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基于热传递减法集对势的区域水资源承载力评价

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水利水运工程学报 2024年第3期 62-71页

作者：吴啸骎吴成国秦广虎杨振龙赵齐雅金菊良合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学水资源与环境系统工程研究所安徽合肥230009

为有效评估区域水资源承载力系统演变特征并诊断脆弱性影响因素,引入物理学热传递思想,在集对分析传统减法集对势基础上进一步深化确定性项和不确定项之间的势差概念,构建了基于热传递减法集对势的区域水资源承载力评价方法,并应用于安... 详细信息

为有效评估区域水资源承载力系统演变特征并诊断脆弱性影响因素,引入物理学热传递思想,在集对分析传统减法集对势基础上进一步深化确定性项和不确定项之间的势差概念,构建了基于热传递减法集对势的区域水资源承载力评价方法,并应用于安徽省江淮丘陵区。结果表明:2011—2018年安徽省江淮丘陵区除合肥市外,其余地市水资源承载力水平整体有所改善,合肥市水资源承载力等级较低;人均水资源量、产水模数、生态用水率等因素是影响安徽省江淮丘陵区水资源承载力变化的重要脆弱性因素。整体而言,本文计算分析结果与传统减法集对势及半偏减法集对势计算结果基本一致,这表明构建的基于热传递减法集对势的水资源承载力评价方法计算结果合理有效,且丰富和发展了集对势的内涵,可为开展区域水资源承载力评价及脆弱性因素识别提供新的研究途径。

关键词：水资源承载力评价减法集对势热传递减法集对势江淮丘陵区

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安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分异及耦合关系研究

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地理与地理信息科学 2024年第3期40卷 113-121页

作者：张晓瑞周佳涵李杰铭顾天飞合肥工业大学建筑与艺术学院安徽合肥230601 合肥工业大学数字人居环境研究实验室安徽合肥230601 合肥工业大学设计院(集团)有限公司安徽合肥230009

综合应用村庄开发强度、景观格局指数和双变量空间自相关模型等方法,分析安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分布特点、空间耦合关系及影响因素。结果显示:安徽省村庄开发强度呈现皖北>皖中皖南,村庄景观格局破碎度呈现皖中>皖北>皖南... 详细信息

综合应用村庄开发强度、景观格局指数和双变量空间自相关模型等方法,分析安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分布特点、空间耦合关系及影响因素。结果显示:安徽省村庄开发强度呈现皖北>皖中皖南,村庄景观格局破碎度呈现皖中>皖北>皖南,村庄开发强度与景观格局的空间分布存在明显区域差异,二者空间耦合关系上,皖北没有明显主导类型,皖中以低-高和低-低聚类为主,皖南以低-高聚类为主;村庄开发强度与景观格局的空间分异受自然地理、人类活动和土地利用政策的多重因素影响。最后,根据研究结果提出针对性的对策建议,可为村庄国土空间开发保护、村庄规划编制提供理论方法参考和实践应用借鉴。

关键词：村庄开发强度景观格局空间分异耦合关系安徽省

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方形容器内掺氢天然气爆炸抑制实验研究

清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 953-958页

作者：李满厚汲世杰合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 安徽省氢安全国际联合研究中心合肥230009

为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m×0.5 m×0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0%~50%的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着掺氢比例增... 详细信息

为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m×0.5 m×0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0%~50%的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着掺氢比例增大,最大爆炸超压和火焰传播速度都呈现上升趋势。随后在甲烷中掺入50%体积分数氢气开展二氧化碳或七氟丙烷抑爆实验,分析了最大爆炸超压、达到最大爆炸超压延迟时间、火焰传播速度等关键爆炸参数在不同抑爆剂体积分数下的演变规律。结果表明:随着抑爆剂体积分数增加,最大爆炸超压快速衰减,达到最大爆炸超压延迟时间延长。高速图像采集结果表明:火焰面拉伸明显,球形火焰传播速度显著减小。选取两种抑爆剂的不同体积分数下抑爆参数值进行对比,发现在二氧化碳体积分数是七氟丙烷2倍情况下,二者对最大爆炸超压的抑制效果相当;在10%体积分数七氟丙烷和20%体积分数二氧化碳作用下均可达到完全抑制,最大爆炸超压分别下降了98.0%和94.4%。两种抑爆剂都具有物理和化学抑爆作用,但七氟丙烷的抑爆效果明显优于二氧化碳。

