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腈类化合物在高电压电解液中的研究进展

储能科学与技术 2025年

作者：李南马静黄挺秀沈毅星沈旻江依义洪涛马国强马紫峰浙江省化工研究院有限公司上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院

提高工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径，但由此引发的电解液氧化分解、过渡金属离子溶出以及正极材料结构破坏等问题，严重制约了其实际应用。因此，开发具有优异电化学稳定性的电解液成为研究的热点。腈类化合物由于高介电... 详细信息

提高工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径，但由此引发的电解液氧化分解、过渡金属离子溶出以及正极材料结构破坏等问题，严重制约了其实际应用。因此，开发具有优异电化学稳定性的电解液成为研究的热点。腈类化合物由于高介电常数和优良的氧化稳定性，被视为高电压体系中优化电解液的理想选择。本文回顾了腈类化合物作为溶剂和添加剂的作用机理及性能特点，针对腈类溶剂与石墨及锂金属不相容的问题，讨论了高浓度电解液、弱溶剂化电解液、含氟腈类电解液及共晶电解质等四种优化策略，并总结了各策略的实际应用前景及商业化过程中面临的局限性，明确指出添加剂是当前最有效的应用方式。此外，通过介绍含硅、硼、硫等元素的化学基团修饰的新型腈类添加剂，探究了不同官能团的作用机制及其应用潜力。最后，本文阐述了腈类化合物在开发与应用中面临的机遇与挑战，展望了通过合成工艺的优化与新型添加剂的开发，获得低粘度、高纯度、界面稳定性更强的多官能团腈类化合物，并探讨其在高电压电解液，尤其是在钴酸锂电池电解液中的应用前景。

关键词：锂离子电池电解液腈类化合物固体电解质界面膜

横风作用下350km/h及以上高速列车行车安全性分析

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北京交通大学学报 2025年

作者：龚凯卞文君刘林芽孙丽霞秦佳良罗江铃华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室华东交通大学交通运输工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁路科学研究发展中心

为研究横风作用对时速350km及以上高速度列车行车安全的影响，基于流体力学及车辆动力学理论，分别采用CFD(Computational Fluid Dynamics)流体力学软件和UM(Universal Mechanism)多体动力学软件，建立高速列车气动模型和高速列车动力... 详细信息

为研究横风作用对时速350km及以上高速度列车行车安全的影响，基于流体力学及车辆动力学理论，分别采用CFD(Computational Fluid Dynamics)流体力学软件和UM(Universal Mechanism)多体动力学软件，建立高速列车气动模型和高速列车动力学模型；将气动载荷作为外部激励施加在车体上，实现横风作用下高速列车直线路段行车全过程计算；分析了稳态风载模式、风速对高速列车行车安全的影响。研究结果表明：横风作用下，车体横向位移、轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率较无风时均显著增大；当风速5m/s、车速350～400km/h时列车行车安全指标较小；当风速≥10m/s、车速350～420km/h时车轮挤压钢轨，轮轨横向相互作用明显，迎风侧轮轨发生瞬时分离，尤其是时速400km/h以上高速列车。上述研究结果可为控制横风作用下高速列车行车安全提供理论依据和基础数据。

关键词：铁道工程高速铁路横风作用稳态风载行车安全

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复合倾斜式微型桩群边坡防护效果模拟研究

有色金属科学与工程 2025年

作者：郑明新李东曾庆筠胡红萍华东交通大学交通运输工程学院华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌铁路勘察设计院有限责任公司

针对边坡坡度较大，设置微型桩群开挖平台时，易对原边坡造成较大扰动，进而引发边坡失稳的问题。本文提出了倾斜连系梁与前排桩倾斜、后排桩垂直打入的差异化布局，构建了复合倾斜连系梁微型桩群结构。基于有限元强度折减法对该结构的... 详细信息

针对边坡坡度较大，设置微型桩群开挖平台时，易对原边坡造成较大扰动，进而引发边坡失稳的问题。本文提出了倾斜连系梁与前排桩倾斜、后排桩垂直打入的差异化布局，构建了复合倾斜连系梁微型桩群结构。基于有限元强度折减法对该结构的变形和受力特性进行了深入分析。研究结果表明：该结构能使微型桩群各部分更好地耦合，整体性得到显著增强，稳定系数增长27%以上。前排桩倾斜后，靠山侧桩桩身位移、弯矩以及剪力都有所减小，减小效果可达45%，且随着前排桩倾斜角度的增加而越发显著；至前排桩倾斜到最佳角度25°时，靠山侧3排桩所承受的最大剪力值分别为前排桩不倾斜时的0.67倍、0.60倍和0.41倍，靠山侧桩桩顶位移仅为常规竖直桩的23.8%。研究成果可为该结构的设计提供一定的理论依据和参考价值。

关键词：微型桩倾斜连系梁数值模拟前排桩倾斜复合结构受力特性

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基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析

