组数据变量降维后的4个特征作为模型变量,与传统机器学习算法SVM、RF、XGBoost相比,本文提出的1DCNN多任务分类模型在杨树品种抗旱等级分类与单株干旱胁迫等级分类2个任务中的模型分类精度皆达到最优,分类准确率分别为81.8%和62.3%;引入杨树的性别和生长时间后共6个特征作为模型的输入变量后,杨树苗期品种抗旱等级与干旱胁迫等级的分类精度显著提高,1DCNN多任务分类模型在2个分类任务中的准确率分别达到93.5%与76.6%,模型分类准确率分别提高11.7个百分点与14.3个百分点。研究结果表明,通过热红外与RGB成像传感器获取多源表型数据,并建立1DCNN多任务分类模型对实现杨树干旱胁迫等级评估的可行性,同时表明杨树的性别和生长时间作为模型输入变量能够有效提升模型的分类精度,可为筛选杨树抗旱性品种提供新的思路与方法。

关键词：杨树干旱胁迫卷积神经网络植物表型多源表型数据多任务分类模型

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真空作用下高含水率疏浚泥颗粒迁移规律试验研究

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岩土工程学报 2024年第8期46卷 1776-1782页

作者：曾玲玲王其忠林晓鑫浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310023 福建省水利水电勘测设计研究院有限公司福建福州350001

研制了高含水率疏浚泥真空固结模型装置,针对两种具有不同液限的疏浚泥,开展不同初始状态下的真空固结试验,探究真空作用下疏浚泥初始状态对细颗粒迁移性状的影响规律。研究结果表明,引入初始含水率与液限比值作为无量纲化的初始状态指... 详细信息

研制了高含水率疏浚泥真空固结模型装置,针对两种具有不同液限的疏浚泥,开展不同初始状态下的真空固结试验,探究真空作用下疏浚泥初始状态对细颗粒迁移性状的影响规律。研究结果表明,引入初始含水率与液限比值作为无量纲化的初始状态指标,能够作为确定细颗粒迁移与否的一个临界阈值。当初始含水率与液限比值不大于临界阈值,真空作用下高含水率疏浚泥没有发生颗粒迁移;当初始含水率与液限比值大于临界阈值,真空作用下高含水率疏浚泥发生颗粒迁移,黏粒向排水面附近聚集。一旦发生颗粒迁移,黏粒向排水面附近富集的程度随着初始含水率与液限比值的增大而愈发显著。

关键词：疏浚泥真空预压颗粒迁移液限初始含水率

高强CFRP拉索-弯折锚固系统静力性能研究

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中国公路学报 2024年第3期37卷 298-307页

作者：周竞洋汪昕解佳展许淇威吴智深东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室江苏南京211189 玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心江苏南京211189 东南大学城市工程科学技术研究院江苏南京211189

为了满足索承结构对拉索索力增长的需求,增加单筋直径和数量来提升索力是一种有效方法,但同时会导致索体直径和盘卷直径过大。为此,基于先前开发的变刚度锚固荷载传递介质,提出一种采用多根高强小直径CFRP筋的弯折锚固系统(简称弯折锚)... 详细信息

为了满足索承结构对拉索索力增长的需求,增加单筋直径和数量来提升索力是一种有效方法,但同时会导致索体直径和盘卷直径过大。为此,基于先前开发的变刚度锚固荷载传递介质,提出一种采用多根高强小直径CFRP筋的弯折锚固系统(简称弯折锚)来同时提升索力和弯曲性能。针对多筋拉索建模复杂以及计算效率低的问题,提出了基于等效圆环的应力释放模型,并利用足尺试验对应力释放模型的可靠性以及锚固方法的有效性进行验证。结果表明:改变单筋间距有利于减小平行锚最外层筋内外侧轴向拉应力差,但对轴向应力和径向应力影响较小。应力释放模型可以有效解决封闭圆环模型的“环箍效应”,使拉索内层筋的环向挤压应力更加趋近于真实的多筋模型。高强CFRP拉索失效模式为整体炸裂式破坏,荷载传递介质几乎没有受到可见的挤压和剪切损伤。应力释放模型对荷载-位移曲线、轴向位移和锚固区拉索轴向应变均具有较高的模拟精度。Φ4-91高强CFRP拉索的实测极限抗拉力为3 393 kN,相应的锚固效率为91%,而锚固效率低的原因在于多筋受力不均匀和未对锚具进行重新设计。自由段拉索轴向应变随荷载的增加而增大,应变片粘贴位置、胶层厚度以及筋材长度误差是导致轴向应变差过大的主要原因。相同荷载下锚固区中心筋轴向应变自加载端至自由端近似线性减小,锚固区30~360 mm范围内中心筋平均剪应力呈缓慢增长趋势,表明变刚度锚固设计有利于缓解拉索剪应力集中。

