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Ti-Al水滑石的制备及吸附水中低质量浓度F-性能

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精细化工 2024年第8期41卷 1813-1823页

作者：陈彩虹唐玉朝伍昌年黄显怀朱静坤张良霄安徽建筑大学环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽合肥230601 合肥供水集团有限公司安徽合肥230011

以AlCl_(3)·6H_(2)O和TiCl_(3)为原料、Na OH为沉淀剂,采用共沉淀法制备了不同n(Ti)∶n(Al)的双金属氢氧化物(Ti-Al LDHs),考察了其对模拟废水中低质量浓度F-的吸附性能。采用SEM、BET和XRD对Ti-Al LDHs吸附F-前后的样品进行了表征,探... 详细信息

以AlCl_(3)·6H_(2)O和TiCl_(3)为原料、Na OH为沉淀剂,采用共沉淀法制备了不同n(Ti)∶n(Al)的双金属氢氧化物(Ti-Al LDHs),考察了其对模拟废水中低质量浓度F-的吸附性能。采用SEM、BET和XRD对Ti-Al LDHs吸附F-前后的样品进行了表征,探究了Ti-Al LDHs的投加量、初始溶液pH对Ti-Al LDHs除氟容量的影响,测试了其循环再生能力。对Ti-Al LDHs吸附F-的机理进行了推测。结果表明,Ti-Al LDHs稳定性较好,呈现层状结构且均匀堆积,主要以分散的无定形态存在,具有较宽的孔径分布和较大的比表面积(108.34 m^(2)/g);当n(Ti)∶n(Al)=2∶8、介质p H=6时制备的Ti-Al LDHs-1对F-具有最佳的吸附性能,在Ti-Al LDHs-1投加量为0.1 g/L、25℃、200 r/min、水浴恒温振荡12 h的条件下,Ti-Al LDHs-1的除氟容量最高,为63.08 mg/g;常温下,初始溶液p H=4时,投加量0.2 g/L的Ti-Al LDHs-1平衡除氟容量为47.59 mg/g,F-去除率为86.53%;共存阴离子(0~10mmol/L)对F-吸附的影响高低排序为HCO_(3)->CO_(3)^(2-)>SO_(4)^(2-)>H_(2)PO_(4)^(-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)。Ti-Al LDHs-1对F-的吸附更符合拟二级动力学模型(R^(2)>0.99),吸附等温线更符合Langmuir模型。经过4次吸附-解吸循环后,Ti-Al LDHs-1除氟容量仍可达初始的73%。吸附过程为离子交换、静电吸引和表面络合3种类型共同作用。

关键词：双金属氢氧化物共沉淀法吸附除氟水滑石水处理技术

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含结构面岩体岩爆特征真三轴试验研究

岩石力学与工程学报 2024年第1期43卷 120-132页

作者：李育宗袁亮张庆贺王圣涛穆朝民章新生安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中铁四局集团有限公司安徽合肥230023

工程实践表明,含结构面岩体岩爆发生范围更广,频率更高,工程安全风险更大。对含结构面岩体岩爆机制及破坏特征的深入研究对于深埋地下工程岩爆灾害的防控和治理具有重要意义。基于深埋高应力隧洞含结构面岩体岩爆的典型破坏模式,开展室... 详细信息

工程实践表明,含结构面岩体岩爆发生范围更广,频率更高,工程安全风险更大。对含结构面岩体岩爆机制及破坏特征的深入研究对于深埋地下工程岩爆灾害的防控和治理具有重要意义。基于深埋高应力隧洞含结构面岩体岩爆的典型破坏模式,开展室内含结构面花岗岩、灰岩和砂岩试样的真三轴试验,通过荷载‐位移、声发射、围岩体加速度和高速摄影等多种监测手段,研究不同结构面倾角及不同岩性影响下含结构面岩体岩爆特征及破坏机制。研究结果表明,结构面倾角(结构面与最大主应力平面的夹角)、结构面参数(内摩擦角和黏聚力)对含结构面岩体的破坏模式起控制性作用。当结构面倾角较小时,含结构面围岩发生应变型劈裂破坏;当结构面倾角较大时,岩体呈沿结构面剪切滑移破坏特征。当含结构面岩体发生应变型劈裂破坏时,结构面两侧岩体产生与临空面近似平行的张拉裂缝或裂隙,并伴随剧烈岩爆,岩爆坑边界是结构面及劈裂缝围成的空间区域,岩爆弹射体的最大加速度可达13.56 g。而当含结构面岩体发生剪切滑移破坏时,岩体破坏能量大大弱化,几乎无动力破坏现象产生。研究成果可为深埋高应力地下工程灾害防控与治理提供重要参考。

