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冻融循环对不同压实度下膨胀土力学特性影响的试验研究

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岩石力学与工程学报 2023年第S02期42卷 4299-4309页

作者：陈永黄英豪王硕蔡正银穆彦虎天津大学建筑工程学院天津300350 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

冻融循环是北疆膨胀土力学性能劣化的主要因素之一。利用自行设计的单向环境边界加载装置,开展冻融循环下体积测量试验、无侧限抗压强度试验和扫描电镜试验,研究3种不同压实度(90%,95%和100%)下膨胀土体积变化和力学性质的变化特征,采... 详细信息

冻融循环是北疆膨胀土力学性能劣化的主要因素之一。利用自行设计的单向环境边界加载装置,开展冻融循环下体积测量试验、无侧限抗压强度试验和扫描电镜试验,研究3种不同压实度(90%,95%和100%)下膨胀土体积变化和力学性质的变化特征,采用灰色关联度定量分析力学强度劣化与微观孔隙发育的演化规律,并探讨冻融循环下孔隙变化特征对土体无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:试样的体积变化随压实度的增大逐渐由收缩变为膨胀;膨胀土的硬化特性随着压实度的增加而减弱,冻融循环促进了应力-应变关系的软化;第1次冻融循环导致试样的无侧限抗压强度显著下降,7次循环后衰减幅度为56.07%~67.54%;试样的破坏应变和弹性模量在冻融循环后都有不同程度的衰减;面孔隙率与无侧限抗压强度衰减率的相关性为0.779~0.882,对应的权重达到0.467~0.471,二者之间存在良好的线性关系。研究成果可为北疆膨胀土工程的建设与维护提供借鉴。

关键词：土力学冻融循环膨胀土压实度体积变化力学性能孔隙参数

采用通用MOF衍生路线构建无枝晶锂金属负极用亲锂3D骨架

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Science China Materials 2022年第2期65卷 337-348页

作者：曾立艳周婷许希军李方坤沈家东张德超刘军朱敏 School of Materials Science and Engineering and Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Energy Storage Materials South China University of TechnologyGuangzhou 510641China

对高续航里程车型的追求使锂金属电池(LMBs)再次引起研究人员的关注.然而,锂金属负极在循环过程中会出现不可控的锂枝晶形成和无限大的体积变化,阻碍了其实际应用.为了解决这些棘手问题,本文采用一种金属有机框架(MOF)衍生路线,在不同... 详细信息

对高续航里程车型的追求使锂金属电池(LMBs)再次引起研究人员的关注.然而,锂金属负极在循环过程中会出现不可控的锂枝晶形成和无限大的体积变化,阻碍了其实际应用.为了解决这些棘手问题,本文采用一种金属有机框架(MOF)衍生路线,在不同的基底(如碳布和铜网)上通用地构建出亲锂三维骨架,以实现无枝晶锂金属负极.作为一个典型的例子.MOF衍生的ZnO/NC(氮掺杂碳)纳米片修饰的三维碳布(CC)被较好地构建为亲锂宿主,用于灌注熔融锂(标记为CC@ZnO/NC@Li).得益于亲锂的N官能团和LiZn合金,制备的CC@ZnO/NC@Li复合负极极大地促进了锂的均匀分布,使电极呈现为无枝晶形貌.同时,三维导电碳骨架可增强反应动力学并缓冲电极的体积变化.因此,CC@ZnO/NC@Li复合负极具有延长的循环寿命,可在5 mA cm^(-2)下以19 m V的低过电位稳定循环超过1000次.与LiFePO_(4)正极相匹配时,CC@ZnO/NC@Li复合负极在全电池系统中也表现出了优异的电化学性能.这种通用策略可为设计金属锂的多功能亲锂性三维宿主拓宽途径.

