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选矿废水拌合尾砂胶结充填体强度演化规律及声发射特征

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 167-181页

作者：曾鹏曹蔚赵奎龚囱宋林刘光卓李彦达江西理工大学资源与环境工程学院江西理工大学江西省矿业工程重点实验室

尾砂胶结充填体是充填采矿中的核心承载单元，其稳定性关乎矿山生产安全。近年来，一些地下矿山为减少环境污染等问题，选择二次利用选矿排放废水进行充填，因此，对于采用选矿废水进行充填的矿山，明确选矿废水对尾砂胶结充填体强度的... 详细信息

尾砂胶结充填体是充填采矿中的核心承载单元，其稳定性关乎矿山生产安全。近年来，一些地下矿山为减少环境污染等问题，选择二次利用选矿排放废水进行充填，因此，对于采用选矿废水进行充填的矿山，明确选矿废水对尾砂胶结充填体强度的影响至关重要。为此，以3种pH选矿废水（pH=7、8、9）和普通自来水（pH=7）为拌合水制备4种养护龄期（7、14、21、28 d）的尾砂胶结充填体试件。利用声发射（AE）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等试验手段，分析充填体试件的单轴抗压强度、微观结构及其破坏过程中AE振铃计数率、bi值、能量变化特征。研究表明：（1）在相同养护龄期下，选矿废水拌合的充填体强度低于普通自来水拌合的充填体强度，选矿废水拌合的充填体强度随pH的增大而减小，且CO32-与充填体单轴抗压强度指标间的灰色关联性最好，而Ca2+的关联性最差，阴离子的关联性整体好于阳离子；（2）在相同养护龄期下，选矿废水拌合的充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度及衍射峰强度低于普通自来水拌合的充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度与衍射峰强度，而选矿废水拌合的充填体中钙矾石的质量浓度及衍射峰强度高于普通自来水拌合的充填体中钙矾石的质量浓度和衍射峰强度；随着选矿废水pH的升高，充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度减少、衍射峰强度降低，而钙矾石的质量浓度增多、衍射峰强度升高，从而导致充填体强度下降；（3）充填体破坏过程中AE振铃计数率及bi值整体上分别呈现“升—降—突增—峰值”和“波动上升—剧烈下降—逐步上升”的变化规律；在相同养护龄期下，对于破坏过程中AE bi1、bi2、bi3、峰值应力处每10 s累计振铃计数率及能量数值，选矿废水拌合的充填体均小于普通自来水拌合的充填体，且上述AE特征指标均随着选矿废水pH的增大逐渐减小。

关键词：选矿废水尾砂胶结充填体微观结构水化反应声发射(AE)

低强度超声波对高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器运行性能的影响

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化工进展 2024年第2期43卷 1098-1108页

作者：杨杰源朱易春赖雅芬张超田帅谢颖江西理工大学赣州市流域污染模拟与控制重点实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

研究了低强度超声波对厌氧氨氧化EGSB反应器处理无机高氨氮废水的影响,考察了超声波处理对反应器脱氮性能、厌氧氨氧化颗粒污泥特征、胞外聚合物以及微生物菌群的变化情况。结果表明,低强度超声波可提高厌氧氨氧化反应器脱氮效能,在进... 详细信息

研究了低强度超声波对厌氧氨氧化EGSB反应器处理无机高氨氮废水的影响,考察了超声波处理对反应器脱氮性能、厌氧氨氧化颗粒污泥特征、胞外聚合物以及微生物菌群的变化情况。结果表明,低强度超声波可提高厌氧氨氧化反应器脱氮效能,在进水氮负荷为6.03kg N/(m^(3)·d)时,总氮去除率提高了11.40%,抵抗氮负荷冲击能力也得到了增强。周期性超声波辐照后,颗粒污泥粒径维持在1.0~1.5mm,有利于改善传质效率,提升厌氧氨氧化颗粒污泥活性和减少颗粒漂浮。污泥EPS总量有显著增加,其中紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)增加较为明显,有助于维持颗粒污泥的结构稳定性。污泥表面官能团种类不变,但羟基、羧基、氨基等基团有所增多。颗粒污泥的比厌氧氨氧化活性提高了33.2%,通过简化的Gompertz方程模型发现超声组的厌氧氨氧化菌生长速率(0.0127d^(-1))高于对照组(0.0107d^(-1))。高通量测序显示,超声波促进了厌氧氨氧化菌及其共生菌,其中Candidatus Brocadia提升了22.03%。同时严重抑制了部分反硝化细菌,使厌氧氨氧化菌的底物和生存空间更加充足。