关键词：掺氢天然气七氟丙烷二氧化碳掺氢比例抑爆

2—甲苯缩水甘油醚协同提升环氧复合物韧性及刚性研究

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2485-2495,I0034页

作者：罗子民赵玉顺李雪萍刘宇晨张松许宇帆合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009

电气及电子设备集成度的不断提高,对环氧复合物的热学与力学综合性能提出了更高需求。环氧复合物的耐热性能、刚性与韧性三者之间存在“跷跷板”现象,难以协同提升。该文提出将六氢邻苯二甲酸酐/四氢邻苯二甲酸酐/邻苯二甲酸酐3种固化... 详细信息

电气及电子设备集成度的不断提高,对环氧复合物的热学与力学综合性能提出了更高需求。环氧复合物的耐热性能、刚性与韧性三者之间存在“跷跷板”现象,难以协同提升。该文提出将六氢邻苯二甲酸酐/四氢邻苯二甲酸酐/邻苯二甲酸酐3种固化剂复配提升环氧复合物热学性能,并采用2—甲苯缩水甘油醚协同提升环氧复合物韧性及刚性的方法。研究表明:固化剂复配的方法将环氧复合物的玻璃化转变温度Tg及热分解温度T5%分别提升了17.93%、7.72%;2—甲苯缩水甘油醚改性使得环氧复合物冲击强度和弯曲强度分别提升了123.03%、61.71%。采用分子动力学模拟,从分子角度揭示了2—甲苯缩水甘油醚提升环氧固化物性能的机理,其刚性苯环基团增强了环氧体系分子结构稳定性,柔性—C—O—C—链段改善了交联体系柔韧性。该研究提出一种不降低环氧复合物热学性能,并协同提升其韧性与刚性的可行方法,可为具备高综合热学与力学性能环氧复合物配方的设计提供新思路。

关键词：环氧树脂 2—甲苯缩水甘油醚分子动力学韧性刚性

面向多级循环再利用需求的产品易拆解交互式设计与知识推送研究

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机械工程学报 2024年第13期60卷 257-267页

作者：鲍宏高翼飞万超刘志峰朱利斌王政合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学智能制造技术研究院合肥230051 中国电器科学研究院股份有限公司广州510300

设计具有更好的循环再利用性、低碳排放及经济性的产品,有效应对绿色贸易壁垒,是未来产品实现生命周期碳中和、资源节约与循环的关键因素之一。传统易拆解设计研究着重强调易拆解设计准则的导入,忽略了多级循环再利用需求对设计目标的影... 详细信息

设计具有更好的循环再利用性、低碳排放及经济性的产品,有效应对绿色贸易壁垒,是未来产品实现生命周期碳中和、资源节约与循环的关键因素之一。传统易拆解设计研究着重强调易拆解设计准则的导入,忽略了多级循环再利用需求对设计目标的影响,存在概念与详细设计过程与多级循环再利用需求及其场景协同交互程度差、知识使用粗略、设计效率低等问题。论文基于产品设计需求和多级循环再利用需求,构建了面向概念设计与详细设计阶段的产品易拆解设计过程框架,面向零部件多级循环再利用策略开展易拆解结构的关联度分析,通过结构聚类形成易拆解模块化结构,构建面向不同设计阶段的设计-评价交互式模型及易拆解性评价体系,探讨了面向多级循环再利用需求的易拆解设计知识推送策略、关键技术与系统开发,并以洗碗机产品的设计案例验证了方法的可行性。

