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钠离子、氯离子的离子选择膜的制备及性能

济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：马衍栋张立卿刘正球济南大学土木建筑学院

为了提高离子选择膜对一价离子的选择性及渗透率，分别以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为膜材料，以3-(脲基-4-甲氧基苯基)丙基三乙氧基硅烷(UPTS)为功能性材料，采用共混法制备出具有Na+和Cl-选择性的离子选择膜，通过... 详细信息

为了提高离子选择膜对一价离子的选择性及渗透率，分别以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为膜材料，以3-(脲基-4-甲氧基苯基)丙基三乙氧基硅烷(UPTS)为功能性材料，采用共混法制备出具有Na+和Cl-选择性的离子选择膜，通过扫描电子显微镜、电导率、离子渗透率对离子选择膜进行表征及性能测试，考察膜材料种类、UPTS用量及外加电场作用对Na+和Cl-的分离效果。结果表明：当UPTS的质量分数为1%，PVDF和PVA混合作为膜材料时，制备的离子选择膜对Na+、K+、Li+混合溶液的离子电导率最高，达到779 μS/cm，且对Na+的渗透率达到了0.004 7 cm2/h，而对Ca2+、Mg2+的离子电导率仅有4 μS/cm；当采用PVDF和PVA混合作为膜材料且UPTS的质量分数为2%时，离子选择膜在25 h内对Na+、K+、Li+混合溶液的离子电导率达到1 335.2 μS/cm，且对Na+渗透率达到0.01 cm2/h；对Cl-、SO42-的离子电导率达到533.0 μS/cm，且对Cl-的渗透率达到0.001 5 cm2/h。在外电场作用下，离子选择膜在25 h内对Na+、K+、Li+混合溶液的离子电导率达到了4 532 μS/cm，且对Na+渗透率达到0.032 cm2/h；对Cl-、SO42-混合溶液的离子电导率达到了3 521 μS/cm，且对Cl-的渗透率达到0.013 cm2/h。

关键词：离子选择膜外加电场电导率渗透率

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我国装配式钢框架结构梁柱连接节点研究现状

河南大学学报(自然科学版) 2024年第3期54卷 352-360页

作者：顾金超杜文风汤朋山河南大学土木建筑学院

在装配式钢框架结构中，梁柱连接节点是重要的设计内容，其构造合理性对整体结构的安全性和经济性有重要影响.为了进一步研究梁柱连接节点相关技术，推动装配式钢结构建筑发展，本文总结和梳理了近年来我国装配式钢框架结构梁柱连接节... 详细信息

在装配式钢框架结构中，梁柱连接节点是重要的设计内容，其构造合理性对整体结构的安全性和经济性有重要影响.为了进一步研究梁柱连接节点相关技术，推动装配式钢结构建筑发展，本文总结和梳理了近年来我国装配式钢框架结构梁柱连接节点的研究现状.根据柱截面形式的不同，分为H型钢柱-钢梁连接节点和钢管柱-钢梁连接节点，对各种类型连接节点的构造及其工作特性进行了总结分析，探讨了装配式钢框架结构梁柱连接节点存在的问题及发展方向.

关键词：装配式钢结构钢框架结构连接节点研究现状

磨粉方式对荞麦粉粉质特性与面条加工特性的影响

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西华大学学报（自然科学版） 2024年第4期43卷 92-99页

作者：郭训练田倩倩田爽爽商丘学院风景园林与建筑学院河南商丘476000

以荞麦为原料,采用高速、气流和破壁3种磨粉方式制备荞麦粉,研究不同粉碎方式下荞麦粉的色泽、流动性、填充性、水合特性和持油性等粉质特性,以及荞麦面条的吸水率、熟断条率和蒸煮损失率。结果表明磨粉方式对荞麦粉粉质特性及荞麦面条... 详细信息

以荞麦为原料,采用高速、气流和破壁3种磨粉方式制备荞麦粉,研究不同粉碎方式下荞麦粉的色泽、流动性、填充性、水合特性和持油性等粉质特性,以及荞麦面条的吸水率、熟断条率和蒸煮损失率。结果表明磨粉方式对荞麦粉粉质特性及荞麦面条品质特性影响差异显著:高速粉的流动性优于其他方式制备的荞麦粉,但其持水力、持油力、溶解性等较差;气流粉的持水力、持油力、溶解性、溶胀度最好,分别为1.54 g/g、0.86 g/g、9.54%、2.77 mL/g,总色差为6.13;气流粉制作的面条吸水率最高,为182.09%,熟断条率和蒸煮损失率分别为13.69%和13.38%;破壁粉的各项指标均不突出。因此,气流粉品质较佳,适合作为荞麦精深加工的食品原料。

关键词：荞麦粉磨粉方式品质特性荞麦面条

基于泊松噪声-双边滤波算法的桥梁裂缝修补痕迹图像分割方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 232-243页