关键词：低强度超声波厌氧氨氧化颗粒污泥微生物群落氮负荷

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单点磁悬浮系统自抗扰自适应控制

哈尔滨工业大学学报 2024年第8期56卷 86-93页

作者：曹泽华杨杰胡海林江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 江西省磁悬浮技术重点实验室(江西理工大学) 江西赣州341000

为解决磁悬浮系统中存在的未知干扰导致的控制性能下降问题,提出了一种利用梯度信息自适应观测带宽的自抗扰控制方法(adaptive linear active disturbance rejection control, ALADRC)。首先,建立单点悬浮系统的非线性模型,理论推导出... 详细信息

为解决磁悬浮系统中存在的未知干扰导致的控制性能下降问题,提出了一种利用梯度信息自适应观测带宽的自抗扰控制方法(adaptive linear active disturbance rejection control, ALADRC)。首先,建立单点悬浮系统的非线性模型,理论推导出单点悬浮系统的自抗扰参数稳定域,并由此得出临界带宽概念;其次,根据观测误差最小化推导出自适应线性扩张观测器的迭代公式,增强了系统参数的稳定性,即使当前带宽会使系统发散,ALADRC也可以自动调节到相对最优稳定带宽点,使自整定变得可行,同时当遇到扰动时,带宽也会做出相应调整,增强系统抗扰能力;然后,仿真分析了ALADRC在不同学习率下观测带宽的收敛情况,得出学习率越大观测带宽收敛速度越快,最后收敛的带宽值也相对越大,且根据临界带宽和系统单位尺度可以反向推导出学习率的数量级,简化学习率的调整;最后,在单点悬浮平台上分别对比PID(proportional integral derivative)、LADRC(linear active disturbance rejection control)和ALADRC的控制效果。结果表明,相较于PID和LADRC,ALADRC的综合控制性能最优,可以实现快速无超调起浮,具有良好的自调节和抗扰能力。

关键词：磁悬浮自适应 LADRC 抗扰稳定域

基于改进互联型全阶观测器的直线感应电机在线参数辨识

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西南交通大学学报 2024年第4期59卷 776-785页

作者：丰富胡海林钟德鸣杨杰江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 江西理工大学江西省磁悬浮技术重点实验室江西赣州341000 磁浮技术铁路行业重点实验室上海710072

由于直线感应电机特殊结构和动态边端效应等影响,其励磁电感和次级损耗电阻的变化机理和规律复杂,为提高观测器对励磁电感和次级损耗电阻的辨识精度和性能,提出一种基于改进互联型全阶观测器的直线感应电机双参数在线辨识方法.首先,根... 详细信息

由于直线感应电机特殊结构和动态边端效应等影响,其励磁电感和次级损耗电阻的变化机理和规律复杂,为提高观测器对励磁电感和次级损耗电阻的辨识精度和性能,提出一种基于改进互联型全阶观测器的直线感应电机双参数在线辨识方法.首先,根据考虑动态边端效应的直线感应电机T型等效电路,建立双参数变化的电机状态空间方程,并分析参数变化及耦合特性对电机极点影响;其次,为减小参数耦合对辨识精度的影响,建立双参数互联的低耦合辨识模型,完成互联型全阶自适应观测器设计,采用Popov超稳定性理论推导励磁电感和次级电阻在线辨识的自适应律,实现双参数在线辨识;然后,为提高观测器的稳定性和收敛速度,结合新型极点配置法完成反馈增益矩阵的推导与设计;最后,搭建仿真模型和硬件在环辨识模型进行实验验证.结果表明:新型全阶自适应观测器在启动加速阶段时励磁电感和损耗电阻辨识误差在0.01%左右;在负载动态时损耗电阻辨识误差在0.03%左右.

