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UHPC芯柱板受力性能试验研究与有限元分析

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 173-183页

作者：何庆锋宁鹏腾钟易李锦实易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 长沙远大住宅工业集团股份有限公司湖南长沙410013

为了研究UHPC芯柱板在模块建筑结构中的受力性能,设计并制作了一块足尺UHPC芯柱板,对其进行两边简支的受弯性能试验,获取UHPC芯柱板的承载能力、挠度、裂缝、破坏形态以及截面应变等。试验结果表明:UHPC芯柱板在四点弯曲加载试验中的荷... 详细信息

为了研究UHPC芯柱板在模块建筑结构中的受力性能,设计并制作了一块足尺UHPC芯柱板,对其进行两边简支的受弯性能试验,获取UHPC芯柱板的承载能力、挠度、裂缝、破坏形态以及截面应变等。试验结果表明:UHPC芯柱板在四点弯曲加载试验中的荷载-位移曲线可对应试件受力分为弹性、弹塑性、屈服三阶段;UHPC芯柱板主要破坏模式为弯曲破坏,在弹性阶段,受弯截面符合平截面假定。基于ABAQUS有限元分析软件对UHPC芯柱板受力性能进行数值模拟与参数分析可知,提升UHPC的抗拉强度与受拉纵筋配筋率可以增大板的承载力,两者与板承载力均呈线性增长;当上下面板厚度相同时,构件刚度与承载力会大幅提升,板厚度与承载力呈线性增长;芯柱及肋宽对UHPC芯柱板承载力的影响有限;随着跨高比增大,板整体刚度与承载力会大幅降低,跨高比对受弯承载力影响较小。

关键词： UHPC芯柱板四点弯曲试验有限元模拟受弯承载力

可变压缩比米勒循环汽油机热功转换效率预测及优化

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内燃机学报 2024年第5期42卷 421-428页

作者：阳辉勇张磊谯俊豪刘敬平沈大兹付建勤湖南大学先进动力总成技术研究中心湖南长沙410082 湖南大兹动力有限公司湖南长沙410221

从理想热力循环出发推导,实现了有效压缩比与膨胀比之间的解耦,提出了相应的缸内热功转换效率预测方程.结果表明:所提出的方程能准确预测有效压缩比或膨胀比的变化对热功转换效率的影响规律.从导出的方程中还可得到膨胀比对热效率的影... 详细信息

从理想热力循环出发推导,实现了有效压缩比与膨胀比之间的解耦,提出了相应的缸内热功转换效率预测方程.结果表明:所提出的方程能准确预测有效压缩比或膨胀比的变化对热功转换效率的影响规律.从导出的方程中还可得到膨胀比对热效率的影响大于压缩比的结论.通过分析不同压缩比条件下发动机的膨胀比以及热效率的试验结果,得到了中、高负荷下压缩比εECR(εECR≥8)太高对膨胀比乃至热效率反而不利的结论.有效压缩比与有效膨胀比解耦后的方程为二者的独立优化或协同优化提供了一条清晰、快捷有效的技术路线,发动机的台架试验验证了“低压缩比”、“高膨胀比”的优化理念.

关键词：汽油机有效压缩比有效膨胀比米勒循环热功转换效率

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基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法

电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 59-69页

作者：刘丰谢李为蔡军喻锟王有鹏曾祥君唐欣长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司湖南长沙410015

针对配电网干扰情况下微弱故障信号特征不明显导致行波采集设备难以有效检测故障行波信号的问题,提出一种基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法。首先,通过分析配电网故障行波的传输特征与频率特性,建立基于波形增量比值的启动判据... 详细信息

针对配电网干扰情况下微弱故障信号特征不明显导致行波采集设备难以有效检测故障行波信号的问题,提出一种基于信号频谱特性的配电网故障行波检测方法。首先,通过分析配电网故障行波的传输特征与频率特性,建立基于波形增量比值的启动判据,对设备采样数据进行预处理,减少行波定位装置的误启动。然后,引入鲁棒性局部均值分解(robust local mean decomposition,RLMD)方法处理采样数据,滤除采样过程中的干扰信号,减少噪声信号的影响。最后,根据行波低频含量衰减较小而高频含量衰减快的性质,建立故障行波辨识判据,辨识配电网故障行波信号。仿真表明,所提方法能够有效检测微弱故障时的行波信号。

关键词：配电网故障行波检测 RLMD 多分支线路

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基于BIM的公路边坡可视化管理方法研究

铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2342-2358页

作者：肖建勇严伟乔世范谢济仁陈韶平杨舒焜冯超博湖南中大设计院有限公司湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410118

