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含细颗粒的粗粒土SWCC双分形维预测模型

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 96-102页

作者：刘晓明杨泽曦杨刚涂树杰湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中交路桥建设有限公司北京101107

为准确建立含细颗粒的粗粒土土-水特征曲线(SWCC)预测模型,首先,通过对比不同粒度成分土体的孔隙情况,考虑了土体孔隙大、小两种孔径时,SWCC呈双台阶分布的变化规律;然后,基于分形理论,分别计算代表大、小孔径孔隙的两个分形维数,建立了... 详细信息

为准确建立含细颗粒的粗粒土土-水特征曲线(SWCC)预测模型,首先,通过对比不同粒度成分土体的孔隙情况,考虑了土体孔隙大、小两种孔径时,SWCC呈双台阶分布的变化规律;然后,基于分形理论,分别计算代表大、小孔径孔隙的两个分形维数,建立了SWCC双分形维预测模型;最后,采用硅藻土-砂混合物实测数据验证了模型准确性,并对6组不同粒度成分土体的实测SWCC进行了预测.结果表明:SWCC双分形维预测模型的拟合优度R2>0.98,预测效果较好.当细粒质量分数为5%~25%时,土体孔隙呈双重孔径分布,SWCC具有两个台阶段,此时,大、小孔隙具有不同的分形维,R2>0.96;当土体细粒质量分数超过25%时,土体孔径分布曲线逐渐呈单峰分布,存在一个使SWCC由双台阶向单台阶转化的界限值,模型可退化为单分形维模型,R2>0.94.

关键词：细粒质量分数粒度成分孔径分布土-水特征曲线分形理论

一款多色叠层量子阱红外探测器的读出电路设计

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激光与红外 2024年第5期54卷 746-749页

作者：张露漩于艳李敬国中电科光电科技有限公司北京100015

一款完整的红外焦平面探测器主要包含探测器件、读出电路、封装结构和制冷组件。目前根据不同应用场景,探测波段范围不断变宽、探测灵敏度需求提高、成像速度要求加快,对探测器设计提出了更严格、更复杂的指标要求。其中,读出电路将探... 详细信息

一款完整的红外焦平面探测器主要包含探测器件、读出电路、封装结构和制冷组件。目前根据不同应用场景,探测波段范围不断变宽、探测灵敏度需求提高、成像速度要求加快,对探测器设计提出了更严格、更复杂的指标要求。其中,读出电路将探测光信号转换为电信号传输至系统,是探测器组件的关键核心模块。本文设计了一款对应多色叠层量子阱型器件的红外焦平面探测器读出电路,能够实现同时间、同空间对四波段信号进行探测,并且同时读出,四波段信号的探测积分与读出之间没有互相干扰。探测器规格640×512,像元间距50μm(四波段),各波段信号可实现分时积分、分别可调,采用边积分边读出工作模式,读出帧频可达到四波段探测时≥50 Hz,电路噪声≤0.5 mV,动态范围≥70 dB,电功耗≤600 mW,是一款超大规模低噪声高帧频的高性能读出电路。

关键词：多色量子阱红外探测器读出电路

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基于阻力和自航数值模拟的内河邮轮线型优化

中国舰船研究 2024年第3期19卷 217-223页

作者：程保国郝金凤强兆新张成舜中船船舶设计研究中心有限公司北京100081

[目的]基于阻力和自航数值模拟,以阻力和收到功率为优化目标,对一艘内河邮轮开展线型优化。[方法]首先进行船体艏部线型优化,以阻力为优化目标,基于艏部线型参数化变换和阻力CFD计算,得到优化船型1;然后开展船体艉部线型优化,以收到功... 详细信息

[目的]基于阻力和自航数值模拟,以阻力和收到功率为优化目标,对一艘内河邮轮开展线型优化。[方法]首先进行船体艏部线型优化,以阻力为优化目标,基于艏部线型参数化变换和阻力CFD计算,得到优化船型1;然后开展船体艉部线型优化,以收到功率为优化目标,通过艉部线型参数化变换、阻力和自航CFD计算,得到最终优化船型。[结果]CFD计算结果表明,相较于初始船型,最终优化船型的有效功率降低了5.17%,收到功率降低了7.11%。[结论]研究显示,所采用的优化方法能够有效改善船舶阻力和推进性能,可以推广应用到其他船型的线型优化。

