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CFRP条带和混凝土帆布联合加固混凝土短柱声发射性能研究

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材料导报 2024年第14期38卷 105-112页

作者：王俊相泽辉牛建刚许文明内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014000 内蒙古自治区土木工程安全与耐久重点实验室内蒙古包头014000 内蒙古自治区建筑结构防灾减灾工程技术研究中心内蒙古包头014000 内蒙古建筑职业技术学院呼和浩特010000 重庆大学土木工程学院重庆400000

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)条带与混凝土帆布联合加固混凝土短柱的力学性能及破坏机理,对联合加固试件进行单轴压缩-声发射试验;分析了CFRP条带宽度、CFRP层数、截面形式等因素对联合加固试件的加载损伤破坏声发射过程。结果表明:... 详细信息

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)条带与混凝土帆布联合加固混凝土短柱的力学性能及破坏机理,对联合加固试件进行单轴压缩-声发射试验;分析了CFRP条带宽度、CFRP层数、截面形式等因素对联合加固试件的加载损伤破坏声发射过程。结果表明:配置钢筋和混凝土强度等级对联合加固试件的承载力影响较小,增加CFRP条带的宽度和CFRP条带层数可以提高联合加固试件的强度和变形能力,试件在加载过程中释放的声发射(AE)信号强度就会越大;根据声发射特征参数与时间应力曲线的相关性,将联合加固试件内部的破坏分为三个阶段:混凝土内部微裂纹的萌生阶段、内部裂纹稳定发展阶段和内部宏观裂纹形成破坏阶段;通过b值分析法可以有效地反映联合加固试件内部损伤的衍化,随着荷载的增加b值总体上减小,表明试件内部的开裂程度不断增加。

关键词： CFRP条带混凝土帆布声发射振铃计数能量

集成IHPO-ELM的转炉终点磷含量预测研究

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钢铁研究学报 2024年第4期36卷 456-468页

作者：杨荣称李爱莲崔桂梅解韶峰内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学基建处内蒙古包头014010

转炉终点钢水磷含量的预测对控制钢材质量和降低生产成本具有重要意义。为提高转炉终点磷含量的控制精准度和减少原料消耗,提出一种在Stacking集成学习框架下融合多个改进型极限学习机(Improved Extreme Learning Machine,IELM)的转炉... 详细信息

转炉终点钢水磷含量的预测对控制钢材质量和降低生产成本具有重要意义。为提高转炉终点磷含量的控制精准度和减少原料消耗,提出一种在Stacking集成学习框架下融合多个改进型极限学习机(Improved Extreme Learning Machine,IELM)的转炉终点磷含量预测模型。首先,根据理论基础和相关性分析确定模型的输入特征;其次,针对ELM(Extreme Learning Machine,ELM)的参数选取问题,提出一种改进的猎人-猎物优化(Improved Hunter-Prey Optimization,IHPO)算法对其进行参数寻优得到IELM;最后,在Stacking集成算法框架下,融合多个IELM初级学习器,以高斯过程回归(Gaussian Process Regression,GPR)作为次级学习器,建立Stacking-IELM-GPR集成学习模型。与7种单一模型和2种Bagging同质集成算法进行对比,结果表明,所提出模型在预测精度和误差性能指标方面表现最优,且预测误差在±0.003%间的命中率为92.86%。

关键词：转炉炼钢猎人-猎物优化算法集成学习磷含量预测

新型二元混合制冷工质对CO_(2)-[Cn-mim][Tf_(2)N](n=2,4,6,8)超额性质预测

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高校化学工程学报 2024年第1期38卷 40-48页

作者：何丽娟杨建滋韩雨泽杨文轩内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 桂林理工大学信息科学与工程学院广西桂林541006