关键词：直线感应电机全阶观测器参数辨识极点配置

介孔活性炭制备、改性及吸附废水中重金属进展

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 333-346页

作者：冯博文洋刘丽 Jefferson Mabounda 江西理工大学江西省矿业工程实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学稀有稀土资源开发与利用省部共建教育部协同创新中心江西赣州341000

介孔活性炭作为一种具有高比表面积、大孔径和孔隙率体积、表面易于修饰、水热稳定性良好等特性的非硅基介孔功能材料,被广泛应用于催化、电化学、生物医药和吸附等诸多领域,成为国内外研究热点之一。本文综述了物理和化学活化法、硬模... 详细信息

介孔活性炭作为一种具有高比表面积、大孔径和孔隙率体积、表面易于修饰、水热稳定性良好等特性的非硅基介孔功能材料,被广泛应用于催化、电化学、生物医药和吸附等诸多领域,成为国内外研究热点之一。本文综述了物理和化学活化法、硬模板法、软模板法、溶胶-凝胶法制备介孔活性炭材料,比较了各种方法的优缺点,并阐述了非金属掺杂、过渡金属掺杂、稀有金属掺杂和表面功能化氧化改性对介孔活性炭材料进行结构改性和功能化方面的进展。另外,简述了介孔活性炭材料中在重金属污染中的去除应用,最后对介孔活性炭材料新的发展方向进行了展望。

关键词：介孔活性炭活化掺杂复合材料重金属

一种稀土Lu掺杂无铅压电陶瓷的介电、铁电和压电性能

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材料研究学报 2024年

作者：陈室雨李卫旷海燕高绍巍庞东方江西理工大学稀土学院

用高温固相反应法制备无铅铁电陶瓷0.67BiFe1-xLuxO3-0.33BaTiO3(BF-BT-x Lu,x=0、0.005、0.008、0.01、0.012、0.015、0.02、0.03)并表征其晶体结构和形貌，研究了Lu3+掺杂对其介电、铁电和压电性能的影响。结果表明，引入Lu3+没有使... 详细信息

用高温固相反应法制备无铅铁电陶瓷0.67BiFe1-xLuxO3-0.33BaTiO3(BF-BT-x Lu,x=0、0.005、0.008、0.01、0.012、0.015、0.02、0.03)并表征其晶体结构和形貌，研究了Lu3+掺杂对其介电、铁电和压电性能的影响。结果表明，引入Lu3+没有使其晶体结构显著改变，各组分仍旧处于四方和三方钙钛矿结构共存的准同型相界(MPB)区域。这种陶瓷的烧结情况良好，结构致密。对铁离子变价和氧空位变化的分析结果表明，引入适量的Lu3+能阻碍Fe3+向Fe2+转变，从而使BF-BT-x Lu样品的漏电流降低和电学性能提高。未掺杂的BF-BT具有典型铁电体的P-E电滞回线，剩余极化Pr=26.47μC/cm2，矫顽场Ec=30.45 kV/cm。适量的Lu3+改性使BF-BT体系的铁电性能提高，BF-BT-0.015Lu的剩余极化Pr=28.66μC/cm2，矫顽场Ec=28.12 kV/cm。BF-BT-0.01Lu样品在80 kV/cm下的室温电致应变为0.328%，逆压电系数d33~*为410 pm/V。

关键词：无机非金属材料稀土钙钛矿铁电陶瓷

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电磁悬浮系统的改进线性自抗扰控制方法

电机与控制学报 2024年第1期28卷 131-141页

作者：杨杰杨星高涛胡海林江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院江西赣州341000 江西省磁悬浮技术重点实验室江西赣州341000

单点电磁悬浮系统是常导电磁磁浮列车悬浮系统的关键控制单元。针对单点电磁悬浮系统因强干扰影响导致控制性能下降的问题,提出了一种改进型线性自抗扰控制(LADRC)方法。首先,基于电磁悬浮结构及原理建立了单点悬浮系统线性化模型,并对... 详细信息