关键词：循环寿命金属有机框架体积变化电池系统电化学性能循环过程金属锂均匀分布

提高锂离子电池负极的电化学储锂容量和倍率性能—三维互连碳管-NiO-SnO_(2)网格膜

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中国科学:材料科学(英文版) 2023年第9期66卷 3493-3500页

作者：张世平韩方明潘其军林豆陈干牧小卫朱晓光邵成吴年强孟国文 Key Laboratory of Materials Physics and Anhui Key Laboratory of Nanomaterials and NanotechnologyInstitute of Solid State PhysicsHefei Institutes of Physical ScienceChinese Academy of SciencesHefei 230031China Department of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Department of Chemical Engineering University of Massachusetts AmherstAmherstMA 01003-9303United States

二氧化锡(SnO_(2))具有高的理论比容量,有望作为下一代锂离子电池负极材料.然而,Sn向SnO_(2)的不可逆转化以及充放电过程中巨大的体积变化限制了其实际的应用.本文基于三维互连多孔氧化铝模板,设计合成了一种由内腔同时填充NiO和SnO_(2... 详细信息

二氧化锡(SnO_(2))具有高的理论比容量,有望作为下一代锂离子电池负极材料.然而,Sn向SnO_(2)的不可逆转化以及充放电过程中巨大的体积变化限制了其实际的应用.本文基于三维互连多孔氧化铝模板,设计合成了一种由内腔同时填充NiO和SnO_(2)纳米颗粒的碳管基元相互连接组成的三维碳管网格膜,可以直接作为自支撑的高性能锂离子电池负极.该复合框架利用了NiO和SnO_(2)纳米颗粒的协同作用,不仅能够促进Sn向SnO_(2)的可逆转变,提高首次库伦效率,而且还可以缓释充放电过程中SnO_(2)剧烈的体积变化.此外,相互连接的三维碳管框架可以负载大量NiO和SnO_(2)纳米颗粒,缩短Li+的扩散距离,并作为快速的电子传输通道.因此,这种独特的结构赋予了该电极超高的储锂容量和倍率性能在1 A g^(-1)循环200次后,比容量达到928.5 mA h g^(-1),并且在4 A g^(-1)的高电流密度下仍然具有633.5 mA h g^(-1)的比容量.总之,这种独特的一体化结构在锂离子电池等储能领域具有广阔的应用前景.

关键词：充放电过程锂离子电池倍率性能理论比容量一体化结构体积变化三维互连传输通道

脱湿路径下考虑干湿循环和体变影响的膨胀土土水特征

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岩石力学与工程学报 2022年第8期41卷 1671-1679页

作者：方瑾瑾薛同兴杨小林于建新张军冯以鑫河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 河南理工大学基建处河南焦作454000

为了研究干湿循环和体积变化对膨胀土土水特征曲线的影响,利用改进的非饱和土真三轴仪,对经历不同干湿循环后的弱膨胀土进行脱湿试验,测得每级脱湿稳定后的质量含水率和孔隙比。试验结果表明:干湿循环次数越大,饱和后的孔隙比越大,而脱... 详细信息

为了研究干湿循环和体积变化对膨胀土土水特征曲线的影响,利用改进的非饱和土真三轴仪,对经历不同干湿循环后的弱膨胀土进行脱湿试验,测得每级脱湿稳定后的质量含水率和孔隙比。试验结果表明:干湿循环次数越大,饱和后的孔隙比越大,而脱湿后的孔隙比越小。干湿循环后膨胀土的含水率和孔隙比随着吸力的增大而减小;在基质吸力的增大作用下,质量含水率-吸力关系曲线、饱和度-吸力关系曲线出现交叉现象,孔隙比-吸力关系曲线出现交叉聚拢现象;干湿循环次数越大,脱湿完成后膨胀土的体积含水率和饱和度越小,体现了干湿循环后膨胀土的土水特征与体变特性的耦合效应。以Fredlund-Xing模型为基础,构建以质量含水率表达的考虑干湿循环影响的SWCC方程,再建立考虑干湿循环影响的膨胀土的体变方程,最后得出以饱和度表达的考虑干湿循环和体积变化影响的SWCC方程,这3个模型均能够很好地描述不同干湿循环后膨胀土的质量含水率、孔隙比和饱和度的变化规律。