作者：赫中营徐闻河南大学土木建筑学院河南开封475004

裂缝作为混凝土桥梁的主要病害大量存在,部分裂缝修补后会二次开裂,在病害智能识别中,裂缝修补痕迹易与混凝土剥落等缺陷混淆,因此,裂缝修补痕迹的准确识别不仅是二次裂缝准确识别的基础,也是混凝土桥梁整体病害识别的重要环节。为了获... 详细信息

裂缝作为混凝土桥梁的主要病害大量存在,部分裂缝修补后会二次开裂,在病害智能识别中,裂缝修补痕迹易与混凝土剥落等缺陷混淆,因此,裂缝修补痕迹的准确识别不仅是二次裂缝准确识别的基础,也是混凝土桥梁整体病害识别的重要环节。为了获取边缘清晰连续的裂缝修补痕迹,先对裂缝修补痕迹的图像添加泊松噪声,再利用双边滤波对添加的噪声及原有噪声进行平滑。然后用Otsu算法对裂缝修补痕迹进行图像分割,并使用峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)评价滤波效果,使用运行时间和最大连续可用内存块(LCFB)使用情况评价分割效果。最后以河南省某高速公路桥梁历年定检中的裂缝修补痕迹图像为例,对方法进行实际验证。结果显示:经过泊松噪声-双边滤波算法处理后,裂缝修补痕迹图像PSNR值最高约35.0901 dB,SSIM值可达约0.8801,说明添加泊松噪声可改善图像质量并优化双边滤波效果;经过Otsu算法进行图像分割的运行时间比其他方法约短25%~50%,LCFB比其他方法约提高0.25%;经过处理的裂缝修补痕迹图像达到理想预期效果,验证了提出方法的有效性和可行性。

关键词：桥梁工程裂缝修补痕迹图像处理泊松噪声双边滤波图像分割

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平衡因子C随机取值算法及其应用研究

计算力学学报 2024年

作者：冯凡丁姜清辉武汉大学土木建筑工程学院

为了避免平衡因子C值选取不当导致数据驱动计算力学陷入局部最优或收敛精度过低，提出了平衡因子C随机取值算法：即平衡因子不再是事先给定的一个定值，而是根据数据库的应变或应力大小进行聚类分组，并求出各组的切线刚度，将数据库各... 详细信息

为了避免平衡因子C值选取不当导致数据驱动计算力学陷入局部最优或收敛精度过低，提出了平衡因子C随机取值算法：即平衡因子不再是事先给定的一个定值，而是根据数据库的应变或应力大小进行聚类分组，并求出各组的切线刚度，将数据库各组中的最小、最大切线刚度作为C的取值范围，在每一次迭代过程中都使用随机的平衡因子进行计算。在非线弹性桁架问题、线弹性和非线弹性平面问题中对平衡因子随机取值算法进行了对比验证，通过比较不同定C取值情况下和随机取值算法下代表性点的迭代路径及应变-应力相对误差，表明了在相同的数据库容量下，平衡因子随机取值算法在各种弹性问题中均可以取得更好的收敛精度。

关键词：数据驱动计算力学平衡因子随机取值算法收敛精度

内生型(Ti_(0.474)Zr_(0.34)Cu_(0.06)Be_(0.126))_(100-x)Fe_(x)(x=0,2)金属玻璃基复合材料的动态力学行为

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稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 23-30页

作者：肖海洋吕国建乔吉超西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072

为了解内生β-Ti相的Zr/Ti基金属玻璃复合材料的动态力学性能和热力学稳定性,采用力学弛豫谱研究了(Ti_(0.474)Zr_(0.34)-Cu_(0.06)Be_(0.126))_(100-x)Fe_(x)(x=0,2)金属玻璃复合材料。通过引入Fe元素,提高了β-Ti相的稳定性。此外,还... 详细信息

为了解内生β-Ti相的Zr/Ti基金属玻璃复合材料的动态力学性能和热力学稳定性,采用力学弛豫谱研究了(Ti_(0.474)Zr_(0.34)-Cu_(0.06)Be_(0.126))_(100-x)Fe_(x)(x=0,2)金属玻璃复合材料。通过引入Fe元素,提高了β-Ti相的稳定性。此外,还发现了一个异常的内耗峰,这是由于在亚稳的β-Ti相中析出ω-Ti所引起的。在玻璃化转变温度Tg以下,由于相变和非晶基体部分结晶的耦合效应,2种金属玻璃复合材料的储能模量均表现出异常过冲行为。所得结果为更好地理解内生亚稳β-Ti型金属玻璃复合材料的复杂动态力学弛豫行为提供了借鉴。

关键词：块体金属玻璃复合材料动态力学分析物理时效动态非均匀性

基于广义剪应变的各向异性固结饱和砂土超静孔压发展模型

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岩土工程学报 2024年

作者：赵福堂吴祁新郑俊杰郑烨炜武汉大学土木建筑工程学院

各向异性固结条件下饱和砂土中超静孔隙水压力的发展规律对于理解砂土液化行为至关重要。本文使用空心圆柱扭剪仪进行了一系列扭剪试验，研究了初始固结条件(初始平均有效应力p’0，固结应力比K)和循环加载条件(循环应力比CSR)对饱和砂... 详细信息