山地、丘陵地区的公路建设和运营中常伴有大量边坡,边坡的灾害问题已成为制约我国公路、铁路建设与运营发展的主要因素。目前,主流边坡信息化管理系统在信息集成领域存在缺陷,难以满足对各类复杂边坡科学监测与精细化管理的需求。为此,... 详细信息

山地、丘陵地区的公路建设和运营中常伴有大量边坡,边坡的灾害问题已成为制约我国公路、铁路建设与运营发展的主要因素。目前,主流边坡信息化管理系统在信息集成领域存在缺陷,难以满足对各类复杂边坡科学监测与精细化管理的需求。为此,将BIM可视化技术引入到边坡监测与管理中,利用可视化模型“所见即所得”的优势与强大的数据集成能力改善沟通环境、提高管理效率。首先,通过地质钻孔数据解译结合地层层序优化逻辑确定地层层序、地层边界与分布范围,利用Dynamo节点开发基于钻孔数据的自动化建模程序,提出基于Revit+Dynamo的边坡地质BIM精细化建模方法。然后,提出联合OBJ-JSON格式储存模型关键属性信息的边坡模型轻量化导出方案,实现模型与地质信息的集成以及大体量边坡地质模型与Web的端互通,基于***框架扩展WebGL原生代码优化BIM模型并开发了边坡BIM模型的Web端交互应用。最后,全方位分析涵盖项目全生命周期管理的内需并借助MySQL数据库技术将上述成果进行整合,开发了基于BIM的高速公路边坡的可视化监测管理平台并运用于实际工程。实例结果表明,基于平台建立的边坡可视化管理方案能够大幅提升案例公路边坡项目在运用阶段的管理水平与管理效率。研究为边坡信息化、可视化管理流程的制定和实施提供了参考。

关键词： BIM 边坡三维地质建模可视化管理

温度转换对厌氧消化系统连续运行及微生物群落的影响

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中国环境科学 2024年第8期44卷 4303-4313页

作者：唐山青谢彦培刘智峰张媛媛张贤胜耿学海王蜜儿潘园黄馨怡汤琳湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙410082 长沙中联重科环境产业有限公司湖南长沙410006

通过210d的连续厌氧消化试验,实现了以餐厨垃圾为发酵底物的同一厌氧消化系统内发酵温度从中温到高温的转换.试验结果显示,中温阶段,最高有机负荷(OLR)为6.5kg COD/(m^(3)·d),平均沼气产率658L/(kg COD·d);产甲烷优势菌属包括Methanos... 详细信息

通过210d的连续厌氧消化试验,实现了以餐厨垃圾为发酵底物的同一厌氧消化系统内发酵温度从中温到高温的转换.试验结果显示,中温阶段,最高有机负荷(OLR)为6.5kg COD/(m^(3)·d),平均沼气产率658L/(kg COD·d);产甲烷优势菌属包括Methanosaeta(57.0%)、Methanospirillum(10.0%)、Methanomethylovorans(9.2%)和Methanobacterium(19.7%),其与水解酸化类细菌、同型产乙酸菌等形成互营关系,实现高效产甲烷过程.经35d升温过程后,中温发酵系统平稳转换为高温发酵系统.高温系统稳定运行时OLR为5.0kg COD/(m^(3)·d),平均沼气产率480L/(kg COD·d);产甲烷优势菌属主要为Methanoculleus(96.2%),其与互养产氢类细菌和互营乙酸氧化细菌等形成互营关系,共同推动H_(2)利用和产甲烷过程.但高温系统在试验后期呈现明显酸化趋势,产气效率大幅下降,推断是因为该阶段产甲烷菌活性受到抑制,而水解产酸菌大量富集,使得有机酸生成与利用过程失衡,最终导致系统崩溃.综上说明厌氧发酵系统在线温度转换具有技术可行性,但高温系统的运行性能和稳定性较中温系统偏低.