岩土工程学报 2025年第1期47卷 76-84页

作者：钟军豪 CHIAN Siau Chen 李永鑫刘明芳陈明辉吴振元龙桂华杨小礼周德中南大学土木工程学院湖南长沙410075 新加坡国立大学土木与环境工程系新加坡117576 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 深圳市市政工程总公司广东深圳518000

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。... 详细信息

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。通过与既有文献结果对比,验证所提方法的可靠性。根据反算的应力分布和破坏机构几何特点,探究不同参数条件下T-C对开挖面稳定性的影响。结果表明:(1)在线性条件下,黏聚力较大且内摩擦角较小时,T-C对开挖面临界支护力的影响较大;在非线性条件下,m的增加并不会放大T-C对开挖面稳定性的影响。(2)在抗拉强度较大时,T-C对开挖面稳定性影响较为显著,随着抗拉强度的折减,T-C控制的破坏机构尺寸逐渐减小,且顶部区域明显钝化。

关键词：开挖面稳定性多切线技术 Power-Law准则拉应力截断极限分析

应用导纳法与注意力卷积神经网络相结合的扣件失效识别方法研究

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机械科学与技术 2025年

作者：罗锟余崇彬李泳辉甄慧杰姜兴华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心华东交通大学轨道交通基础设施性能检测与保障国家重点实验室

针对铁路运行过程中由于扣件失效造成的安全隐患问题，提出一种导纳法结合交互注意力卷积神经网络(AID-CNN)的扣件失效检测方法。该方法以受检测结构的局部多测点导纳作为多通道卷积神经网络的输入，利用交互卷积注意力模块(CIDBM)实现... 详细信息

针对铁路运行过程中由于扣件失效造成的安全隐患问题，提出一种导纳法结合交互注意力卷积神经网络(AID-CNN)的扣件失效检测方法。该方法以受检测结构的局部多测点导纳作为多通道卷积神经网络的输入，利用交互卷积注意力模块(CIDBM)实现注意力权重分配，通过卷积神经网络(CNN)完成特征提取与结果输出。为验证模型性能，论文通过缩尺模型试验获取扣件不同失效程度、不同失效位置的多测点导纳样本集进行模型验证。试验结果表明，加速度导纳相较于其他信号处理方式在特征可视化中展现出更为显著的聚类；优选多通道加速度导纳和注意力机制都能显著提高卷积神经网络的识别效果；论文构造的CIDBM模块在稳定性和准确率均优于卷积注意力模块(CBAM)；以优选通道作为AID-CNN模型的输入时的平均识别率可达99.9%。

关键词：扣件失效识别多通道卷积神经网络注意力机制加速度导纳

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墙背高填式省水船闸刚性桩组合地基处理研究

人民长江 2025年

作者：戈国庆张毅濠王曙光何良德孟彦廷山东省交通规划设计院集团有限公司河海大学港口海岸与近海工程学院

省水船闸在北方平原地区应用潜力大，但在软土覆盖层深厚的鲁西平原等地区，多级分布式省水船闸闸室结构本身和墙背高填土将引起地基显著沉降，不利于工程安全。本文以渡槽穿黄-八级分散式省水船闸为依托，考虑厚覆盖层、高水头、墙背... 详细信息

省水船闸在北方平原地区应用潜力大，但在软土覆盖层深厚的鲁西平原等地区，多级分布式省水船闸闸室结构本身和墙背高填土将引起地基显著沉降，不利于工程安全。本文以渡槽穿黄-八级分散式省水船闸为依托，考虑厚覆盖层、高水头、墙背高填土，结合宽缝施工，提出多种填土区与闸底刚性桩布置及桩顶连接方案，建立PLAXIS有限元模型，分析闸室与桩体的受力变形特性。结果表明，填土区宜采用等桩长变间距带桩帽布置，闸底宜采用边密中疏布置，宽缝宜在第③-⑤级省水池挡墙及回填土施工时封合；闸墙与桩顶刚接使得底板与闸墙差异沉降最小，可作为最优的桩顶连接方式，但此时桩身弯矩、剪力均超过预应力管桩极限承载力，需将其替换为灌注桩作为优化的刚性桩组合地基处理方案。优化方案下，闸墙外侧桩体顶部轴力、剪力及弯矩均最大，但仍在灌注桩极限承载力范围内。针对类似的墙背高填式省水船闸，建议按弯矩增量法确定宽缝最佳封合时间，填土区宜在桩顶设置桩帽，闸室下方宜采用闸墙刚接的变刚度布桩方案。

关键词：地基处理省水船闸复合地基复合桩基宽缝施工

墩台施工偏差对多跨连续刚架系杆拱桥受力性能影响

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福州大学学报(自然科学版) 2025年

作者：王术剑吴庆雄徐常泽何小健于淼朱建瑞山东高速建设管理集团有限公司福州大学土木工程学院山东省交通规划设计院集团有限公司山东高速高商公路有限公司

以一座多跨连续刚架系杆拱桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS/Civil建立全桥有限元计算模型,开展墩台施工偏差对多跨连续刚架系杆拱桥受力性能影响分析.研究结果表明:墩台施工偏差引起拱肋截面受力变化主要影响因素是矢跨比,墩台纵向偏... 详细信息