关键词：多级循环再利用易拆解设计模块化交互性设计知识推送

玻璃破碎新鲜表面吸气特性及其诱导下快速抽气新方法研究

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真空科学与技术学报 2024年第3期44卷 204-211页

作者：叶俊锋王玉青王旭迪梅正卫毕海林吴慕遥合肥工业大学机械工程学院合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

高真空获得及维持技术对微纳材料制备、微电子设备制造、真空电子器件工艺优化等领域的科学研究及工业应用至关重要。文章面向高真空获得及维持过程中吸气材料吸气机理解析及寻优材料替代之关键科学问题,致力于克服传统高真空技术维持... 详细信息

高真空获得及维持技术对微纳材料制备、微电子设备制造、真空电子器件工艺优化等领域的科学研究及工业应用至关重要。文章面向高真空获得及维持过程中吸气材料吸气机理解析及寻优材料替代之关键科学问题,致力于克服传统高真空技术维持高真空状态能耗高、传统高真空获得方法依赖于昂贵设备和复杂操作等缺陷,提出了一种基于玻璃破碎新鲜表面诱发高真空获得及压力下限突破的新方法;文章首先开展了吸气成分及分压力测试实验及最大有效抽速实验研究。实验结果表明新鲜玻璃破碎表面具备吸气效应;解析玻璃新鲜表面吸附的主要气体成分及分压力变化,剖析出主要吸附气体组分为氢气和氮气;定量评估了新方法的抽气能力,利用蒙特卡洛方法仿真分析了泵出口管道的传输概率,获得新方法的最大有效抽速。相比现有真空获得和维持技术,文章所提出的新方法具有易激活、材料性价比高、抽速可观等优势,有助于为狭小空间高真空获得及维持提供新型技术途径及应用有效性参考。

关键词：高真空获得新鲜表面诱发快速抽气最大有效抽速

预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 184-195页

作者：王成刚幸飞宇薛彦涛陈丽华合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽重点实验室安徽合肥230009 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

为充分发挥装配式结构的施工优越性以及改善钢筋混凝土柱-钢梁节点(RCS)的抗震性能,提出一种预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点。通过对6个节点试件的低周往复加载试验,研究了对拉钢筋直径、对拉钢筋与钢梁翼缘相对位置以及钢梁翼缘形... 详细信息

为充分发挥装配式结构的施工优越性以及改善钢筋混凝土柱-钢梁节点(RCS)的抗震性能,提出一种预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点。通过对6个节点试件的低周往复加载试验,研究了对拉钢筋直径、对拉钢筋与钢梁翼缘相对位置以及钢梁翼缘形式对节点抗震性能的影响。结果表明:节点试件破坏模式为梁端弯曲破坏和节点区连接破坏,主要表现为柱钢梁翼缘屈曲、钢梁翼缘撕裂、对拉钢筋断裂、钢套筒撕裂、对拉钢筋脱孔和钢套筒与混凝土柱脱空;梁端荷载-位移的滞回曲线形状较为饱满,刚度退化曲线较为平缓,位移延性系数在3.30~5.52之间,等效黏滞阻尼系数在0.15~0.30之间,节点具有较好的塑性变形能力和抗震性能;随着对拉钢筋和塞焊孔的直径增大,节点试件的承载力和耗能能力有所提高;对拉钢筋布置在钢梁翼缘内侧,节点试件的承载力、延性和耗能均有所降低,非加强翼缘节点试件的承载力显著降低,但延性有所提高。在试验基础上,建立了该种节点的有限元分析模型,对轴压比、钢套筒厚度等相关影响因素进行了研究。结果表明:随着轴压比的增大(由0.2增大到0.7),节点承载力有小幅增加8.8%;节点承载力随着核心区钢套筒厚度的增大(由10 mm增大到20 mm)有明显提高,增大了65.1%;核心区钢套筒延伸高度对节点的承载力影响不大;对拉钢筋与钢梁翼缘抗拉力比值小于1.0时,节点承载力随比值提高大幅提升,比值大于1.0时,节点承载力增加有所放缓,而比值大于1.5后,节点承载力几乎不再增长。

