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生物礁对海平面变化的响应——基于黔南晚石炭世大型珊瑚礁的海平面变化幅度估算

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 252-261页

作者：张永利谷悦巩恩普赖冠明东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

晚古生代冰期是地质历史时期一个重要事件,由晚古生代冰期引起的海平面变化对该时期的生物礁系统产生深远影响.主要讨论了晚古生代冰期背景下生物礁对海平面变化的响应.生物礁随海平面变化表现为三种生长模式,即“放弃”“跟随”和“追... 详细信息

晚古生代冰期是地质历史时期一个重要事件,由晚古生代冰期引起的海平面变化对该时期的生物礁系统产生深远影响.主要讨论了晚古生代冰期背景下生物礁对海平面变化的响应.生物礁随海平面变化表现为三种生长模式,即“放弃”“跟随”和“追赶”.以黔南地区格舍尔期大型珊瑚礁为例对黔南地区海平面变化幅度进行计算,认为黔南地区格舍尔期海平面上升(60±5)m,主要由冰川作用引起.根据扁平村珊瑚礁对格舍尔期黔南地区海平面变化幅度计算的误差来源主要为基底沉降以及古水深估算不精确.造礁珊瑚Fomitchevella的形态以及快速生长的特点揭示了黔南地区格舍尔期气候温暖、海平面上升且海侵快速的古环境条件.扁平村珊瑚礁的发育反映了全球气候变化和相关的海平面波动与冰期有关.

关键词：生物礁海平面变化黔南格舍尔期冰期

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压电过滤材料的传感性能及其在口罩中的应用

煤炭学报 2024年第7期49卷 3017-3024页

作者：王晨赫伟东毛宁柳静献东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

在劳动保护领域,实时监测劳动者的生理健康状态受到越来越多的关注。因呼吸中包含大量生理学信息,开发具有传感功能的可穿戴设备用于监测佩戴者呼吸状态成为研究热点。传统的商用呼吸监测装置价格昂贵、体积大、不易携带,限制了其在一... 详细信息

在劳动保护领域,实时监测劳动者的生理健康状态受到越来越多的关注。因呼吸中包含大量生理学信息,开发具有传感功能的可穿戴设备用于监测佩戴者呼吸状态成为研究热点。传统的商用呼吸监测装置价格昂贵、体积大、不易携带,限制了其在一线生产场所的使用,例如高粉尘质量浓度的矿山作业环境。为此,基于聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,利用静电纺丝技术制备出具有传感性能的柔性PVDF纳米纤维膜,将高透气性碳纤维毡与PVDF纳米纤维膜设计为具有三明治结构的传感模块并嵌入到口罩中。传感模块将呼吸气流产生的机械能转化为电能,通过对电信号数据的采集和分析,完成对呼吸强度和呼吸频率的实时监测。结果表明:嵌有传感模块的口罩在不同呼吸状态下产生的压电信号有明显差异,在低强度(15 L/min)、中强度(50 L/min)和高强度(85 L/min)3种呼吸状态下,输出压电电压峰值分别为300、700、1100 mV,电压峰值出现频率分别为18、16、14次/min。因此,基于压电信号电压峰值及其出现频率的分析,可以实现佩戴者呼吸强度和呼吸频率等呼吸参数的实时监测。此外,研究通过XRD、FT-IR、TG等分析方法确定了PVDF纳米纤维膜的压电性与其β相晶体含量有关,为进一步改善PVDF纳米纤维膜的压电性能提供了依据。研发的具有传感功能的口罩可用于矿山工人劳作状态的实时呼吸监测,在工人工作状态异常时反馈给管理人员以便于及时采取处理措施。

关键词：聚偏氟乙烯传感模块呼吸信号监测口罩

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智能网联汽车多目标预测优化换道决策方法

同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1109-1117页

作者：程硕夏新 NAKANO Kimihiko 东京大学生产技术研究所东京153-0041日本加州大学洛杉矶分校土木与环境工程系洛杉矶90095美国

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通... 详细信息

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通讯大数据信息构建交通流矩阵模型,然后分别设计表征车辆换道安全、行驶效率的动力学模型,通过多目标综合预测优化方法,求解条件约束下预测优化问题从而优化出最优换道决策指令。结果表明,所提出的预测优化换道方法较其他方法提高了智能汽车的行驶安全性和效率。