针对二氧化碳-离子液体(CO_(2)-ILs)体系热力学性质数据较少的问题,采用状态方程+活度系数法(EOS+γ法)计算了CO_(2)-[C_(2)-mim][Tf_(2)N]、CO_(2)-[C_(4)-mim][Tf_(2)N]、CO_(2)-[C_(6)-mim][Tf_(2)N]和CO_(2)-[C_(8)-mim][Tf_(2)N]4种新型制冷工质对的汽液相平衡数据。在相平衡基础上,通过SRK(Soave-Redlich-Kwong)状态方程+WS(Wong-Sandler)混合规则+UNIFAC活度系数模型,关联得出混合体系的超额吉布斯自由能GE、超额焓HE和超额熵SE。计算结果表明,CO_(2)-ILs制冷工质对的超额性质均随温度、压力、CO_(2)液相摩尔分数以及离子液体中阳离子上烷基链长度等因素变化,GE均为负值,最大值为-1066.88 J·mol^(-1),且GE随温度、压力和ILs阳离子碳基链长度增大而减小,HE均为正值,最大值为407.24 J·mol^(-1),且H^(E)随温度、CO_(2)溶解度及ILs阳离子碳基链长度增大而减小,SE最大值为7.88 J·mol^(-1)·K-1,且SE随温度和压力的增大而减小、随ILs阳离子碳基链长度增大而增大。根据汽液相平衡时计算的压力平均相对偏差,可证明所选模型在计算CO_(2)-[C_(n)-mim][Tf_(2)N](n=2,4,6,8)系统超额性质的准确性。

关键词：汽液相平衡 SRK状态方程 WS混合规则 UNIFAC活度系数模型超额性质预测

钢筋增强钢夹板-螺栓连接胶合木梁受力性能试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1126-1135页

作者：陈爱军陈义龙贺国京王航杨磊王皓磊中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410004

为改善钢夹板-螺栓连接胶合木梁的刚度在到达极限荷载55%~70%区间内存在减小的问题,设计制作了3组共12根钢筋增强钢夹板-螺栓连接胶合木梁,通过改变配筋率进行三分点加载试验,并与相同设计参数的胶合木梁和钢夹板-螺栓连接胶合木梁进行... 详细信息

为改善钢夹板-螺栓连接胶合木梁的刚度在到达极限荷载55%~70%区间内存在减小的问题,设计制作了3组共12根钢筋增强钢夹板-螺栓连接胶合木梁,通过改变配筋率进行三分点加载试验,并与相同设计参数的胶合木梁和钢夹板-螺栓连接胶合木梁进行对比试验。观察记录试件的受力过程和破坏现象,实测各组试件的极限承载力、荷载位移曲线和应变曲线,对比分析增强筋对各组试件破坏机理、抗弯刚度和极限承载力的影响规律。试验结果表明:与钢夹板-螺栓连接胶合木梁相比,钢筋增强钢夹板-螺栓连接胶合木梁的抗弯承载力和整体弯曲刚度在增强筋的作用下均有显著提高,钢夹板-螺栓连接试验梁在到达极限荷载55%~70%区间内刚度减少问题得到明显改善。钢筋增强钢夹板-螺栓连接试验梁的破坏形式随着配筋率的增大,逐渐由受拉脆性破坏向受拉延性破坏再到受压延性破坏进行转变。增强梁截面应变沿高度方向的分布基本符合平截面假定。依据试验数据和理论推导,得出了钢筋增强钢夹板-螺栓连接试验梁抗弯计算公式,其理论结果与试验结果吻合较好。研究表明,在钢夹板-螺栓连接胶合木梁受拉区配置增强筋可以有效改善其后期刚度减少的问题,并提升其抗弯性能,可为此类连接木梁的增强提供理论依据和试验支撑。

关键词：胶合木钢夹板-螺栓连接钢筋增强抗弯性能承载力计算

盐冻融条件下环氧沥青混凝土多尺度疲劳开裂特性

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建筑材料学报 2024年

作者：闫景晨马苗苗张威高宏彬内蒙古工业大学土木工程学院

为获得积雪冰冻地区环氧沥青混凝土疲劳开裂特性，以环氧沥青混凝土（EMA）及对照组SBS改性沥青混凝土（SBSMA）为试验研究对象，通过小梁三点弯曲重复加载实验结合数字图像相关技术（DIC）及扫描电镜（SEM），从宏观、细观、微观三个... 详细信息

