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不同初始应力的Kapton薄膜的蠕变性能研究

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 127-138页

作者：刘岩薛鑫媛范磊陈奕贤长安大学建筑工程学院陕西西安710061

聚酰亚胺薄膜(Kapton薄膜)作为一种航天膜材,其蠕变效应对结构的影响至关重要。为研究其蠕变力学性能,首先选用厚度为25μm的Kapton薄膜,在极限抗拉强度的35%、50%、65%、80%4组应力水平下,进行单轴蠕变拉伸试验。其次根据得到的蠕变力... 详细信息

聚酰亚胺薄膜(Kapton薄膜)作为一种航天膜材,其蠕变效应对结构的影响至关重要。为研究其蠕变力学性能,首先选用厚度为25μm的Kapton薄膜,在极限抗拉强度的35%、50%、65%、80%4组应力水平下,进行单轴蠕变拉伸试验。其次根据得到的蠕变力学曲线分析不同初始应力下薄膜蠕变的变化规律,结合蠕变伸长率描述薄膜随初始应力的蠕变特性并探讨其内在机理。最后采用经典Kelvin、经典Maxwell、四元件Burgers、三参数广义Kelvin、五参数广义Kelvin 5种蠕变本构模型对试验数据进行拟合,并对比分析各模型的拟合效果。结果表明:Kapton膜材具有明显的粘弹性性能,在设计中应予以考虑;初始应力对Kapton膜材的蠕变性能影响显著,初始应力越大,蠕变初期应变越大,稳态蠕变阶段应变保持值越高,粘弹性越明显;不同方向上的拉伸断裂应力水平导致蠕变性能的差异性,各应力状态下总应变TD(机器展开方向)大于MD(垂直方向);随着初始应力的增大,薄膜的蠕变伸长率先增大后减小,这是因为初始应力对薄膜内部的应力状态和位错运动的影响是复杂的,并且存在一个平衡点。本研究采用的五参数广义Kelvin模型能够较好地预测Kapton膜材的蠕变性能,拟合结果的可决系数均超过0.99,Burgers模型次之;经典Kelvin、三参数广义Kelvin以及经典Maxwell模型拟合可决系数在0.71~0.86之间,其拟合结果满足实际工程的需要。

关键词： Kapton薄膜粘弹性力学蠕变性能初始应力蠕变本构模型

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基于证据推理的隧道坍塌多源信息融合评估

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 190-200页

作者：丘伟兴赵炼恒吴波单凌志徐世祥中南大学土木工程学院湖南长沙410075 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013 中咨规划设计研究有限公司北京100020

由于影响因素众多,隧道坍塌风险评估是一个多属性决策问题.单源信息评估方法难以充分考虑所有的风险因素,导致预测结果存在偏差.为了评估隧道坍塌风险并提供更准确的风险控制策略,本研究提出了一种新的多源信息融合方法,该方法将云模型(... 详细信息

由于影响因素众多,隧道坍塌风险评估是一个多属性决策问题.单源信息评估方法难以充分考虑所有的风险因素,导致预测结果存在偏差.为了评估隧道坍塌风险并提供更准确的风险控制策略,本研究提出了一种新的多源信息融合方法,该方法将云模型(CM)、支持向量机(SVM)和基于证据推理(ER)相结合.对多个信息源进行分析,得到不同的坍塌风险评估模型(目视检查数据通过SVM获取分类概率值,监测数据通过云模型获取概率值).每个模型的质量都由可信度和重要性权重来评价.然后运用ER规则融合各个评估模型的结果,给出总体的坍塌概率风险评估.与D-S理论相比,ER规则在处理高冲突信息方面具有更大的优势.当不同信息源的风险评估结果不一致时,D-S理论的融合结果往往会与常识相反,ER规则融合由于考虑了评估模型的重要性权重和可信度,更适用于高冲突信息的融合.该方法已成功应用于福建莆炎高速公路的鱼塘溪隧道.结果表明,所提出的多源信息融合方法的评价准确率为87.5%,而单源信息融合方法的评价准确率小于70%.此外,即使不同模型的风险结果存在较大的冲突,该融合模型也具有良好的性能.