关键词：智能网联汽车换道决策多目标优化预测优化

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埃洛石纳米管功能材料的结构调控及应用

硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3217-3229页

作者：蒋潇宇张嘉方赵思凯沈岩柏东北大学资源与土木工程学院

在目前的国家发展形势下，传统非金属矿物的高值化利用和高性能矿物功能材料的开发对于非金属矿产业的升级和转型尤为重要。埃洛石纳米管(HNT)是一种具有天然纳米管状结构的硅铝酸盐矿物，主要用作生产陶瓷和耐火材料。本文首先介绍了HN... 详细信息

在目前的国家发展形势下，传统非金属矿物的高值化利用和高性能矿物功能材料的开发对于非金属矿产业的升级和转型尤为重要。埃洛石纳米管(HNT)是一种具有天然纳米管状结构的硅铝酸盐矿物，主要用作生产陶瓷和耐火材料。本文首先介绍了HNT的基本性质、矿物学特征、产地等情况，然后基于HNT本身的结构特征和表面性质，阐述了常见的HNT结构调控和表面改性方法，并阐述了其在医药、环境及食品包装等领域的应用及进展，最后对HNT的结构调控和应用前景进行了展望。

关键词：埃洛石纳米管功能材料结构调控

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钢铁企业除尘用涤纶滤料在复杂烟气环境下的老化行为分析

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 883-889页

作者：代峰柳静献东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为研究高温烟气中酸碱耦合作用对滤料性能的影响,在3种不同温度(45,75和130℃)下对涤纶滤料进行酸碱交互老化试验.发现涤纶滤料在高温酸碱耦合环境下的耐水解性能较差,且先受到碱再受到酸腐蚀对滤料产生巨大影响.在130℃下,经碱性环境... 详细信息

为研究高温烟气中酸碱耦合作用对滤料性能的影响,在3种不同温度(45,75和130℃)下对涤纶滤料进行酸碱交互老化试验.发现涤纶滤料在高温酸碱耦合环境下的耐水解性能较差,且先受到碱再受到酸腐蚀对滤料产生巨大影响.在130℃下,经碱性环境和酸性环境的交互老化后,滤料的拉伸断裂强力和面层剥离强力分别为由1638.8,143.1 N下降到1100.8,19.1 N,FT-IR(Fourier transform infrared spectroscopy)显示,C-O吸收峰减弱,表明水解过程中的聚对苯二甲酸乙二醇大分子链断裂,这也是发生水解和性能下降的主要原因.

关键词：涤纶针刺毡钢铁行业废气高温酸碱交互机械性能表面形貌化学结构

温度对厌氧膜生物反应器处理生活污水效能的影响

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1240-1247页

作者：焦城璠张嘉雯赵鹤翔李倩陈荣李玉友西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西安710055 华陆工程科技有限责任公司西安710056 东北大学工程研究生院土木与环境工程系日本仙台980-8579

为探明温度对厌氧膜生物反应器处理实际生活污水效能的影响,本研究考察了在不同温度(25、20和15℃)及水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(12 h和8 h)下,AnMBR的产甲烷效能以及膜污染特性。结果表明,当温度为25℃时,COD去除率达... 详细信息

为探明温度对厌氧膜生物反应器处理实际生活污水效能的影响,本研究考察了在不同温度(25、20和15℃)及水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(12 h和8 h)下,AnMBR的产甲烷效能以及膜污染特性。结果表明,当温度为25℃时,COD去除率达到81.9%,最高甲烷产率为0.21 L·g^(−1)。20℃时,系统的厌氧消化性能与25℃相比差异不大,但当温度下降到15℃时,COD去除率为73.5%,最高甲烷产率只有0.08 L·g^(−1)。微生物群落分析结果表明,乙酸营养型是主要的产甲烷途径,随着温度降低乙酸营养型产甲烷菌的丰度明显减少,因此,产甲烷菌活性降低是导致15℃时反应器厌氧消化性能下降的主要原因。当温度为25℃,反应器在HRT为8 h的膜污染速率是HRT为12 h的31.33倍。因此,在较低的运行温度下,系统难以实现在低HRT的长期稳定运行。膜阻力分析结果表明随着温度的降低,膜孔的有机物堵塞阻力占总阻力的比例有所增大,这是由于低温下胞外聚合物的增加所导致的。COD平衡结果表明,溶解性甲烷的释放量与甲烷的溶解性以及出水通量的大小有关。