以一座多跨连续刚架系杆拱桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS/Civil建立全桥有限元计算模型,开展墩台施工偏差对多跨连续刚架系杆拱桥受力性能影响分析.研究结果表明:墩台施工偏差引起拱肋截面受力变化主要影响因素是矢跨比,墩台纵向偏差引起轴力变化与拱轴线相对偏差成正比,墩台纵向偏差引起面内弯矩变化与实际偏差量成正比,墩台横向偏差引起面外弯矩变化与实际偏差量和跨径的乘积成正比.墩台纵向施工偏差影响大于墩台横向施工偏差,多墩台偏差引起的拱肋内力变化可由单墩台偏差叠加计算.以拱肋截面承载力为指标,墩台纵向偏差可控制在5L/6 000之内,墩台横向偏差可控制在30 mm之内.

关键词：桥梁工程钢管混凝土拱桥刚架系杆拱墩台施工偏差有限元分析

大跨非对称小净距隧道施工力学响应及其开挖顺序研究

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森林工程 2025年第1期41卷 174-184页

作者：钟健云朱江伟张营柴建国徐兵兵刘晓林深圳市龙岗区建筑工务署广东深圳518100 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室南昌330013 中铁十八局集团有限公司广东深圳518100

以深圳市龙岗区坪南路大跨非对称小净距隧道工程为依托,通过现场监测结果分析隧道衬砌内力变化情况,建立有限元模型对不同施工顺序下隧道的拱顶沉降、中夹岩柱稳定性与衬砌受力情况进行对比研究。结果表明,大跨非对称小净距隧道施工时... 详细信息

以深圳市龙岗区坪南路大跨非对称小净距隧道工程为依托,通过现场监测结果分析隧道衬砌内力变化情况,建立有限元模型对不同施工顺序下隧道的拱顶沉降、中夹岩柱稳定性与衬砌受力情况进行对比研究。结果表明,大跨非对称小净距隧道施工时临近中夹岩柱侧拱腰与拱脚为结构易失稳点,施工中需做加固处理;相比于大断面先行,隧道小断面先行时,大、小断面拱顶沉降、衬砌弯矩和轴力分别最多减小16.1%、10.6%、12.5%,同时提高中夹岩柱稳定性,水平应力和竖向位移分别最多减小16.7%和28.3%,利于其结构整体安全性;结合现场监测数据和数值结果对比分析,轴力与弯矩最大值误差分别控制在12.5%和16.5%以内,数值结果整体趋势与现场监测结果基本吻合,较好地验证计算模型的准确性和可行性,因此大跨非对称小净距隧道施工时,遵循“小断面先行、大断面后行、后行洞远离中夹岩柱区域先行”的原则较为合理。

关键词：大跨非对称小净距隧道数值计算现场监测开挖顺序稳定性

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内置应变传感器对沥青混合料力学性能的影响

工程科学学报 2025年第1期47卷 179-194页

作者：柳力李理刘朝晖傅顺发李文博潘厚璇长沙理工大学交通运输工程学院长沙410114 深圳高速工程检测有限公司深圳518000

道路本体结构的智能智慧是道路工程发展的重要方向,内置应变传感器是实现路面结构应变感知的重要手段,为探究内置应变传感器对沥青混合料力学性能影响,运用离散元法,构建了内置应变传感器的沥青混合料细观模型,研究了应变传感器埋设深... 详细信息

道路本体结构的智能智慧是道路工程发展的重要方向,内置应变传感器是实现路面结构应变感知的重要手段,为探究内置应变传感器对沥青混合料力学性能影响,运用离散元法,构建了内置应变传感器的沥青混合料细观模型,研究了应变传感器埋设深度和数量对沥青混合料力学性能影响,分析了沥青混合料材料公称最大粒径、级配和沥青砂浆黏结强度等对内置应变传感器工作性能影响.结果表明:随着传感器埋设深度的增加,梁试件底部三个监测点位处水平拉应力分别增加56.9%、43.5%、43.8%,越接近梁试件底部,其内部水平应力场分布更均匀;与单传感器相比,埋设双传感器的梁试件裂隙增加速度更快,在挠度为0.8 mm时裂隙数便达到267个,单传感器仅为93个;沥青混合料公称最大粒径越大,力链数越少,AC-16、AC-20的平均力链比较AC-13分别降低4.9%、11.4%;沥青混合料级配越粗,荷载传递路径越少,接触力系数量减少77.7%,接触力分布均匀性降低,最大接触力增加74.6%,导致传感器工作稳定性越差;沥青砂浆黏结强度增加,最大接触力下降11%,传感器工作稳定性越好.研究结果可为提升内置应变传感器的沥青混合料耐久性和工作稳定性提供参考.

关键词：道路工程沥青路面力学响应应变传感器离散元方法服役性能

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