关键词：隧道坍塌风险评估云模型支持向量机证据理论

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过渡循环对风力机疲劳评估的影响及修正

振动与冲击 2024年第3期43卷 241-246,275页

作者：赵艳杨哲王新武李晓露陈枫洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023 洛阳理工学院河南省新型土木工程结构国际联合实验室河南洛阳471023 洛阳理工学院河南省装配式建筑结构工程技术研究中心河南洛阳471023 浙江运达风电股份有限公司杭州450001

随着风力机的装机容量和尺寸的不断增大,其运行环境更为复杂,疲劳问题突出,需要准确预测风力机结构遭受的实际疲劳损伤。通过对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,研究了不同方法在处理雨流计数后残余数据点问题上的准确性。首先,通... 详细信息

随着风力机的装机容量和尺寸的不断增大,其运行环境更为复杂,疲劳问题突出,需要准确预测风力机结构遭受的实际疲劳损伤。通过对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,研究了不同方法在处理雨流计数后残余数据点问题上的准确性。首先,通过采用不同的计算时窗,分析过渡循环对疲劳损伤的影响,选择的计算时窗越短,得到的疲劳损伤误差越大,当计算时窗为10 min时,误差达到了20.7%。然后,使用残波串联法处理残余数据点,此时选择不同的计算时窗得到的损伤值均与将监测时段内所有数据作为连续序列得到的结果相同,证明了该方法在处理雨流残余数据时的准确性。该成果为风力机结构疲劳损伤在线预测提供了解决方法,可以更加准确的得到构件的实时损伤。

关键词：风力机疲劳损伤雨流计数法残波过渡循环残波串联法

变刚度地基上隔震结构群桩基础动力响应试验研究

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振动与冲击 2024年第2期43卷 208-218页

作者：于旭单志承庄海洋陈国兴南京工程学院建筑工程学院南京211167 南京工业大学岩土工程研究所南京210009 华东交通大学土木建筑学院南昌330013

通过控制输入地震动持时压缩比和强度的方法,提出了变刚度地基上桩基基础隔震结构振动台模型试验方法,并结合已完成的不同地基上桩基基础隔震结构系列振动台模型试验,分析了地基刚度变化对隔震结构群桩基础动力学特性的影响规律。结果表... 详细信息

通过控制输入地震动持时压缩比和强度的方法,提出了变刚度地基上桩基基础隔震结构振动台模型试验方法,并结合已完成的不同地基上桩基基础隔震结构系列振动台模型试验,分析了地基刚度变化对隔震结构群桩基础动力学特性的影响规律。结果表明,结构-土体相对刚度比和输入地震动强度显著影响隔震结构群桩基础弯矩反应,强震下结构-土体相对刚度比越大,隔震结构群桩基础中间桩体上部弯矩反应幅值增大越显著,而中间桩体下部弯矩幅值较小。当输入加速度峰值和结构-土体相对刚度比R大于一定限值时,群桩基础震陷显著增加,群桩基础承台转动反应强烈,同时群桩基础桩顶水平位移在主震后出现明显的单边累积水平位移,说明强震作用下地基刚度变化过程中隔震结构群桩基础上部更易出现地震破坏,而群桩基础震陷与基础承台强烈转动反应的共同作用可能是导致隔震结构群桩基础上部弯矩骤增的主因。

关键词：变刚度地基群桩基础基础隔震结构振动台试验地震反应

Fe@CeO_(2)/CN双空腔核壳磁性载金椭球催化剂及其催化还原对硝基苯酚和染料污染物

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环境化学 2024年第2期43卷 650-661页

作者：方嘉声刁琪琪陈铭卫昆朱国政黄阳海东莞理工学院生态环境与建筑工程学院东莞523808 广东新创华科环保股份有限公司东莞523000

载金催化剂可在温和条件下还原性降解环境中某些有毒有害污染物,并转化为低毒性、高附加值的物质,从而促进水体污染物化学资源转化和综合利用.本文设计制备Fe@CeO_(2)/CN双空腔核壳磁性载金椭球催化剂,用于还原降解水体中对硝基苯酚和... 详细信息

