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水基Ag-SiO_(2)纳米流体分频光伏/光热集热器功能单元性能实验研究

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新能源进展 2024年第4期12卷 425-430页

作者：刘仙萍田东 TAYLOR Robert A 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 新南威尔士大学机械与制造工程学院澳大利亚新南威尔士州悉尼2052

以纳米流体分频的光伏/光热(PV/T)集热器能使光伏和光热模块的工作温度解耦,从而获得更高的太阳能综合利用效率。以水基Ag-SiO_(2)纳米流体为分频液和集热工质,设计新型的分频PV/T集热器结构,研究在Ag-SiO_(2)纳米流体4种质量浓度和运... 详细信息

以纳米流体分频的光伏/光热(PV/T)集热器能使光伏和光热模块的工作温度解耦,从而获得更高的太阳能综合利用效率。以水基Ag-SiO_(2)纳米流体为分频液和集热工质,设计新型的分频PV/T集热器结构,研究在Ag-SiO_(2)纳米流体4种质量浓度和运行条件下,分频PV/T集热器功能单元的热、电性能。结果表明:Ag-SiO_(2)纳米流体的质量浓度显著影响PV/T集热器功能单元的性能,质量浓度为0.025%时,综合效率约为63.21%,比水为分频流体时的综合效率提升约38.04%;得出水基Ag-SiO_(2)纳米流体分频时PV/T集热器功能单元的热、电效率和综合效率与不同纳米颗粒质量浓度的拟合关系式,为通过控制纳米流体质量浓度参数从而调节PV/T集热器的热、电输出提供理论依据。

关键词：太阳能纳米流体光谱分频 PV/T 质量浓度

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充填沥青对可缩性井壁接头力学特性影响分析

煤炭科学技术 2024年

作者：许华桥荣隽锋马昊辰安徽理工大学土木建筑学院新南威尔士大学土木工程学院

为了研究充填沥青对可缩性井壁接头力学特性的影响，采用模型试验和数值计算相结合的方式，以淮北矿业集团临涣煤矿中央风井设立的可缩性井壁接头为工程背景，对未填充（K组）、充填沥青（T组）和充填沥青且将沥青注入管堵塞（TD组）等... 详细信息

为了研究充填沥青对可缩性井壁接头力学特性的影响，采用模型试验和数值计算相结合的方式，以淮北矿业集团临涣煤矿中央风井设立的可缩性井壁接头为工程背景，对未填充（K组）、充填沥青（T组）和充填沥青且将沥青注入管堵塞（TD组）等三种工况下可缩性井壁接头模型的力学特性进行试验，并建立流固耦合有限元模型进行数值模拟研究。研究结果表明，三种工况条件下可缩性井壁接头模型试验中，相较于K组的平均极限承载力，T组和TD组的平均极限承载力分别增长了12.81%和21.51%，同时验证了数值计算模型是可行的；数值计算分析表明T组和TD组比K组的可缩性井壁接头竖向极限承载力分别增长了11.04%和25.84%，其竖向极限承载力增长率与模型试验结果基本一致；进一步研究发现，随着竖向荷载逐步递增，K组的内、外立板竖向应力基本呈线性增加并趋于稳定值，TD组的内、外立板竖向应力变化趋势与K组的基本一致；T组的内、外立板竖向应力未呈现稳定递增，而是越靠近溢流口的位置，板的竖向应力-竖向荷载曲线的斜率越小，同一位置的竖向应力-竖向荷载曲线斜率变化规律受沥青流动速率的影响。同时，竖向荷载越大沥青流动速率越快，这使得对井壁竖向承载力的影响也逐渐加剧；沥青动力粘度的增加导致流动性和壁面剪切力减弱，减轻了对井壁内外立板的扰动和调压作用。研究成果可为可缩性井壁接头优化设计提供参考依据。

关键词：可缩性井壁接头沥青流固耦合有限元模型竖向承载力流动速率

腐蚀-疲劳荷载耦合作用下桥梁拉索高强钢丝自漏磁信号变化规律

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交通运输工程学报 2024年第1期24卷 202-217页

作者：孟庆领杨家炳潘鹏超杨新磊王宝林宋金博天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市交通科学研究院天津300060 江西交通职业技术学院路桥工程学院江西南昌330013 悉尼大学工程学院新南威尔士悉尼NSW 2006