为获得积雪冰冻地区环氧沥青混凝土疲劳开裂特性，以环氧沥青混凝土（EMA）及对照组SBS改性沥青混凝土（SBSMA）为试验研究对象，通过小梁三点弯曲重复加载实验结合数字图像相关技术（DIC）及扫描电镜（SEM），从宏观、细观、微观三个尺度层面对冻融盐冻融条件下的EMA及SBSMA试件疲劳加载全寿命周期内裂纹的萌生、扩展、加速破坏进行分析. 结果表明：通过细观实验DIC特征云图验证的基于宏观实验损伤因子拟合曲线的导数曲线所得分界点划分的疲劳损伤阶段是一种正确可行的新方法；EMA的宏观裂纹起裂点以及微裂纹扩展点均优于同条件下的SBSMA，EMA比SBSMA拥有更好的抵抗材料损伤的能力. 积雪冰冻地区使用CH3COOK替代常用的氯盐类融雪剂可减轻对路面疲劳损伤的影响；微观层面EMA断裂面处的微观形貌表征优于同条件下的SBSMA.

关键词：环氧沥青混凝土冻融及盐冻融循环三点弯曲重复加载试验数字图像相关技术扫描电子显微镜

点云阴影信道模型及其在室内可见光指纹定位中应用研究

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中国激光 2024年

作者：胡晓莉王倩秦岭王凤英于建勇内蒙古科技大学自动化与电气工程学院内蒙古科技大学数智产业学院(网络安全学院) 内蒙古科技大学工程训练中心

为研究障碍物对可见光系统的影响，并建立一般性应用模型，本文基于点云技术获取真实存在的不规则障碍物结构特征的数字化表示，提出了一种结合间距判定的点云阴影量化分析法，在室内可见光信道模型的基础上推导出了点云阴影信道增益表... 详细信息

为研究障碍物对可见光系统的影响，并建立一般性应用模型，本文基于点云技术获取真实存在的不规则障碍物结构特征的数字化表示，提出了一种结合间距判定的点云阴影量化分析法，在室内可见光信道模型的基础上推导出了点云阴影信道增益表达式，并搭建2.6m×2.6m×2m的实验平台以验证该分析法的有效性，结果显示，实际阴影区域同点云阴影区域高度符合，且归一化功率值的平均误差仅0.0277。为进一步分析障碍物对通信系统及定位应用的影响，在2.6m×2.6m×3m的室内空间中模拟障碍物对光的遮挡以及功率接收，并基于该信道模型实现可见光指纹定位。结果显示，障碍物遮挡下，大量接收点直射分量消失，而一次反射功率损耗程度相对较低；仅使用直射功率作为特征时，均方根定位误差达到20.82cm，采用结合反射功率的分区定位方法后，均方根定位误差减小至1.58cm，有效提高了阴影区域的定位性能。

关键词：可见光通信三维点云信道模型点云阴影量化阴影系数可见光定位

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H形钢梁弯曲滞回性能研究与数值模拟优化

塑性工程学报 2024年第5期31卷 179-187页

作者：田亚峰苏鹏勋董军伟内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古呼和浩特010000 内蒙古工业大学土木工程结构与力学重点实验室内蒙古呼和浩特010000

为完善H形钢梁在纯弯曲荷载作用下的滞回性能的研究,对2类截面的H形钢梁增加一个多周滞回加载制度下的拟静力试验。此加载制度下的目标耗能量与此试件等幅升幅加载制度下达到峰值荷载时的总耗能量相等,因此对该试件的破坏模式、累积损... 详细信息