载金催化剂可在温和条件下还原性降解环境中某些有毒有害污染物,并转化为低毒性、高附加值的物质,从而促进水体污染物化学资源转化和综合利用.本文设计制备Fe@CeO_(2)/CN双空腔核壳磁性载金椭球催化剂,用于还原降解水体中对硝基苯酚和染料污染物.该催化剂先制备Fe_(2)O_(3)@CeO_(2)梭型微粒内核,采用乙二胺介导的Stober扩展法在其表面合成SiO_(2)@RF复合物,经过碳化-水热蚀刻得到具有介孔碳氮壳层的Fe_(2)O_(3)@CeO_(2)/CN椭球;采用[Au(en)_(2)]^(3+)为金前驱体的沉积沉淀-还原气氛热处理法在上述椭球中构筑较好分散度超细纳米Au颗粒,同时Fe_(2)O_(3)转化为小体积Fe颗粒并形成内空腔,得到Fe@CeO_(2)-Au/CN双空腔核壳磁性椭球催化剂.该催化剂独特的结构特征和复合组分协同增强性效应使其在还原降解对硝基苯酚和染料污染物中均表现优越的催化反应性能和循环使用性能,重复多次使用后仍保存良好的磁分离性和较好的结构完整性.

关键词：载金催化剂催化还原乙二胺核壳磁性结构对硝基苯酚

2020年7月22日阿拉斯加7.8级地震同震电离层扰动分析

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地球物理学报 2024年第1期67卷 34-49页

作者：罗亦泳吴大卫陈强张立亭胡朝飞鲁铁定东华理工大学测绘工程学院南昌330013

利用全球导航卫星系统(GNSS)、电离层测高仪和地震仪数据,从振幅及波形、时空分布、传播速度与方向、时频域等角度对2020年阿拉斯加7.8级地震同震电离层扰动(Co-seismic ionospheric disturbances,CIDs)特性进行探究.卫星G03、G04和G09... 详细信息

利用全球导航卫星系统(GNSS)、电离层测高仪和地震仪数据,从振幅及波形、时空分布、传播速度与方向、时频域等角度对2020年阿拉斯加7.8级地震同震电离层扰动(Co-seismic ionospheric disturbances,CIDs)特性进行探究.卫星G03、G04和G09在地震西部探测到3类CIDs,最大扰动幅度约0.1 TECU (1 TECU=10^(16) el/m~2),并且均沿着地震断层破裂延伸方向(西南方向)传播;而在地震北部与东部未发现CIDs.根据CIDs的速度及中心频率将其分为三类,第一类为高速传播的CIDs(速度约为2.93 km·s^(-1)),中心频率约11 mHz,符合瑞利波激发的电离层扰动特征;第二类CIDs的传播速度约为1.69 km·s^(-1)和1.55 km·s^(-1),中心频率约4.5 mHz和4.7 mHz,符合声波引起的电离层扰动频率;第三类CIDs速度约为0.98 km·s^(-1)和1.11 km·s^(-1),中心频率约2.9 mHz,可能为声波引起的另一类电离层扰动.同时,利用CIDs时空数据估计的CIDs扰动源位置与震中较为接近,进一步说明电离层扰动由地震激发.通过对GNSS站及地震仪位移的分析,估计了地震瑞利波沿西南方向传播速度与第一类CIDs较为吻合,验证了第一类CIDs由瑞利波激发,且断层的垂直位移是引起电离层扰动的重要因素.测高仪观测到电离层临界频率(f_(0)F_(2))发生显著波动,探测到CIDs的传播速度约1.02 km·s^(-1),传播速度和方向与卫星G03、G04探测的CIDs较为吻合,推断其属于第三类CIDs.

关键词：同震电离层扰动全球导航卫星系统电离层总电子含量阿拉斯加地震

阿拉斯加2021年8.2级地震同震电离层扰动特征及对比分析

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地球物理学报 2024年第2期67卷 461-476页

作者：罗亦泳吴大卫张立亭东华理工大学测绘工程学院南昌330013

为分析2021年7月29日阿拉斯加8.2级地震引起的电离层响应,利用地震附近的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)观测数据估算电离层总电子含量(Ionospheric Total Electron Content,TEC)及同震电离层扰动(Coseismic Ionospheric Disturbances,CIDs).从多角度对CIDs的时空分布特征进行分析,并与阿拉斯加2018年7.9级走滑型地震以及2020年7.8级逆断层地震引起的CIDs对比.在地震西南方向探测到两类CIDs,最大扰动振幅约0.8 TECU(1 TECU=1016 el/m^(2)),并且在西南方向距离震中约1094 km的测高站EA653探测到CIDs.在震中西北、东北和北方向探测到传播速度相近的CIDs.根据CIDs的速度和频率大小将CIDs分为两类,第一类CIDs的传播速度为1.87 km·s^(-1),频率约为3.8 mHz,可能由地震声波引起,扰动量级最大;第二类CIDs的传播速度为0.85~1.09 km·s^(-1),中心频率约在3.0 mHz或者5.7 mHz附近,为地震声波引起的另一类电离层扰动.逆断层地震引起的CIDs比走滑型地震更加显著,表明地震引起的垂直地表运动在CIDs的形成中起主要作用.三次地震在西南方向均引起显著的CIDs,与地震破裂方向较为一致,该地区大地震引起的CIDs可能具有较为明显的方向性,具体形成机制有待于进一步研究.