单点电磁悬浮系统是常导电磁磁浮列车悬浮系统的关键控制单元。针对单点电磁悬浮系统因强干扰影响导致控制性能下降的问题,提出了一种改进型线性自抗扰控制(LADRC)方法。首先,基于电磁悬浮结构及原理建立了单点悬浮系统线性化模型,并对系统稳定性进行了分析。其次,基于自抗扰控制方法设计位置外环控制器以及基于PI调节器的电流内环控制器,对线性扩张状态观测器进行改进,设计两级级联的线性扩张状态观测器提高扰动估计精确度及速度,进而提高LADRC中扩张状态观测器对系统扰动的估计能力,并在频域上分析了改进型LADRC扰动估计性能和抑制能力的优越性。最后,搭建实验环境,对改进线性自抗扰控制方法的有效性进行验证。实验结果表明,所提的改进型LADRC不仅具有良好的位置跟踪性能,同时相比传统LADRC具有更强的抗扰动能力。

关键词：单点电磁悬浮系统线性自抗扰控制级联扩张状态观测器观测精确度频域分析抗扰性能

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热渗透作用下有机污染物在双人工复合衬层中的一维运移模型

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1254-1262页

作者：张春华黄江东邓正定谢海建邓通发江西理工大学江西省环境岩土与工程灾害控制重点实验室江西赣州341000 江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058

建立了热渗透作用下有机污染物在双人工复合衬层中的一维运移模型,利用COMSOL Multiphysics数值软件对模型进行模拟计算并对相关参数进行参数分析。结果表明,即使渗滤液水头h_(w)增大到10 m,双人工复合衬层底部浓度仅增加了4.9%,这表明... 详细信息

建立了热渗透作用下有机污染物在双人工复合衬层中的一维运移模型,利用COMSOL Multiphysics数值软件对模型进行模拟计算并对相关参数进行参数分析。结果表明,即使渗滤液水头h_(w)增大到10 m,双人工复合衬层底部浓度仅增加了4.9%,这表明渗滤液水头对有机污染物在双人工复合衬层中运移的影响较小。当热渗透系数达到5×10^(-11)m~2·K^(-1)·s^(-1)时衬垫系统底部浓度增加了31.5%;热渗透系数k_(T)>1×10^(-11)m~2·K^(-1)·s^(-1)时,在双人工复合衬层的设计中需要考虑热渗透作用的影响。次衬层中土工膜上连接的褶皱长度和漏洞频率对有机污染物在双人工复合衬层中运移的影响则十分显著,褶皱长度由10 m增加到100 m时底部浓度增加了87%。在双人工复合衬层施工中,严格控制次衬层土工膜施工质量,减少褶皱和漏铜的产生,能有效提高衬垫系统的服役性能。

关键词：热渗透双人工复合衬层有机污染物褶皱

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稀有金属商业储备决策研究

中国管理科学 2024年

作者：陈建云朱文兴罗仙平江西理工大学有色金属产业发展研究院江西理工大学江西省稀有金属资源高效开发与利用重点实验室江西理工大学商学院

稀有金属是战略性新兴产业发展的重要基石。为促进稀有金属产业高质量发展，我国对稀有金属实行总量调控管理，并逐步完善实物储备和矿产地储备相结合的储备体系，其中商业（企业）储备是稀有金属实物储备的重要方式。本文以稀土为例，... 详细信息

稀有金属是战略性新兴产业发展的重要基石。为促进稀有金属产业高质量发展，我国对稀有金属实行总量调控管理，并逐步完善实物储备和矿产地储备相结合的储备体系，其中商业（企业）储备是稀有金属实物储备的重要方式。本文以稀土为例，在随机需求下分别对“政策引导型”（政府引导企业储备决策）和“补贴激励型”（政府通过补贴激励企业进行储备决策）两类商业储备模式进行了数理建模与决策分析。研究发现，“补贴激励”模式下的储备量、市场价格和企业期望利润更高，而期望销量、政府期望利润、消费者期望剩余和期望社会福利更低。本文还考察了总量指标、单位储备补贴、市场规模、单位储备收益、单位储备成本及价格敏感系数等参数对决策结果的影响。研究结果为企业联合优化稀有金属储备和定价，以及政府通过总量调控管理和储备补贴提升稀有金属供应链绩效提供了若干管理启示。

关键词：稀有金属商业储备定价总量调控管理最优决策