为增强桥梁拉索高强钢丝漏磁检测的实用性,开展了腐蚀、应力单一因素作用试验与预腐蚀-疲劳-腐蚀、预疲劳-腐蚀-疲劳三阶段交互作用试验,阐述了腐蚀-疲劳耦合作用对自漏磁信号的影响机制。研究结果表明:腐蚀区域的自漏磁信号极值随腐蚀... 详细信息

为增强桥梁拉索高强钢丝漏磁检测的实用性,开展了腐蚀、应力单一因素作用试验与预腐蚀-疲劳-腐蚀、预疲劳-腐蚀-疲劳三阶段交互作用试验,阐述了腐蚀-疲劳耦合作用对自漏磁信号的影响机制。研究结果表明:腐蚀区域的自漏磁信号极值随腐蚀时间的增加而增加,且变化特征越发明显,腐蚀缺陷引起的异常自漏磁信号最大变化可达50 000 nT;随着疲劳加载循环次数的增加,无锈蚀高强钢丝自漏磁信号整体呈现先增加后稳定的趋势,当疲劳加载循环次数大于10 000时,磁场强度的增加速率降低且趋于平缓;预腐蚀后施加的交变应力场会削弱腐蚀缺陷引起的自漏磁信号,再次腐蚀后的磁场信号变化与预腐蚀程度有关,预腐蚀9 h后施加疲劳荷载,之后再腐蚀3 h,与单一腐蚀12 h相比,自漏磁信号强度削弱了32%;施加预疲劳交变应力场可强化磁场,导致腐蚀后自漏磁信号极值增加,当预疲劳加载循环次数从1 000增加至100 000时,自漏磁信号强度增大了30%。由此可见,早期腐蚀引起的高强钢丝异常自漏磁信号可被疲劳作用掩盖,考虑单一腐蚀与应力变化难以反映高强钢丝自漏磁检测效果,需综合考虑腐蚀-疲劳的耦合效应,以获得桥梁拉索高强钢丝自漏磁信号变化规律,从而为桥梁拉索无损检测提供分析依据。

关键词：桥梁工程桥梁拉索自漏磁检测高强钢丝无损检测腐蚀-疲劳耦合

基于CT图像三维重建的高温下再生混凝土孔隙特征研究

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材料导报 2024年第5期38卷 214-224页

作者：都思哲张淼张玉 Selyutina Nina Smirnov Ivan 马树娟董晓强刘元珍太原理工大学土木工程学院太原030024 Coronation Property Co.Pty Ltd/MN Builders 新南威尔士州2620 圣彼得堡国立大学圣彼得堡190000

高温会导致混凝土微细观结构损伤劣化,进而导致混凝土力学性能下降。本工作利用计算机层析成像(CT)技术对高温后掺加玻化微珠的再生混凝土(Recycled aggregate concrete mixed with glazed hollow beads, GHB-RAC)试件孔隙结构特征进行... 详细信息

高温会导致混凝土微细观结构损伤劣化,进而导致混凝土力学性能下降。本工作利用计算机层析成像(CT)技术对高温后掺加玻化微珠的再生混凝土(Recycled aggregate concrete mixed with glazed hollow beads, GHB-RAC)试件孔隙结构特征进行识别,基于CT扫描与三维重构建模提取并分析了混凝土孔隙结构的特征参数,同时利用灰色关联理论探究孔隙结构特征参数对混凝土残余抗压强度的影响程度。研究结果表明,温度会影响GHB-RAC内部孔隙结构,内部孔隙孔径及表面积随温度升高而增大,温度的升高也会影响混凝土孔隙均匀性,加剧孔隙不均匀性分布;玻化微珠(Glazed hollow beads, GHB)对混凝土温度传导的阻碍作用明显,GHB的掺入改善了混凝土的孔隙结构,减弱了高温导致的孔隙畸化;孔隙尺寸、孔隙球体度及孔隙表面积与残余抗压强度的灰色关联度均在0.55以上,表明孔隙结构参数与残余抗压强度关联性较好。

关键词： CT扫描再生混凝土孔隙结构抗压强度灰色关联度

深基坑地下连续墙支护结构侧向变形的改进指数平滑法预测

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1094-1107页

作者：许莉林鑫徐杨刘智陈福全王草陈钢福州大学土木工程学院福建福州350000 成都建筑材料工业设计研究院有限公司四川成都610000 伍伦贡大学土木采矿与环境工程学院澳大利亚新南威尔士州伍伦贡2522

