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不同荷载作用下五边形石墨烯的变形破坏机理研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 51-57页

作者：赵泽若韩同伟李仁葛峻铭王嘉越江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯... 详细信息

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯的拉伸和剪切应力-应变曲线以及压入载荷-位移曲线,系统分析了五边形石墨烯的变形破坏机理,并验证了五边形石墨烯在不同载荷作用下是否表现出塑性变形特征的一致性问题.研究结果表明,通过拉伸或纳米压入等不同加载方式均可准确测出五边形石墨烯的本征力学性能参数,其杨氏模量265.4~285.1 N/m,与第一性原理计算结果一致.研究还发现,五边形石墨烯在拉伸、剪切和纳米压痕过程中均会出现不可逆的塑性变形特征,而引起塑性变形的原因是由于不可逆的碳五元环向碳多元环结构的转变.以上研究结果可为基于五边形石墨烯的微/纳米机电系统的实际应用提供重要指导.

关键词：五边形石墨烯变形破坏机理分子动力学

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中国区域电离层实时建模与分析

测绘工程 2025年第1期34卷 22-29,38页

作者：段博文白征东陈巧云清华大学土木工程系北京100084

电离层延迟是全球卫星导航系统(GNSS)中的一个主要误差来源。为了改正电离层误差,一些GNSS应用如单频精密单点定位(PPP)和非差非组合PPP依赖于全球电离层模型(GIM)产品。然而,目前可用GIM产品的发布时间存在延迟,不适用于实时GNSS应用... 详细信息

电离层延迟是全球卫星导航系统(GNSS)中的一个主要误差来源。为了改正电离层误差,一些GNSS应用如单频精密单点定位(PPP)和非差非组合PPP依赖于全球电离层模型(GIM)产品。然而,目前可用GIM产品的发布时间存在延迟,不适用于实时GNSS应用。为了解决这个问题,文中提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的实时电离层建模方法,并基于中国区域116个连续运行参考站(CORS)的观测数据,生成中国区域的实时区域电离层模型(RT-RIM)。此外,由于伪距差分码偏差(DCB)与电离层延迟存在强耦合关系,还对BDS-2/3、GPS和Galileo系统的DCB进行估计。结果统计分析表明,模型输出的垂直总电子含量(VTEC)与中国科学院(CAS)的最终GIM产品一致性较好,二者差异的RMS小于2 TECU;将VTEC投影为斜向总电子含量(STEC)后,与PPP估计结果偏差的RMS在0.2~0.8 m;模型输出的卫星DCB与CAS快速产品的偏差RMS小于0.8 ns,以上结果表明本文模型具有较好的精度,能够精细描述中国区域电离层VTEC的时空变化。

关键词：电离层延迟全球卫星导航系统全球电离层模型区域电离层模型差分码偏差

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乌玛高速沙漠段风沙环境特征及格状沙丘移动规律

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水土保持研究 2025年第1期32卷 160-171页

作者：李良英王振强王旭辛国伟李琦吕乐乐兰州交通大学土木工程学院

[目的]沙丘移动与风沙环境特征和沙丘形态具有直接关系，探究多种因素作用下的格状沙丘移动规律，能为沙区公路风沙防治提供科学依据。[方法]以乌玛高速沙漠段格状沙丘为研究对象，基于当地气象数据、Google Earth卫星影像，研究了2019... 详细信息

[目的]沙丘移动与风沙环境特征和沙丘形态具有直接关系，探究多种因素作用下的格状沙丘移动规律，能为沙区公路风沙防治提供科学依据。[方法]以乌玛高速沙漠段格状沙丘为研究对象，基于当地气象数据、Google Earth卫星影像，研究了2019—2021年乌玛高速沙漠段K167+300,K172+300,K177+300里程处风沙环境及格状沙丘的形态演变和移动规律。[结果](1)研究区年平均起沙风速介于6.07～6.84 m/s,春夏为主要输沙季节，主风向为西北风，次风向为东南风；年输沙势介于31.77～38.89 VU,方向变率指数(RDP/DP)介于0.73～0.78,属于低风能环境、中变率风况。(2)研究区自东北向西南方向，格状沙丘主梁向东偏移，副梁向南偏移，主副梁走向几乎保持垂直，沙丘形态整体上变化较小；格状沙丘的主副梁长度、主副梁间距、沙丘高度均呈现出增加的趋势，主副梁长度增长率、主副梁偏移率呈减小趋势。(3)沙丘移动方向介于140.43°～152.64°,与年RDD变化基本一致，即向东南偏移；沙丘平均高度介于5.24～8.31 m,沙丘移动速率介于2.31～2.86 m/a,两者表现为负相关关系。(4)输沙势、年均温度与沙丘移动速率为正相关关系，相较而言，年均温度对沙丘移动速率的影响更为显著；年均降水量、植被覆盖度与沙丘移动速率为负相关关系，其中年均降水量对移动速率的影响尤为重要。[结论]格状沙丘的移动与当地风况、降水量、温度、植被覆盖度及沙丘自身形态息息相关，其中输沙势及温度增加会加速沙丘前移，不利于对风沙的防治，而提高降水量及植被覆盖度，对防治沙丘移动引起的公路风沙灾害具有积极作用。