各向异性固结条件下饱和砂土中超静孔隙水压力的发展规律对于理解砂土液化行为至关重要。本文使用空心圆柱扭剪仪进行了一系列扭剪试验，研究了初始固结条件(初始平均有效应力p’0，固结应力比K)和循环加载条件(循环应力比CSR)对饱和砂土的广义剪应变(γg)和超静孔压比(ru)发展规律的影响。试验结果表明，各向异性固结条件下的砂土表现出三类破坏模式：循环迁移、循环液化和残余累积变形。在所有三种破坏模式下，归一化超静孔压比(ru，n)都与γg相关。据此提出了考虑各向异性固结条件的饱和砂土超静孔隙水压力预测模型。该模型能合理预测不同固结应力状态下超孔隙水压力的发展。

关键词：饱和砂土各向异性固结液化超静孔压广义剪应变

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超高延性混凝土加固砌体墙抗震性能研究

防灾减灾工程学报 2024年第4期44卷 859-869页

作者：吴孝鑫谢群赵鹏井玉炜林明强济南大学土木建筑学院山东济南250022

为研究超高延性混凝土(Ultra-High Ductile Concrete,UHDC)加固砌体墙的抗震效果,对两个实心墙和两个空斗墙进行了低周反复加载试验。结果表明,与未加固墙相比,加固后实心墙承载力提升31%,峰值位移降低了30%;加固后空斗墙承载力提升了22... 详细信息

为研究超高延性混凝土(Ultra-High Ductile Concrete,UHDC)加固砌体墙的抗震效果,对两个实心墙和两个空斗墙进行了低周反复加载试验。结果表明,与未加固墙相比,加固后实心墙承载力提升31%,峰值位移降低了30%;加固后空斗墙承载力提升了223%,峰值位移提高了471%。利用OpenSees软件对UHDC加固砌体墙进行了建模,分析了不同加固层厚度、加固方式及竖向压应力等因素对抗震性能的影响。结果表明:对于实心墙,加固层厚度为10、20、30 mm时,峰值承载力分别提高16.0%、36.2%、56.1%,峰值位移分别降低了28.3%、26.7%、26.7%;对于空斗墙,加固层厚度为10、15、20 mm时,峰值承载力分别提高117.4%、179.5%、243.4%,峰值位移分别提高345.5%、522.7%、506.1%。当竖向压应力为0.6 MPa和0.9 MPa时,实心墙峰值承载力较0.3 MPa时分别提高16.8%和33.0%,峰值位移分别降低12.0%、16.0%;空斗墙峰值承载力较0.15 MPa时提高6.5%和10.5%,峰值位移分别提高2.8%、0.0%。当分别采用整面加固、斜交条带加固、正交条带加固时,实心墙峰值承载力分别提高36.2%、12.0%、5.4%,峰值位移分别降低26.7%、28.3%、28.3%;空斗墙峰值承载力分别提高179.5%、80.1%、39.3%,峰值位移分别提高522.7%、203.0%、203.0%。最后提出了UHDC加固砌体墙抗剪承载力计算公式,与试验和模拟结果比较,具有较好的精度,可为加固设计提供理论支持。

关键词：超高延性混凝土加固砌体抗震性能 OpenSees

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路堤-桥梁过渡段车辆气动力风洞试验研究

土木与环境工程学报（中英文） 2024年第4期46卷 136-142页

作者：韩冰李昊轩何一宽解会兵贾影北京交通大学土木建筑学院北京100044

为了探究路堤-桥梁过渡段处车辆的气动力,建立1:50的大比例尺路堤-桥梁过渡段和车辆试验模型,在桥梁和路堤段分别布置两种风屏障,并在车辆模型表面布置多个测压点,以研究不同防风措施下处于不同风向角的路桥过渡段车辆气动力。试验结果... 详细信息

为了探究路堤-桥梁过渡段处车辆的气动力,建立1:50的大比例尺路堤-桥梁过渡段和车辆试验模型,在桥梁和路堤段分别布置两种风屏障,并在车辆模型表面布置多个测压点,以研究不同防风措施下处于不同风向角的路桥过渡段车辆气动力。试验结果表明:与无防风措施相比,布置桥梁风屏障后最不利风向角会从-15°变为0°,此风向下过渡段处车辆的三分力最大;再进一步布置路堤风屏障后最不利风向角不变,但大幅度减小了0°风向角下车辆的侧力系数和力矩系数;布置路堤风屏障能有效减小车辆所受三分力;不同风向角下改变陆地风屏障参数产生的影响不同,针对路堤-桥梁过渡段布置防风措施时,应充分考虑其来流方向,以达到最优效果。

关键词：路堤-桥梁过渡段风洞试验车辆气动力风向角防风措施