关键词：土力学脱湿干湿循环体积变化土水特征真三轴仪

梅尼埃病发作期静脉给药内耳磁共振钆造影1例

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2022年第10期57卷 1240-1242页

作者：黄健健唐成唐安洲谭颂华吴正规广西医科大学第一附属医院耳鼻咽喉头颈外科南宁530021 广西医科大学第一附属医院影像科南宁530021

梅尼埃病发作期的内耳磁共振钆造影鲜有报道,本文报道1例梅尼埃病患者在间歇期和发作期内耳影像的动态变化。该男性老年梅尼埃病患者在间歇期完成静脉给药的内耳磁共振钆造影,次日在发作期完成影像复查。结果显示,梅尼埃病发作期患耳内... 详细信息

梅尼埃病发作期的内耳磁共振钆造影鲜有报道,本文报道1例梅尼埃病患者在间歇期和发作期内耳影像的动态变化。该男性老年梅尼埃病患者在间歇期完成静脉给药的内耳磁共振钆造影,次日在发作期完成影像复查。结果显示,梅尼埃病发作期患耳内淋巴积水的程度较发作前减轻,且未见明显膜迷路破裂、内外淋巴交混的证据。该患者梅尼埃病发作期影像不支持膜迷路破裂学说,在短时间内发生的内淋巴的体积变化可能与其眩晕发作相关。

关键词：梅尼埃病膜迷路内淋巴静脉给药磁共振体积变化内耳间歇期

冻融循环对掺砾黏土体积变化和力学特性影响的试验研究

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岩石力学与工程学报 2021年第S02期40卷 3323-3333页

作者：张勇敢鲁洋刘斯宏张呈斌河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098

为研究冻融循环作用对掺砾黏土体积变化和力学特性的影响,首先对掺砾黏土试样开展冻融试验,得出试样在冻结时发生体积收缩,并且试样高度收缩率小于直径的收缩率;当冻融循环次数超过5次后,试样体积趋于稳定。此外,对不同冻融循环次数、... 详细信息

为研究冻融循环作用对掺砾黏土体积变化和力学特性的影响,首先对掺砾黏土试样开展冻融试验,得出试样在冻结时发生体积收缩,并且试样高度收缩率小于直径的收缩率;当冻融循环次数超过5次后,试样体积趋于稳定。此外,对不同冻融循环次数、围压下的掺砾黏土试样开展不固结不排水三轴压缩试验,研究冻融循环后试样的应力-应变关系曲线、破坏强度、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明:掺砾黏土的力学特性受冻融循环影响显著,但冻融循环作用并不改变应力-应变曲线形态。试样经历第1次冻融循环后其破坏强度急剧降低,当冻融次数超过2次后,试样的破坏强度表现出随着冻融循环次数的增加先缓慢降低后缓慢增大的趋势。各围压下试样的弹性模量均随冻融循环次数的增加先降低后增大,在经历4〜6次冻融作用后弹性模量达到最小值。试样的黏聚力随着冻融循环次数的增加呈现出先减小后略有增大趋势,但内摩擦角几乎不受冻融循环作用的影响。建议在季冻区进行掺砾黏土料的工程设计时可采用6次冻融循环作用后的强度指标作为设计参数。

关键词：土力学掺砾黏土:冻融循环三轴压缩试验体积变化力学特性

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全海深ARV浮力配平计算方法

机器人 2021年第1期43卷 74-80页

作者：陆洋唐元贵王健陈聪闫兴亚中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110169 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169

全海深ARV(自主遥控水下机器人)下潜至马里亚纳海沟,机器人工作环境温度降低、海水压力增大,会引起载体结构、补偿油体积变化.根据深渊海水密度、重力加速度和机器人体积的变化,计算得到机器人浮力状态的变化量,从而计算机器人浮力配平... 详细信息