关键词：阻力自航数值模拟内河邮轮线型优化参数化变换

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采用大直径灌浆套筒连接的预制桥墩抗震性能研究

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桥梁建设 2024年第3期54卷 39-45页

作者：汪劲丰王宇同向华伟陈春雷徐荣桥浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 中冶建筑研究总院有限公司北京100089 中冶检测认证有限公司北京100089

为探究墩台处采用大直径灌浆套筒连接的预制装配式桥墩抗震性能,进行拟静力试验及有限元分析。设计、制作2个采用大直径灌浆套筒(主筋直径40 mm)连接的预制装配式桥墩(预制桥墩)及1个现浇桥墩开展拟静力试验,对2类试件的试验现象、破坏... 详细信息

为探究墩台处采用大直径灌浆套筒连接的预制装配式桥墩抗震性能,进行拟静力试验及有限元分析。设计、制作2个采用大直径灌浆套筒(主筋直径40 mm)连接的预制装配式桥墩(预制桥墩)及1个现浇桥墩开展拟静力试验,对2类试件的试验现象、破坏形态、滞回曲线和承载能力进行对比分析,并采用有限元法对预制桥墩混凝土、套筒及连接钢筋的受力性能进行研究。试验结果表明:在水平循环荷载作用下,预制桥墩与现浇桥墩一致表现为弯剪破坏,但墩底区域破坏形式不同,现浇桥墩主要表现为柱脚混凝土大面积压碎,而预制桥墩的破坏现象更为严重,集中表现为套筒四周混凝土成块压碎剥落;相较于现浇桥墩,预制桥墩的承载能力平均值偏小5.2%,位移延性系数平均值偏小2.7%,预制桥墩力学性能与现浇桥墩相当。有限元分析结果表明:预制桥墩会在套筒顶部和桥墩底部出现2个塑性区,且预制桥墩中大直径灌浆套筒的受力状态以轴向受力为主,按照轴向受力进行套筒设计可满足其在桥墩结构中的受力要求;预制桥墩在墩底混凝土破坏后,其主筋和灌浆料仍保持可靠粘结,采用大直径灌浆套筒连接的预制桥墩抗震性能良好。

关键词：预制装配式桥墩大直径灌浆套筒力学性能抗震性能拟静力试验有限元法

黄粉虫的营养价值及其在家禽生产中的应用研究进展

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动物营养学报 2024年第8期36卷 4773-4781页

作者：孙玉丽孙铁虎曲扬华仉磊中粮营养健康研究院有限公司北京102209

昆虫因含有30%~70%(干物质基础)的蛋白质,还富含脂肪、矿物质和维生素,受到畜牧行业的广泛关注。此外,昆虫还可利用餐厨垃圾等有机生物质废弃物,将其转化为高营养价值的动物性饲料原料,且昆虫生产所需土地、水很少,温室气体排放量远低... 详细信息

昆虫因含有30%~70%(干物质基础)的蛋白质,还富含脂肪、矿物质和维生素,受到畜牧行业的广泛关注。此外,昆虫还可利用餐厨垃圾等有机生物质废弃物,将其转化为高营养价值的动物性饲料原料,且昆虫生产所需土地、水很少,温室气体排放量远低于畜禽。在所有的昆虫中,黄粉虫被认为是最有希望替代家禽饲粮中鱼粉和豆粕的新型昆虫蛋白质饲料资源之一。本文综述了黄粉虫的生命周期、营养价值及其对家禽生产性能、肠道健康与免疫状态以及肉品质、蛋品质的影响等,以期为黄粉虫在家禽养殖中的应用提供参考,并推动黄粉虫作为饲料原料的发展。

关键词：黄粉虫豆粕营养价值昆虫蛋白家禽生产

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添加橙油对橙汁风味和稳定性的影响

食品工业科技 2024年第7期45卷 126-133页

作者：崔翠翠刘月荣光曾鸣宋昊北京一轻控股有限责任公司北京100022 北京一轻研究院有限公司北京101111 北京北冰洋食品有限公司北京102600 北冰洋(北京)饮料食品有限公司北京102600