关键词：实际生活污水厌氧膜生物反应器温度资源回收溶解性甲烷

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高性能混凝土加固隧道衬砌力学性能综述

现代隧道技术 2024年第3期61卷 61-71页

作者：陈猛梁中龙于航孙浚淇张通东北大学资源与土木工程学院沈阳110819

由于外部荷载和环境等因素影响,服役过程中的隧道常出现结构变形、管片开裂等病害,容易引发隧道安全事故,需要对受损隧道进行加固处理。通过分析国内外关于高性能混凝土加固隧道衬砌的研究现状,对UHPC、ECC和钢板-高性能混凝土组合加固... 详细信息

由于外部荷载和环境等因素影响,服役过程中的隧道常出现结构变形、管片开裂等病害,容易引发隧道安全事故,需要对受损隧道进行加固处理。通过分析国内外关于高性能混凝土加固隧道衬砌的研究现状,对UHPC、ECC和钢板-高性能混凝土组合加固隧道衬砌的作用机理和力学性能进行系统分析。三种类型高性能混凝土加固隧道衬砌均可以通过界面黏结达到加固层与衬砌协同作用的效果,在结构内部产生应力重分布,提高衬砌的承载力、韧性和耐久性。UHPC加固后的管片承载力能够提高30.0%~103.0%;ECC加固隧道衬砌后断裂韧性提高可达181.0%;钢板-高性能混凝土组合加固管片比未加固的普通混凝土管片极限弯矩提升了284.0%~467.0%。此外,对高性能混凝土加固隧道衬砌提出了进一步研究建议。

关键词：高性能混凝土隧道衬砌界面特性加固机理力学性能

基于波形主成分提取与混合矩张量的岩石破裂机制反演及其应用

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岩土工程学报 2024年

作者：赵永文鑫薛斌杨天鸿赵乾百焦诗卉东北大学资源与土木工程学院

基于弹性波动理论发展的矩张量反演方法，已成为矿山领域中研究岩体破裂机制的重要手段之一。然而矿山环境复杂，充斥着多种噪声源，微震波形质量往往较差，且传播介质复杂多变。上述原因导致了利用微震数据反演的岩石破裂机制往往不可... 详细信息

基于弹性波动理论发展的矩张量反演方法，已成为矿山领域中研究岩体破裂机制的重要手段之一。然而矿山环境复杂，充斥着多种噪声源，微震波形质量往往较差，且传播介质复杂多变。上述原因导致了利用微震数据反演的岩石破裂机制往往不可靠，这对解译岩体动力灾害孕育过程与机理极为不利。鉴于此，本文提出了一种基于多通道奇异谱分析与混合矩张量相结合的震源机制联合反演方法，并进行了效果验证与现场应用。首先，借助多通道奇异谱分析方法提取微震波形中的主要成分，实现岩石破裂信号与噪声信号的分离；然后，与混合矩张量反演方法相联合，降低噪声及传播介质对矩张量反演的影响，并依托室内声发射数据验证了本文所提方法的准确度；最后，应用到工程实践中，对石人沟铁矿研究区域的渗流通道形成机制进行了解译分析。

关键词：岩石破裂机制矩张量反演矿山微震监测岩体稳定性

Cd胁迫下白车轴草根际原位酶谱分析及分子对接研究

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环境科学学报 2024年

作者：白亚冉王瑞张宸溪马浩田高冰倩李海波东北大学资源与土木工程学院

在分子尺度上解释重金属胁迫对典型土壤酶活性的影响机制，有助于构建更加可靠和具有靶向性的污染土壤修复技术.以镉（Cd）为目标污染物(浓度梯度为1、3、5、10、15、20 mg·kg-1)，以白车轴草（Trifolium repens L.）为供试植物，利用... 详细信息

在分子尺度上解释重金属胁迫对典型土壤酶活性的影响机制，有助于构建更加可靠和具有靶向性的污染土壤修复技术.以镉（Cd）为目标污染物(浓度梯度为1、3、5、10、15、20 mg·kg-1)，以白车轴草（Trifolium repens L.）为供试植物，利用原位酶谱研究了β-葡萄糖苷酶（3AHZ）、碱性磷酸酶（1ANI）、几丁质酶（1CTN）活性及根际空间分布特征，并运用分子对接技术阐明了土壤酶-Cd互作机理.结果表明：3AHZ在Cd浓度为5～15 mg·kg-1时热点面积上升幅度最显著，且活性高于空白对照组.Cd浓度环境对重金属耐受和抗性的理解，能够为重金属土壤污染治理提供理论依据.

关键词：土壤酶活性原位酶谱分子对接镉白车轴草