由于基坑开挖过程存在大量的不确定性,其支护结构在设计阶段无法根据现场环境的变化进行实时变形可靠度分析与预测.围护结构分布范围大,失效位置不可预测.工程监测数据由于监测点数量的限制难以直接反映围护结构连续变化的状态.采用穿... 详细信息

由于基坑开挖过程存在大量的不确定性,其支护结构在设计阶段无法根据现场环境的变化进行实时变形可靠度分析与预测.围护结构分布范围大,失效位置不可预测.工程监测数据由于监测点数量的限制难以直接反映围护结构连续变化的状态.采用穿越率法,提出一种适用于以地下连续墙为围护结构的深基坑工程的侧向变形预测与分析模型.利用MATLAB建立自适应指数平滑模型,自动计算和预测深基坑围护结构在不同深度的侧向变形.对比实测与预测的侧向变形数据,结果表明该自适应指数平滑模型在短期预测中具有精度较高、误差波动小的特点;同时采用预测数据的超越概率分析表明,深基坑侧向变形的分析模型同样适用于由自适应指数平滑法获得的预测数据,且随着位移限值远离最大监测位移值,分析精度将逐渐提高.通过利用椭圆搜索模式的反距离加权插值法,解决了样本点仅集中分布于深度方向的缺点,使插值结果更加平滑,结合基于深基坑侧向变形的分析模型,实现了围护结构空间曲面的变形预测,使评价反馈方式更加直观简洁.

关键词：深基坑地下连续墙侧向变形穿越率法自适应指数平滑法变形预测

巷帮煤体整体滑脱型冲击地压锚杆防冲支护原理及工程实践

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 117-125页

作者：韩军李广汉郭宝龙马双文 CAO Chen 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 伍伦贡大学土木、采矿与环境学院新南威尔士伍伦贡2522

冲击地压是目前严重影响煤炭安全有效开采的灾害之一,研究锚杆防冲支护原理和技术对防治巷道冲击地压灾害具有重要意义和价值。通过对巷帮煤体整体冲入型冲击地压发生的地质条件以及破坏特征进行总结分析,认为坚硬顶板与坚硬煤层是此类... 详细信息

冲击地压是目前严重影响煤炭安全有效开采的灾害之一,研究锚杆防冲支护原理和技术对防治巷道冲击地压灾害具有重要意义和价值。通过对巷帮煤体整体冲入型冲击地压发生的地质条件以及破坏特征进行总结分析,认为坚硬顶板与坚硬煤层是此类型冲击地压的重要地质特征,而巷帮煤体整体滑脱是其主要冲击破坏特征。在此基础上,以巷帮滑脱煤体为研究对象,建立了顶板-巷道-底板复合结构体力学模型,建立了巷帮煤体发生水平滑移的极限平衡方程,并对各个参数进行分析。结果表明:由于顶板反弹使巷帮煤体竖直方向压力降低,巷帮煤体被构造应力推入巷道发生冲击地压。基于该发生机制模型,认为目前的锚杆支护设计体系在防治巷帮煤体冲入型冲击地压存在不足,并基于其发生和破坏特征,建立了针对巷帮煤体整体滑脱型冲击地压的锚杆防冲支护设计原则,即将顶和底帮锚杆锚固端分别穿层打入稳定的顶底板内,并使用长锚索取代中部帮锚杆,提供锚杆支护的防冲作用。基于新建立的锚杆防冲支护设计方法,以大屯矿区孔庄煤矿7305工作面防冲支护为工程背景,在宽煤柱段巷帮锚杆支护采取了防冲设计,帮顶、底部锚杆及补强锚索均锚固于顶底板内部,能够有效吸收煤体滑动动能,提高安全性。