关键词：格状沙丘输沙势空间插值沙丘移动形态演变

利用农业-食品生物质废弃物生物转化制备香兰素的研究进展

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食品科学 2025年第2期46卷 248-259页

作者：周曼李诚林林凯琳陈鲁易王子怡杨欣颖蒋海燕章晓雪黄晓琪周存山江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 江苏大学京江学院江苏镇江212013

香兰素是全球需求量最大的香料之一,广泛应用于食品、医药、化工等行业。从植物中提取天然香兰素过程繁琐、产量有限,化学合成香兰素存在品质及安全性不足等问题,利用微生物转化法生产香兰素具有安全、转化效率高、适用于大规模生产等... 详细信息

香兰素是全球需求量最大的香料之一,广泛应用于食品、医药、化工等行业。从植物中提取天然香兰素过程繁琐、产量有限,化学合成香兰素存在品质及安全性不足等问题,利用微生物转化法生产香兰素具有安全、转化效率高、适用于大规模生产等特点。近年来,由于能源短缺、资源匮乏和环境污染等,通过微生物利用价格低廉、来源广泛且可再生的农业-食品生物质废弃物为底物生物转化制备香兰素呈现快速的发展趋势。本文介绍香兰素的类型及来源,“生物漏斗”式木质素的生物转化合成香兰素路径,以木质素衍生化合物和葡萄糖等为底物的香兰素生物合成路径,综述微生物利用农业-食品生物质废弃物生产香兰素的相关研究进展,主要包括菌株筛选及培养条件优化、代谢工程促进香兰素产量提升,探讨目前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期为利用农业-食品生物质废弃物生物转化制备香兰素研究工作提供参考。

关键词：香兰素生物转化农业-食品生物质废弃物木质素生物漏斗

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预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接受拉性能

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 120-127页

作者：朱张峰郭正兴黄丁丁陈耀钢南京工业大学土木工程学院南京211816 东南大学土木工程学院南京211189 江苏中南建筑产业集团有限责任公司江苏南通226124

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头... 详细信息

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头受拉性能由钢筋浆锚长度与帮条钢筋承载力共同控制,与混凝土强度无明显关系,表现为帮条钢筋配置相同的条件下,12 mm、14 mm直径连接钢筋试件分别在0.5l a(受拉钢筋基本锚固长度)、0.6l a钢筋浆锚长度条件下实现钢筋拉断,16 mm直径连接钢筋试件在0.6l a钢筋浆锚长度条件下发生帮条钢筋拉断。结合数据分析,建议12~16 mm直径连接钢筋浆锚长度按0.6l a控制,帮条钢筋与连接钢筋牌号相同的前提下,12~14 mm直径连接钢筋的帮条钢筋按4 C 8设计,16 mm直径连接钢筋的帮条钢筋应按6 C 8设计。同时,试验中钢筋镦头构造可保证钢筋充分锚固,其具体尺寸可用于指导钢筋加工;螺旋筋对接头受拉性能影响不明显,可参照本次试验参数进行设计。

关键词：预制混凝土钢筋连接浆锚对接帮条钢筋受拉性能

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洛阳盾构隧道地表沉降Peck公式参数修正

郑州大学学报（工学版） 2025年第1期46卷 75-81页

作者：郜新军魏文宇李珊珊苏庆辉郑州大学土木工程学院河南郑州450001

为准确预测洛阳粉质黏土与砂卵石复合地层中的盾构隧道地表沉降量,采用线性回归拟合方法,对洛阳地铁某区间隧道盾构掘进时的地表沉降监测数据进行拟合,引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对单线Peck公式进行修正。结果表... 详细信息

为准确预测洛阳粉质黏土与砂卵石复合地层中的盾构隧道地表沉降量,采用线性回归拟合方法,对洛阳地铁某区间隧道盾构掘进时的地表沉降监测数据进行拟合,引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β对单线Peck公式进行修正。结果表明:针对单线隧道,采用线性回归方法拟合隧道横断面地表沉降得到的曲线与实际监测数据吻合度高,当修正系数α为0.4~0.9、β为0.5~0.7时得到的修正Peck公式精度最高;针对双线隧道,该地层下的地表沉降基本呈双峰“W”形,双线隧道的土体损失率η和沉降槽宽度系数K的分布区间分别为0.2%~0.8%和0.2~0.5,平均值分别为0.45%和0.37,且先行线的土体损失率均值、沉降槽宽度系数均值分别为后行线的1.4倍、1.3倍。研究成果可为洛阳典型粉质黏土与砂卵石复合地层中盾构隧道后续施工提供数据支撑。