关键词：桥梁工程高强CFRP拉索有限元模拟变刚度弯折锚固应力释放足尺试验

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基于流量可调重分配的级联失效模型

吉林大学学报(工学版) 2024年第9期 2441-2450页

作者：郑长江陶童统陈志超河海大学土木与交通学院

为提高城市道路交通网络可靠性，减少级联失效对网络造成的危害，本文对城市路网级联失效进行研究。首先，构建具有双层网络结构特性的城市道路交通网络模型。其次，根据容量-流量模型以及城市路网特点，建立城市道路交通网络级联失效... 详细信息

为提高城市道路交通网络可靠性，减少级联失效对网络造成的危害，本文对城市路网级联失效进行研究。首先，构建具有双层网络结构特性的城市道路交通网络模型。其次，根据容量-流量模型以及城市路网特点，建立城市道路交通网络级联失效模型。再次，利用网络效率、网络阻塞程度、网络通行质量、正常节点比4个指标对网络可靠性进行评估，分析了不同攻击策略、拥堵失效阈值对道路交通网络可靠性的影响。最后，以上海市某区域道路交通网络为例进行案例仿真分析。仿真结果表明：选择性攻击下网络的可靠性更低；失效阈值越小，网络的可靠性越高，级联失效抗毁性越强。研究结果对提高城市道路交通网络可靠性和增强网络级联失效抗毁性具有重要的现实意义。

关键词：交通运输规划与管理级联失效网络拥堵可靠性复杂网络仿真

来源：博看期刊

阿拉伯木聚糖、β-D-葡聚糖和α-纤维素涂层对杏果活性氧代谢的影响

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食品科学 2024年第16期45卷 204-212页

作者：吴若臣应瑞峰邓智文葛明慧黄梅桂南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037 西南民族大学食品科学与技术学院四川成都610041

使用阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)、(1,3;1,4)-β-D-葡聚糖((1,3;1,4)-β-D-glucan,BG)和α-纤维素复合溶液对采后杏果进行涂层处理,探究谷物细胞壁多糖涂层对采后杏果活性氧代谢系统的影响,并阐明其作用机理。结果表明:涂层能够有效... 详细信息

使用阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)、(1,3;1,4)-β-D-葡聚糖((1,3;1,4)-β-D-glucan,BG)和α-纤维素复合溶液对采后杏果进行涂层处理,探究谷物细胞壁多糖涂层对采后杏果活性氧代谢系统的影响,并阐明其作用机理。结果表明:涂层能够有效抑制丙二醛和活性氧含量的上升,对照组的丙二醛、H2O2和O2-含量分别比ABF-C8处理组(α-纤维素质量浓度8 g/100 mL)高37.50%、33.33%和57.14%;此外,涂层处理还能维持杏果的抗氧化能力和抗氧化酶活性,其抗坏血酸和总酚含量分别比对照组高73.33%和8.40%;小麦细胞壁多糖涂层能够延缓杏果实呼吸过程中活性氧的产生和积累,从而保持细胞膜的完整性,同时涂层能够使水果和外界环境形成气体和水分之间的屏障,维持活性氧清除酶活性及抗氧化能力,从而延长采后杏果的贮藏期。

关键词：杏保鲜涂层保鲜材料细胞壁阿拉伯木聚糖 (1,3,1,4)-β-D-葡聚糖 α-纤维素