关键词：岩石力学岩爆结构面倾角真三轴试验声发射

配置HRB635高强钢筋的混凝土梁受弯性能试验研究

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地震工程与工程振动 2024年第2期44卷 108-115页

作者：宋鹏程沈毅种迅叶献国蒋庆沙慧玲陈子星合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 安徽省高速地产集团有限公司安徽合肥230061

对11根配置HRB635高强钢筋的足尺混凝土梁进行受弯性能试验,研究了配置HRB635高强钢筋梁的受力过程、破坏模式以及承载力和变形能力,并评估了我国混凝土规范中受弯构件受弯承载力和最大裂缝宽度计算公式在高强钢筋混凝土梁中的适用性。... 详细信息

对11根配置HRB635高强钢筋的足尺混凝土梁进行受弯性能试验,研究了配置HRB635高强钢筋梁的受力过程、破坏模式以及承载力和变形能力,并评估了我国混凝土规范中受弯构件受弯承载力和最大裂缝宽度计算公式在高强钢筋混凝土梁中的适用性。试验结果表明:配置HRB635高强钢筋的混凝土梁受力性能和破坏形态与普通钢筋混凝土梁基本一致,均为高强钢筋首先受拉屈服,最后受压区混凝土压碎破坏,高强钢筋的强度能够充分发挥;根据我国混凝土规范计算得到的试验梁的极限弯矩值与实测值之间较为接近,说明高强钢筋梁的正截面受弯承载力仍可按现行混凝土规范进行计算;正常使用极限状态下试验梁的最大裂缝宽度均超过了短期荷载作用下受弯构件的裂缝宽度限值,说明高强钢筋梁的设计存在由正常使用极限状态而非承载能力极限状态控制的情况;按照混凝土规范中最大裂缝宽度的计算公式计算结果与实测结果差别不大,计算值略大于实测值。

关键词： HRB635高强钢筋钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

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基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法

铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1909-1918页

作者：石爽王灿王宁波安徽三联集团博士后工作站安徽合肥230601 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

桥梁影响线(IL)被广泛用于动态称重、结构评估、损伤识别等领域,如何从桥梁实测响应中准确提取桥梁影响线至关重要。为此,提出一种自适应拟合算法,用于从车辆过桥响应中提取高精度、准静态的桥梁影响线。从多车轴对桥梁的作用机理出发,... 详细信息

桥梁影响线(IL)被广泛用于动态称重、结构评估、损伤识别等领域,如何从桥梁实测响应中准确提取桥梁影响线至关重要。为此,提出一种自适应拟合算法,用于从车辆过桥响应中提取高精度、准静态的桥梁影响线。从多车轴对桥梁的作用机理出发,通过矩阵运算获取桥梁初始影响线。随后,采用自适应拟合算法来消除初始影响线中的波动干扰成分,从而提取高精度、准静态的桥梁影响线。开展静载和移动荷载模型桥试验,以静载实测影响线为基准,与移动荷载试验所提取的影响线作对比,验证文中自适应拟合算法的可行性。最后,通过与既有影响线提取方法进行比较,深入探讨了多种算法在波动性、精确性和计算速度上的优劣,验证了自适应拟合算法在提取桥梁影响线上的优势。研究结果表明:桥梁实测响应中包含了静态成分和波动成分,自适应拟合算法可较好地提取准静态桥梁影响线。该算法可根据原始响应的波动程度自动选取合适的数据段进行拟合,通过调节参数λ达到平滑的效果,同时保留数据局部信息。所提取的影响线不仅在精度上较既有方法存在一定优势,计算速度也较为理想,可在2~3次迭代后达到较高精确度。提出的基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法为影响线的广泛应用奠定了基础。

关键词：桥梁影响线移动荷载试验自适应拟合迭代拟合信号处理

煤矿区土壤细菌群落结构及其对不同复垦模式的响应

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 338-349页

作者：张世文蔡慧珍张燕海董祥林刘俊俞静安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 淮北矿业集团有限责任公司安徽淮北235000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析... 详细信息