关键词：冲击地压坚硬顶板回采巷道整体滑脱锚杆防冲支护

含钢率对GFRP管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 81-94页

作者：张海霞陈欢鞠士龙沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在... 详细信息

为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在侧向冲击荷载作用下的破坏模式;通过分析构件冲击力时程曲线、侧移时程曲线以及能量变化情况,探究含钢率对不同长细比构件抗冲击性能的影响。结果表明:与未配置钢骨的构件相比,GFRP管-钢骨混凝土构件的抗冲击承载力提高了7%~134%,侧向位移减小了13%~68%。在侧向冲击荷载作用下,构件的破坏模式以弯曲破坏为主,同时伴随着GFRP管和混凝土冲击区域的局部破坏,抗弯刚度是影响构件抗冲击性能的主要因素之一。构件的抗冲击承载力随着含钢率的增高而提高,随着构件长细比的增大而降低。含钢率相差1.5%时,截面惯性矩较大的窄翼缘型钢对构件的抗冲击性能更有利。对于长细比大于20的构件,钢骨耗能是组合构件总能耗的主要组成部分。

关键词： GFRP管-钢骨混凝土组合构件侧向冲击含钢率破坏模式

用于治疗阿尔茨海默症的靶向载药系统设计与制备

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过程工程学报 2024年

作者：邱嘉媛陈玺叶肖倩周理龙 Jimmy Yun 河北科技大学化学与制药工程学院新南威尔士大学化工学院

阿尔茨海默症(AD)是一种非常常见的进行性和破坏性中枢神经系统退行性的疾病，会对老年人的生活质量产生影响以及对老年人的生命安全造成严重危害，给家庭、社会和国家带来了巨大的经济负担。目前治疗AD的药物尚未取得较大突破和创新，... 详细信息

阿尔茨海默症(AD)是一种非常常见的进行性和破坏性中枢神经系统退行性的疾病，会对老年人的生活质量产生影响以及对老年人的生命安全造成严重危害，给家庭、社会和国家带来了巨大的经济负担。目前治疗AD的药物尚未取得较大突破和创新，面临着突破血脑屏障的挑战，且治疗方法不当可能会导致患者产生不良反应。靶向载药系统作为一种有效的治疗方式，能够显著降低血液中的药物浓度、给药频率和药物毒副作用，同时提高药物在目标部位的浓度和疗效以及药物生物利用度，还能对药物起到缓释效果。此外，靶向载药系统还有望穿透血脑屏障，提高血脑渗透率，实现脑靶向性，精准递送药物，从而为治疗AD提供了一条高效且安全的途径。本工作综述了AD的发病机制、治疗AD的辅助药物治疗的非药物治疗方法以及针对Aβ聚集、乙酰胆碱酶抑制和受体拮抗等主要药物的作用机理和副作用，并对磁性纳米颗粒、脂质体等针对治疗AD的靶向载药系统进行了简单的介绍和梳理以及总结，并指出了现在存在的问题，提出了可能的解决方案，指明未来可能发展的方向。

关键词：阿尔茨海默症血脑屏障靶向载药系统药物发病机制

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激光热成像无损检测研究进展(特邀)

红外与激光工程 2024年第7期53卷 41-56页

作者：何赟泽陈琦王洪金邓堡元杨瑞珍王耀南湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

红外热成像是无损检测技术的典型代表。按有无外部激励源,红外热成像可大致分为被动式热成像与主动式热成像两类。其中,以激光作为激励源的主动式热成像,因其输出功率稳定、能量分布均匀、可控性强等诸多优势于近些年得到了广泛的应用... 详细信息

红外热成像是无损检测技术的典型代表。按有无外部激励源,红外热成像可大致分为被动式热成像与主动式热成像两类。其中,以激光作为激励源的主动式热成像,因其输出功率稳定、能量分布均匀、可控性强等诸多优势于近些年得到了广泛的应用。文中首先介绍了激光热成像无损检测系统的构成与激光热成像的分类,并进一步探讨了激光热成像无损检测系统的优化与相关图像处理方法,并从应用角度对现有主要研究工作进行了综述、分析、总结与对比。目前,基于激光热成像的无损检测方法在实际应用过程中存在精度不够,效率偏低,检测对象受限等问题。为提升检测效果,研究人员从激励方式、检测条件、图像处理等方面出发提出了多类优化策略。随着新一代信息技术的发展与检测技术精度要求的提高,激光热成像无损检测从裂纹等表面缺陷的检测,拓展至包括分层、脱粘等内部缺陷检测,从缺陷定性分析拓展至缺陷定量计算,从二维缺陷识别拓展至三维缺陷重构。通过详细分析现有研究,认为提升激光源性能、开发小型便携式激光器、结合智能算法的三维缺陷定量检测等是激光热成像无损检测未来的发展方向。

关键词：无损检测激光热成像缺陷检测红外图像处理