全海深ARV(自主遥控水下机器人)下潜至马里亚纳海沟,机器人工作环境温度降低、海水压力增大,会引起载体结构、补偿油体积变化.根据深渊海水密度、重力加速度和机器人体积的变化,计算得到机器人浮力状态的变化量,从而计算机器人浮力配平.通过公式推导并结合“海斗号”ARV深潜数据和补偿油压缩实验数据,得到全海深ARV浮力配平计算方法.其主要包括海水密度测算、马里亚纳海沟重力加速度测算、机器人结构和补偿油排水体积变化测算.计算得出在11000 m深度实现浮力配平所需的压载为8.9 kg.完成“海斗号”ARV浮力配平,保障机器人深渊工作环境浮力与重力匹配,成功进行了多次马里亚纳海沟万米深潜.本文方法为全海深水下机器人浮力配平提供了理论计算依据.

关键词：自主遥控水下机器人浮力匹配体积变化补偿油马里亚纳海沟

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减缩剂对新拌水泥浆体体积变化的影响

建筑材料学报 2020年第3期23卷 493-499页

作者：黎碧云孙振平胡匡艺杨旭同济大学材料科学与工程学院上海201804 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

采用真密度分析仪、水化热法和X射线衍射(XRD)仪研究了2种聚醚类减缩剂(L-SRA和S-SRA)对新拌水泥浆体水化进程和体积变化的影响.结果表明:减缩剂对水泥早期水化进程有延缓作用;新拌水泥浆体体积变化过程中极速收缩期、收缩暂停期和收缩... 详细信息

采用真密度分析仪、水化热法和X射线衍射(XRD)仪研究了2种聚醚类减缩剂(L-SRA和S-SRA)对新拌水泥浆体水化进程和体积变化的影响.结果表明:减缩剂对水泥早期水化进程有延缓作用;新拌水泥浆体体积变化过程中极速收缩期、收缩暂停期和收缩趋稳期的曲线规律与其水化放热速率曲线规律一致,快速收缩期体积变化曲线拐点所对应的时间与水化放热速率曲线放热峰值所对应的时间基本一致,2曲线存在相互对应的关联性,共同说明减缩剂对水泥浆体水化进程有延缓作用.

关键词：减缩剂体积变化水化进程真密度分析仪

压力脉动对尾水管进口空化腔影响的CFD模拟分析

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中国农村水利水电 2023年第9期 208-214,223页

作者：陈小伟刘珂赖旭李磊吴卫东程永光武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 国网新源洛宁抽水蓄能有限公司河南洛宁471700

水电站过渡过程计算中水轮机尾水管进口最小压强须控制在-8 m H2O以上,以防止危险的水柱分离。对于水泵水轮机,压力脉动大且成份复杂,确定此最小压强时应该计入哪些压力脉动尚无明确答案。针对某直锥尾水管水泵水轮机模型,在转轮进口施... 详细信息

水电站过渡过程计算中水轮机尾水管进口最小压强须控制在-8 m H2O以上,以防止危险的水柱分离。对于水泵水轮机,压力脉动大且成份复杂,确定此最小压强时应该计入哪些压力脉动尚无明确答案。针对某直锥尾水管水泵水轮机模型,在转轮进口施加不同脉动流速,分析尾水管进口空化腔生成发展规律。发现尾水管最大空化腔体积与进口脉动流速频率相关;随频率增大,空腔体积有先快速增大后缓慢减小变化趋势;空化腔变化周期受压力脉动频率和尾水管出口压强波动共同影响。在实际转轮进口可能的压力脉动频率对尾水管空化腔波动都有较大影响,但频率与尾水涡频率一致时会有共振效应。尾水管水锤波动是产生空腔涡的根本因素。

关键词：水柱分离压力脉动 CFD模拟空化腔体积变化