关键词：隧道盾构粉质黏土与砂卵石复合地层 Peck公式线性拟合地表沉降修正系数

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L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱轴压性能

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 77-91页

作者：吴丽丽刘艳霞武海鹏韩港豪中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、... 详细信息

为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、U形管外伸长度和钢材强度等参数对构件承载力和延性等力学性能的影响。结果表明:该类试件的主要破坏形态为中上部局部鼓曲破坏,适量增大U形管外伸长度可以提高承载力,但增大到一定程度之后易发生弯扭破坏;承载力和延性随着钢管厚度和钢材强度增大而增加;混凝土强度对构件的初始刚度和峰值荷载的影响都很小,但对曲线下降段的影响较大;试件端部和中部截面阴角处的混凝土应力值比各边中部更大,说明采用U形钢管与方钢管组合的方式改善了阴角处钢管对混凝土约束普遍较弱的问题。基于“统一理论”,给出了两种承载力建议计算公式,与试验结果吻合较好,两种计算方法在0.44~1.94的约束效应系数范围内具有良好的适用性。

关键词： L形 U形管钢管混凝土柱轴心受压承载力

基于区块链的车联网跨域数据安全传输系统设计

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现代电子技术 2025年第1期48卷 71-79页

作者：陈晨王斓凯施佺南通大学信息化中心江苏南通226019 南通大学交通与土木工程学院江苏南通226019

为有效应对车联网系统在数据传输过程中的安全问题,提出一种基于区块链的车联网跨域数据安全传输系统。该系统将车联网安全数据传输过程划分为注册、安全通信与数据共享三个关键环节。在注册阶段,车辆和路边单元需要通过可信机构完成注... 详细信息

为有效应对车联网系统在数据传输过程中的安全问题,提出一种基于区块链的车联网跨域数据安全传输系统。该系统将车联网安全数据传输过程划分为注册、安全通信与数据共享三个关键环节。在注册阶段,车辆和路边单元需要通过可信机构完成注册,以确保其的身份合法性;在通信阶段,为了减少路边单元与车辆频繁认证,设计了跨域认证的方法,保障数据传输的可靠性和完整性,并引入假名来保护用户隐私;在共享阶段,文中设计了基于多线程遍历共享广播森林的事务广播算法,利用广度优先搜索思想建立广播森林,并使用多线程遍历进行数据事务广播传输。实验仿真结果显示,文中方案的签名计算成本减少70%,验证计算成本减少41%;其次,在ER模型下,相比使用Gossip协议进行事务数据传输,该方案中交通数据事务总时间降低了93%;在BA模型下降低了87%。

关键词：区块链车联网身份认证密钥协商广播森林数据安全传输系统

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百年服役后的混凝土宏观和微观性能

硅酸盐学报 2025年第1期 16-26页

作者：韩建国廉慧珍郭保林清华大学土木工程系山东省交通科学研究院

硅酸盐水泥长龄期服役能力研究，对于水泥矿物组成控制、混凝土配合比设计、建筑结构运维均具有重要的指导价值。对1916年建造于南京的国内首批钢筋混凝土建筑“和记洋行”的钢筋混凝土梁进行钻芯取样。对提取的混凝土芯样进行力学性能... 详细信息

硅酸盐水泥长龄期服役能力研究，对于水泥矿物组成控制、混凝土配合比设计、建筑结构运维均具有重要的指导价值。对1916年建造于南京的国内首批钢筋混凝土建筑“和记洋行”的钢筋混凝土梁进行钻芯取样。对提取的混凝土芯样进行力学性能、抗渗透性能、微观形貌、化学组成、矿物组成、热稳定性能等测试，并进行了混凝土配合比的反解析，旨在探究由硅酸盐水泥制备的混凝土经历百年服役后，其宏观和微观性能现状以及混凝土性能的演变规律。结果表明：虽然和记洋行建造时所用混凝土的水灰比较大，但经历百年的服役历程后，混凝土的力学性能和抗渗透性能良好。混凝土水化产物中，除含有常规的C-S-H凝胶、CH晶体、AFt晶体、AFm晶体之外，还含有大量的碳酸钙晶体(包括方解石、文石、球霰石3种类型)，说明混凝土在服役历程中逐渐被碳化。经历百年服役历程后，混凝土中依然含有未水化的Belite熟料矿物(水化度为69.4%)，为混凝土强度的持续提升提供了物质基础，也说明由硅酸盐水泥制备的混凝土具有超百年的服役能力。

关键词：硅酸盐水泥混凝土百年服役力学性能抗渗透性能微观性能