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析、Spearman相关性等分析方法,研究不同复垦模式下的土壤细菌群落结构和多样性。通过构建分子生态网络模型,揭示不同复垦模式下土壤细菌群落的稳定性及菌群间潜在互作关系,明晰对细菌群落结构稳定性起关键作用的微生物种群。结果表明:①不同复垦模式土壤细菌群落的多样性与丰富度水平有显著差异(P煤矸石充填>粉煤灰充填;不同复垦模式土壤细菌群落组成相似,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门是所有模式土壤中的优势菌门,在各复垦模式土壤细菌群落中的占比之和均达70%以上。②不同复垦模式下土壤细菌群落的显著影响因子不同,部分优势细菌门与影响因子间的变化趋势不同,有机质含量是影响挖深垫浅复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素,pH是影响煤矸石与粉煤灰充填复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素。③挖深垫浅复垦土壤细菌网络复杂,群落联系紧密,能更好地传递物质、能量和信息;煤矸石充填复垦土壤细菌网络内部节点间的连通度低,但菌群信息交换速度慢,拥有4个关键节点,网络相对稳定;粉煤灰充填复垦的土壤细菌网络规模最小,节点连通度不高,在外界环境发生变化时反应快,网络稳定性最差。3种复垦模式土壤细菌群落间关系均以协同合作为主导,煤矸石充填复垦土壤细菌群落间的协同合作关系占比最高。本文揭示了3种不同复垦模式下土壤细菌群落结构与分子生态网络差异,研究结果可为高潜水位采煤塌陷区土地复垦模式的优选以及人为干预方式的选择提供支撑。

关键词：土地复垦微生物多样性分子生态网络采煤沉陷区

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盲辨识补偿的微波光子链路线性化技术

光学学报 2024年第13期44卷 38-43页

作者：梅理马少春徐珍珠韩守保崇毓华中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230000

针对微波光子链路非线性失真的盲辨识数字补偿问题,本文基于频谱功率门限对光链路输出信号进行非线性失真分量盲分离,并提出二次非线性拟合的数字补偿方法提升强非线性的微波光子链路交调失真抑制。通过高速示波器采集微波光子链路的输... 详细信息

针对微波光子链路非线性失真的盲辨识数字补偿问题,本文基于频谱功率门限对光链路输出信号进行非线性失真分量盲分离,并提出二次非线性拟合的数字补偿方法提升强非线性的微波光子链路交调失真抑制。通过高速示波器采集微波光子链路的输出信号并进行离线数字补偿处理,使用非线性阶数为5、记忆深度为16的记忆多项式模型对光链路非线性特性进行拟合和数字补偿,可实现2.6~16.8 GHz频段光链路的三阶交调抑制度提升20 dB以上。

关键词：微波光子学数字线性化交调失真盲辨识补偿

整合压汞、N_(2)和CO_(2)吸附的中−高阶煤多重分形特征

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2394-2404页

作者：张苗刘钦节王兴阵董志勇安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽合肥230031 山西焦煤集团有限责任公司山西太原030000

煤储层孔隙结构多重分形特征控制着煤层气的运移和可持续产出,直接决定了煤层气的开采效率,对煤层气开采具有重要意义。为了研究中−高阶煤孔隙结构多重分形特征及其在煤化作用过程中的演化趋势,针对取自沁水煤田生产矿井的中−高阶煤样,... 详细信息

煤储层孔隙结构多重分形特征控制着煤层气的运移和可持续产出,直接决定了煤层气的开采效率,对煤层气开采具有重要意义。为了研究中−高阶煤孔隙结构多重分形特征及其在煤化作用过程中的演化趋势,针对取自沁水煤田生产矿井的中−高阶煤样,整合高压压汞、低温氮气吸附实验和二氧化碳吸附实验,结合多重分形理论,表征并探究了中−高阶煤储层宏孔(>50 nm)、介孔(2~50 nm)和微孔(<2 nm)的多重分形特征在煤化作用过程中的演化趋势及其影响因素。结果表明,中−高阶煤宏孔、介孔和微孔的广义维数谱(D_(q)−q)和多重分形奇异谱(f(α)−α)均满足多重分形特征,这意味着中−高阶煤宏孔、介孔和微孔均表现出多重分形行为。相对于宏孔和介孔,微孔表现出更大的奇异性指数α_(0)和谱宽(ΔD)与较小的赫斯特指数(Hurst,H),即微孔具有更强的非均质性和更差的孔隙连通性。煤化作用促进了煤中大分子的聚合,使煤储层由宏孔优势型和宏孔−微孔并存型储层转变为更为致密的微孔优势型储层,煤中不同尺度孔隙孔径分布趋于均质化,导致中−高阶煤储层孔隙结构均质性的增强和孔隙连通性的改善。宏孔和微孔体积分数对其相应孔径范围内孔隙结构非均质性分别存在积极和消极的影响,而介孔体积分数并不是介孔孔隙孔径分布非均质性的有效约束。镜质组和惰质组对孔隙孔径分布非均质性表现出相反的影响,镜惰比(V/I)与H之间存在正相关性,与α_(0)之间呈负相关性,富镜质组煤发育更多的微孔从而表现出更强的孔隙结构均质性和较好的孔隙连通性。