为完善H形钢梁在纯弯曲荷载作用下的滞回性能的研究,对2类截面的H形钢梁增加一个多周滞回加载制度下的拟静力试验。此加载制度下的目标耗能量与此试件等幅升幅加载制度下达到峰值荷载时的总耗能量相等,因此对该试件的破坏模式、累积损伤和耗能规律进行分析,验证了原设想中存在的不影响滞回耗能的阈值低于0.02 rad。同时进行了有限元对比分析,对此试验已有模型进行了精细化处理。有限元分析中利用热塑性方法模拟了试件焊接残余应力的变化过程,从而在模型加载过程中引入残余应力的影响,使试件的初始刚度、翼缘局部屈曲发生的时刻、极限荷载后刚度退化有显著改善。

关键词：局部屈曲纯弯曲 H形钢梁滞回有限元

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煅烧水滑石对钢筋混凝土的阻锈机理研究

水资源与水工程学报 2024年第4期35卷 144-152页

作者：冀慧星杭美艳杨宇斌内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区土木工程安全与耐久重点实验室内蒙古包头014010 包头钢铁职业技术学院内蒙古包头014010

通过线性极化(LPR)、电化学阻抗谱(EIS)、能谱(EDS)、氯离子含量等测试,研究了氯盐-硫酸盐侵蚀下掺入水滑石(LDHs)、煅烧水滑石(CLDHs)对钢筋混凝土的阻锈作用。结果表明:CLDHs、LDHs具有较小的粒径、较大的比表面积,产生的微集料效应... 详细信息

通过线性极化(LPR)、电化学阻抗谱(EIS)、能谱(EDS)、氯离子含量等测试,研究了氯盐-硫酸盐侵蚀下掺入水滑石(LDHs)、煅烧水滑石(CLDHs)对钢筋混凝土的阻锈作用。结果表明:CLDHs、LDHs具有较小的粒径、较大的比表面积,产生的微集料效应可以提高混凝土28 d抗压强度6%左右,并优化了混凝土孔隙结构,提高了混凝土体系氯离子结合率;耦合盐干湿循环侵蚀下,CLDHs和LDHs明显提高了钢筋混凝土内钢筋的极化电阻和容抗弧半径,CLDHs阻锈效率大于LDHs;随着循环次数的增加,阻锈效率下降,但干湿循环90次CLDHs的阻锈效率仍在85%以上,且阻锈机理主要来源于其对自由氯离子的吸附作用,因此,掺入CLDHs能够有效提高钢筋混凝土的抗锈蚀能力。

关键词：钢筋混凝土阻锈机理氯离子电化学煅烧水滑石

基于风光互补发电系统的压缩空气混合储能系统容量优化

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新能源进展 2024年第1期12卷 74-81页

作者：虞启辉高胜昱孙国鑫刘晓辉内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010

压缩空气储能系统可以有效减少因风能和太阳能随机性造成的弃风弃光现象,但其动态响应时间长,且存储规模配置不合理会影响其发展。为此首先提出液流电池与压缩空气储能组成混合储能系统解决并网型风光互补发电系统输出波动不稳定的问题... 详细信息

压缩空气储能系统可以有效减少因风能和太阳能随机性造成的弃风弃光现象,但其动态响应时间长,且存储规模配置不合理会影响其发展。为此首先提出液流电池与压缩空气储能组成混合储能系统解决并网型风光互补发电系统输出波动不稳定的问题;其次基于典型小时负荷、风力机发电功率和光伏发电功率,针对不同场景,以系统最大收益为目标函数,利用猫群算法优化压缩空气储能系统的容量配置;最后分析压缩空气储能系统的额定容量与额定功率对系统最大收益的影响,验证算法可靠性。结果表明,基于风力机与光伏系统的装机功率分别为20 MW和3.42 MW的场景,压缩空气储能系统容量配置为4 MW和46.5 MW∙h时,其经济性最佳,每周可节约购电成本183688.24元,周最大收益为30543.86元。

关键词：压缩空气储能系统混合储能系统猫群算法容量配置经济性

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