关键词：同震电离层扰动电离层总电子含量全球导航卫星系统阿拉斯加地震

Fe， Co/NPs@GO双金属三维粒子电极电催化氧化卡马西平

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中国环境科学 2024年

作者：周紫璇卓琼芳 Ghulam Yasin 谢水波东莞理工学院生态环境与建筑工程学院东莞市新污染物重点实验室南华大学土木工程学院

为了处理卡马西平抗生素造成的环境污染，采用冷冻/碳化法制备了铁钴双金属粒子电极(Fe， Co/NPs@GO)，并通过改善铁钴的前驱体比例优化了Fe，Co/NPs@GO双金属三维粒子电极体系对CBZ 的降解性能。探讨了电流密度和PMS投加量对CBZ降解的... 详细信息

为了处理卡马西平抗生素造成的环境污染，采用冷冻/碳化法制备了铁钴双金属粒子电极(Fe， Co/NPs@GO)，并通过改善铁钴的前驱体比例优化了Fe，Co/NPs@GO双金属三维粒子电极体系对CBZ 的降解性能。探讨了电流密度和PMS投加量对CBZ降解的影响。结果表明：0.15 g/L的Fe， Co/NPs@GO (Fe:Co=1:1)、3 mmol/L PMS，在20 mA/cm2的电流密度下，CBZ (1 mg/L)在 30 min 内的去除率能达到99.5%。与单纯的催化剂活化PMS体系相比，加入电催化条件后，CBZ的去除率提升了约37%。通过自由基淬灭实验及电子顺磁共振(EPR)证实，羟基自由基和单线态氧是降解CBZ的主导活性物种，并推测出CBZ在电催化耦合三维粒子电极活化过一硫酸盐(PMS)体系的降解机理。同时，粒子电极的循环利用实验表明，Fe， Co/NPs@GO粒子电极具有较好的催化稳定性和重复利用性。Fe， Co/NPs@GO双金属三维粒子电极体系在电催化氧化处理水中的CBZ等抗生素污染方面有很大的应用前景。

关键词：三维粒子电极电化学氧化卡马西平过一硫酸盐铁钴双金属粒子电极

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同方期刊数据库

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海岛区台风与季风近地层实测风特性比对研究

工程力学 2024年

作者：林晓波卓卫东夏丹丹王淮峰袁志群林立福州大学土木工程学院福建省风灾害与风工程重点实验室厦门理工学院土木工程与建筑学院厦门理工学院机械与汽车工程学院

为探讨沿海地区台风与季风特性的差异，本文基于同一固定梯度风观测塔长期实测的混合气候中性强风样本，对比分析了针对相同下垫层下的台风与季风近地层平均风速、湍流度及阵风系数等相关参数的变化规律。结果显示海岛区域的台风与季风... 详细信息

为探讨沿海地区台风与季风特性的差异，本文基于同一固定梯度风观测塔长期实测的混合气候中性强风样本，对比分析了针对相同下垫层下的台风与季风近地层平均风速、湍流度及阵风系数等相关参数的变化规律。结果显示海岛区域的台风与季风的实测地表粗糙度高度与平均风速剖面指数相近，但小于GB 50009-2012建议值，低估了海岛区域结构设计基本风速；台风气候样本的湍流度小于季风样本，但二者顺风向湍流度均大于GB 50009-2012的建议值；两种气候下的阵风系数由大到小依次均为顺风向、横风向和垂直向，且与湍流度存在明显的线性关系，台风气候下表征该关系的峰值因子大于季风气候数值，但均小于GB 50009-2012的建议值；气候条件对于海岛区域顺风向竖向高度的相干函数的参数影响有限。结论补充了规范在台风频袭的海岛地区的风参数取值，为海岛区域工程结构抗台风设计提供参考。

关键词：台风风特性现场实测海岛平均风速剖面湍流特性