关键词：中−高阶煤煤化作用多尺度孔隙多重分形沁水煤田

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基于网络事件的自智网络探索与应用

电信科学 2024年第1期40卷 144-151页

作者：李伟红杨莹黄坤朱成龙潘谭涛何鲜宗中国移动通信集团安徽有限公司安徽合肥230061

为落实和达成自智网络的目标,提升网络运维自动化能力,探索了一种自智网络模式,引入多维数据自动聚类、自适应滑动时间窗机制、基于时空序列关联的用户流量损失评估模型、基于图论的故障传播图与时空聚类等算法,从网络事件管理、故障自... 详细信息

为落实和达成自智网络的目标,提升网络运维自动化能力,探索了一种自智网络模式,引入多维数据自动聚类、自适应滑动时间窗机制、基于时空序列关联的用户流量损失评估模型、基于图论的故障传播图与时空聚类等算法,从网络事件管理、故障自识别、自定位、自调度和智能质检等多个方面进行自动化能力建设。力求2025年达到L4级高级自智网络的目标。

关键词：网络事件自智网络自识别自定位自调度智能质检

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一种受监督热图隧道衬砌线识别算法

工程科学与技术 2024年第4期56卷 78-87页

作者：宋恒张宜声耿天宝王东杰中国中铁四局集团有限公司管理与技术研究院安徽合肥230000

衬砌线识别作为隧道缺陷检测分析的关键步骤,长期面临检测数据解析困难问题,为突破传统解析方法的局限性,提高解析结果的准确性、鲁棒性,本文对CenterNet算法进行改进,提出了受监督热图算法的隧道衬砌线关键点识别算法。该算法主要分为... 详细信息

衬砌线识别作为隧道缺陷检测分析的关键步骤,长期面临检测数据解析困难问题,为突破传统解析方法的局限性,提高解析结果的准确性、鲁棒性,本文对CenterNet算法进行改进,提出了受监督热图算法的隧道衬砌线关键点识别算法。该算法主要分为关键点检测和曲线拟合两个阶段,包括网格分类任务、外围点监督、抗噪声扰动3种改进方法。双阶段共同训练时,在关键点检测阶段,首先,新增网格分类任务,依据分类结果监督热图拟合过程,以改进CenterNet算法对于密集关键点的热图拟合能力;其次,在训练的前10轮中额外输出一定数量外围点热图,通过外围点监督热图拟合,配合网络分类任务改进热图拟合能力。曲线拟合阶段微调训练时,对该阶段的输入加入抗噪声扰动,以缓解图像噪声干扰。为验证本文算法的改进效果,构建了隧道衬砌数据集,先验证单独使用网格分类任务、外围点监督、抗噪声扰动3种具体改进方法对衬砌线识别的影响;再通过消融实验,进一步展示3种改进方法的组合对算法识别结果的影响。实验结果表明:本文算法对比CenterNet和CornerNet算法识别效果提升明显,使用网格分类任务识别的曲线间距误差均降低约0.4个像素点;训练过程前10轮使用8~10个外围点监督模型学习,识别效果提升最大;抗噪声扰动强度σ为0.08时识别效果最佳,且抗噪声扰动强度不宜过大;此外,以上3种改进方法的任意组合均能有效提升识别效果。本文提出的受监督热图隧道雷达数据衬砌线识别算法可为工程建设领域探地雷达无损检测数据解译工作提供技术支撑。

关键词：探地雷达衬砌线检测网格分类任务外围点监督抗噪声扰动