关键词：预制混凝土柱-钢梁梁柱节点对拉钢筋低周往复加载试验有限元分析抗震性能

节点区外包钢管穿筋式预制装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 196-206页

作者：陈丽华冯建东薛彦涛梁春旺合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽重点实验室安徽合肥230009 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

梁柱节点的连接方式是影响装配式混凝土框架结构抗震性能的关键。为实现装配式结构现场高效施工并保证其抗震性能良好,提出一种节点区设置外包钢管和对拉钢筋的装配式梁柱节点。通过改变外包钢管厚度和补强板构造方式,设计制作4个足尺... 详细信息

梁柱节点的连接方式是影响装配式混凝土框架结构抗震性能的关键。为实现装配式结构现场高效施工并保证其抗震性能良好,提出一种节点区设置外包钢管和对拉钢筋的装配式梁柱节点。通过改变外包钢管厚度和补强板构造方式,设计制作4个足尺中节点梁柱组合体进行低周往复加载试验,深入探讨该类型节点的滞回性能、延性、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标。结果表明:随着外包钢管厚度增大,梁端塑性铰向远离节点核心区方向发展;梁柱组合体的破坏现象主要表现为柱边缘混凝土压碎脱落、外包钢管鼓起变形及短钢梁段翼缘屈曲变形;梁端荷载-位移滞回曲线较为饱满,在往复荷载作用下有较好的延性和耗能能力;增大外包钢管厚度能明显提高承载力和耗能能力但延性会降低,补强板的设置有益于提高延性和耗能能力但对承载力影响不大。建立了该形式节点梁端受弯承载力计算方法,计算结果与试验结果比较吻合,可为该形式节点的工程应用提供参考。

关键词：装配式混凝土结构梁柱节点外包钢管对拉钢筋拟静力试验抗震性能

视觉遮挡条件下儿童过街危险感知类型判定方法

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长安大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 123-135页

作者：冯忠祥张秀伟储灿辉合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

为了解儿童在视觉遮挡条件下过街的视觉注意力特征,对儿童的危险感知类型进行划分,招募48名儿童完成危险感知能力测试试验,收集儿童视觉注意力特征等信息,基于危险感知效用量化方法,通过主观危险感知度和情境客观危险度量化儿童危险感... 详细信息

为了解儿童在视觉遮挡条件下过街的视觉注意力特征,对儿童的危险感知类型进行划分,招募48名儿童完成危险感知能力测试试验,收集儿童视觉注意力特征等信息,基于危险感知效用量化方法,通过主观危险感知度和情境客观危险度量化儿童危险感知效用值,借助k-means聚类方法,将儿童在视野遮挡测试情境下的288个危险感知效用值用肘部法、轮廓系数法和戴维斯-波尔丁指数法3种方法确定最佳簇数为3,因此将儿童危险感知类型划分为谨慎型、均衡型和激进型。从儿童视觉注意力特征、人口特征和道路环境特征方面选取危险感知类型特征因素,通过机器学习构建线性判别分析模型(LDA),并与随机森林、k近邻、朴素贝叶斯、BP神经网络和径向基函数神经网络5种常见的分类模型进行效果对比,将70%的数据作为训练集用于模型学习,将30%的数据作为测试集以测试模型,通过模型分类准确度和精确度、召回率、F1分数的宏观平均值比较各模型的分类性能。研究结果表明:LDA模型的分类准确率达到83.91%,模型的泛化能力最佳,最适合儿童过街危险感知判定模型的构建。研究结果对不同危险感知类型的儿童群体差异性进行了阐述,有助于了解儿童的个体差异,有望进一步指导道路安全教育的个性化和定制化发展。

关键词：交通工程儿童试验研究危险感知类型线性判别分析视野遮挡