以橙汁为研究对象,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace solid-phase microextractiongas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)对不同橙油添加量的橙汁样品中的挥发性化合物进行定性定量分析,并利用感官测试对橙汁品质进行感官评价。同时对橙汁样品的稳定性进行快速分析。结果表明,添加橙油后的橙汁的香气化合物种类由19种增加至71种,主要包括萜类、醇类、酯类、醛类和酮类,且随着橙油添加量的增加,明显增加的化合物依次为D-柠檬烯、β-月桂烯、α-蒎烯、芳樟醇、侧柏烯和癸醛,其中橙油的关键性香气物质为萜类、醇类和醛类。当添加0.10%的橙油时,橙汁的滋味和整体风味最优。此外,添加不同比例的橙油显著地影响橙汁的稳定性,当橙油添加比例大于0.10%时,橙汁逐渐出现上浮下沉以及上浮严重的现象。本研究揭示了橙油对橙汁风味和稳定性的影响效果,可为今后橙汁加工和橙汁饮料开发提供参考依据。

关键词：橙汁橙油挥发性化合物稳定性分析气相色谱质谱联用

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陕西煤矿冲击地压发生规律与分类防治

煤炭科学技术 2024年第1期52卷 95-105页

作者：潘俊锋刘少虹马文涛夏永学王书文冯美华中煤科工开采研究院有限公司北京100013 煤矿灾害防控全国重点实验室(冲击地压防控分实验室) 北京100013 国家能源集团国源电力(神东电力)公司北京100033 中国中煤能源集团有限公司北京100120

随着煤炭资源开采区域不断向西部以及深部转移,西部地区冲击地压矿井数量呈井喷式增长。陕西省作为煤炭大省,煤炭开发供应规模稳居全国前列,但冲击地压灾害尤为突出,为了有效遏制本地区煤矿冲击地压频繁发生势头,并为类似条件矿区冲击... 详细信息

随着煤炭资源开采区域不断向西部以及深部转移,西部地区冲击地压矿井数量呈井喷式增长。陕西省作为煤炭大省,煤炭开发供应规模稳居全国前列,但冲击地压灾害尤为突出,为了有效遏制本地区煤矿冲击地压频繁发生势头,并为类似条件矿区冲击地压防治提供借鉴,通过分析陕西煤矿10年来的24座矿井、85起冲击地压案例,基本厘清了冲击地压发生规律,并开展了基于主控因素的分类防治研究。研究结果表明:陕西省煤矿冲击地压具有灾害矿井集中、灾害程度严重、多灾害叠加影响显著、防治难度大等特点;冲击地压监测技术、防治技术与地方法规建设历程几乎同步,达到了起步晚,起点高,示范效应强的结果;基于冲击地压主控因素,将陕西省冲击地压划分为3大类,分别为:坚硬顶板主导型、地质构造主导型和宽煤柱主导型,并针对主控因素提出弱化坚硬顶板、转移煤柱高集中应力、释放构造应力的防治方法。通过10年来的工程实践,不断优化矿井开采设计,探索煤层厚硬顶板千米顺层钻孔区域压裂新技术,加大防冲卸压技术的落实,冲击地压显现逐年减少,成果显著。

关键词：冲击地压陕西煤矿冲击地压监测冲击地压防治主控因素分类防治

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多层互剪搅拌桩工法的工艺因素模型试验研究

岩土力学 2024年第1期45卷 68-76页

作者：葛春巍刘钟余桃喜兰伟杨宁晔赵梦雅浙江坤德创新岩土工程有限公司浙江宁波315100 坤德智慧岩土技术研究院浙江宁波315100 中冶集团中冶建筑研究总院有限公司北京100088

采用模型试验方法,对多层互剪搅拌桩工法(contra-rotational shear deep soil mixing,简称CS-DSM工法)的工艺因素进行了试验研究,探索了水泥掺量、单位桩长搅拌次数T、单位体积搅拌能量E以及内外钻杆转速比RN等工艺因素对搅拌桩均匀性... 详细信息

采用模型试验方法,对多层互剪搅拌桩工法(contra-rotational shear deep soil mixing,简称CS-DSM工法)的工艺因素进行了试验研究,探索了水泥掺量、单位桩长搅拌次数T、单位体积搅拌能量E以及内外钻杆转速比RN等工艺因素对搅拌桩均匀性与强度UCS的影响。模型试验研究发现,通过多层互剪搅拌能够根除地表冒浆、防止糊钻抱钻、提高固化材料利用率。18组模型试验结果阐明搅拌桩在T-E-UCS之间存在固有关联,并揭示出机械参数、输出能量与桩身强度之间的本质关系。提供的计算方法可以定性指导选取合理的工艺参数,实现桩身设计强度目标。作为重要工艺因素,内外钻杆转速比RN与桩身强度试验曲线存在极值点,建议在工程中将1.80~2.20作为获取桩身峰值强度的最优RN值域。CS-DSM工法应用的系列研究结果为高质量搅拌桩工艺控制原则和质量保障体系提供了试验依据。

关键词：多层互剪搅拌桩技术搅拌次数搅拌能量内外钻杆转速比 CS-DSM工法

油轮爆火环境悬索桥安全性能预测与预警方法研究

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中国公路学报 2024年第9期37卷 17-33页

作者：张岗陆泽磊袁卓亚傅彦青王世超汤陈皓长安大学公路学院陕西西安710064 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

油轮爆燃火灾威力巨大,严重威胁跨海桥梁的安全性能。为研究悬索桥在油轮爆燃致复杂极端火灾环境中的结构响应,明确悬索桥遭遇复杂极端火荷载时的安全性能,选取某大跨径悬索桥作为研究对象,给出了油轮爆火(爆燃火灾)时悬索桥结构安全性... 详细信息

油轮爆燃火灾威力巨大,严重威胁跨海桥梁的安全性能。为研究悬索桥在油轮爆燃致复杂极端火灾环境中的结构响应,明确悬索桥遭遇复杂极端火荷载时的安全性能,选取某大跨径悬索桥作为研究对象,给出了油轮爆火(爆燃火灾)时悬索桥结构安全性能(耐火性能)预测过程。首先采用火灾动力学-有限元(CFD-FEM)耦合方法,重构了油轮爆燃火灾环境,建立了悬索桥局部受火梁段和全桥结构在油轮爆火环境的三维多尺度数值预测模型,深入揭示了油轮爆火时局部受火梁段的传热模式和全桥结构性能演变规律。继而,研究了油轮爆火时悬索桥钢箱梁(加劲梁)的高温响应和失效模式,分析了不同起火位置、起火面至钢箱梁底板距离和风速对悬索桥火灾响应行为的影响,提出了油轮爆火环境悬索桥耐火极限预警方法。研究结果表明:油轮爆火环境悬索桥局部受火梁段随受火时间其变形不断增大,受火梁段表现出整体下挠后中间区域上拱的失效模式,导致中间区域吊索索力呈现出先增大后减小的发展趋势;起火位置对悬索桥整体结构性能影响较大,随着起火位置接近悬索桥跨中区域,该区域梁段较近塔区域梁段受火下挠量增加62%;起火面至钢箱梁底板距离由50 m减到20 m时,局部梁段的下挠峰值和总上拱值(下挠峰值与上拱峰值之差)增幅超过19%,结构失效时间提前10 min;风速会改变油轮爆燃火焰形态,明显影响悬索桥加劲梁两侧边箱梁的受热面分布形态和高温响应特征,风速8 m·s^(-1)时迎风侧边箱梁受火强度明显减弱,相对2 m·s^(-1)时底板总上拱幅度减小17%;钢箱梁底板反弯变形时的临界温度介于510℃~550℃之间,钢箱梁底板屈曲失稳时的极限温度介于685℃~715℃之间,临界温度和极限温度可作为钢箱梁结构安全性能的两阶段预警温度,从而实现钢箱梁失效前的2次实时预警。研究结论可为复杂火灾环境缆索承重钢桥结构安全性能监测和预警提供理论依据,进一步指导同类型桥梁的安全运维。

关键词：桥梁工程油轮爆燃火灾 CFD-FEM耦合方法安全性能预测悬索桥预警温度