关键词：餐厨垃圾厌氧消化发酵温度转换运行性能微生物群落

开口断面钢-混结合梁悬索桥颤振特性及颤振形态研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 23-30页

作者：华旭刚陈鲁深李瑜王甜陈政清湖南大学风工程试验研究中心湖南长沙410082 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200

为准确评估开口断面双边箱钢-混结合梁悬索桥颤振性能和多模态参与效应,以典型的钢-混结合梁悬索桥——怀化洞庭溪沅水特大桥为背景,开展风洞模型试验及数值分析。制作加劲梁节段缩尺模型并进行风洞试验,测试原桥梁结构的颤振性能,分析... 详细信息

为准确评估开口断面双边箱钢-混结合梁悬索桥颤振性能和多模态参与效应,以典型的钢-混结合梁悬索桥——怀化洞庭溪沅水特大桥为背景,开展风洞模型试验及数值分析。制作加劲梁节段缩尺模型并进行风洞试验,测试原桥梁结构的颤振性能,分析调整阻尼比、采用气动措施及结构措施对结构颤振特性的影响,采用三维和二维两种颤振分析方法分析设置中央扣结构的颤振模态及多模态参与效应。结果表明:该钢-混结合梁悬索桥存在较明显的颤振起振点,且颤振是以扭转为主的弯扭耦合振动,同时其扭转和竖向振动存在较大的相位差(相差近180°);节段模型风洞试验与三维和二维颤振分析一致得到设置中央扣后,频率较高的正对称扭转模态先于反对称模态发生颤振,且三维与二维颤振分析结果相差不大。

关键词：悬索桥钢-混结合梁开口断面中央扣颤振性能颤振形态风洞试验数值分析

高比例新能源电网中储能调频死区优化设定控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第18期52卷 65-75页

作者：贺悝郭罗权谭庄熙李欣然黄际元陈超洋湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司湖南长沙410000

高比例新能源的接入使新型电力系统的净功率波动以及低惯量特性不断增强,给系统频率调节与稳定带来更大挑战。针对日益提升的调频需求,提出一种电网储能死区优化调频控制策略。首先,构建了含储能调频死区的电网频率响应模型,分析了随着... 详细信息

高比例新能源的接入使新型电力系统的净功率波动以及低惯量特性不断增强,给系统频率调节与稳定带来更大挑战。针对日益提升的调频需求,提出一种电网储能死区优化调频控制策略。首先,构建了含储能调频死区的电网频率响应模型,分析了随着新能源渗透率的提升系统频率的变化特性,并阐述了传统死区的不足之处。其次,提出一种基于调频阶段分区的死区优化设置方法,根据频率当前变化状态,设定不同的死区响应模式。基于描述函数法定量分析了死区非线性环节对系统稳定性的影响,给出了考虑死区影响的储能调频下垂系数的稳定边界。此外,提出了储能参与调频的容量配置方法。最后,搭建含新能源场站的区域电力系统模型,对比了不同死区设定下的系统调频动态特性。结果表明,所提新型死区设定方法可以有效改善电网的频率质量,减轻系统的调频负担,且所提死区设定方法不会增加储能的容量配置需求,具有一定的经济实用价值。

关键词：新能源储能死区调频稳定性

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基于超高效液相色谱-串联质谱同时测定婴幼儿配方乳粉中2′-岩藻糖基乳糖和乳糖-N-新四糖

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食品与发酵工业 2024年第12期50卷 327-335页

作者：詹胜群葛城严丽周荣杰丁玉珍段潇潇澳优乳业(中国)有限公司湖南长沙410200

建立超高效液相色谱-串联质谱法(ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)同时测定婴幼儿配方乳粉中2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose,2′-FL)和乳糖-N-新四糖(lacto-N-neotetraose,LNnT)。样品经水提取,沉淀法除蛋白、针式水系滤膜净化,以乙腈和10 mmol/L甲酸铵水溶液(含0.1%甲酸,体积分数)为流动相,采用酰胺柱进行梯度洗脱,采用选择反应检测扫描模式(selective reaction monitoring,SRM)测定,外标法定量,稀释法评估溶剂效应、提取后添加法评估基质效应。结果表明,正离子模式下2′-FL和LNnT分别采用加合离子峰[M+NH^(+)_(4)]和[M+H^(+)]较好,梯度条件、流速优化后使得2′-FL和LNnT均能在8 min内完成洗脱,溶剂效应考察发现2′-FL和LNnT存在严重的溶剂效应,但在消除试验中发现在稀释20倍的情形下,50%乙腈甲酸铵水溶液作为净化样液的稀释溶剂可消除影响,线性范围考察发现2′-FL和LNnT线性范围分别为5.0~150.0 ng/mL和2.5~75.0 ng/mL,基质效应考察发现2′-FL和LNnT均不存在基质效应。方法验证表明,2′-FL和LNnT各项精密度正确度参数均满足国标要求,该方法适用于婴幼儿配方乳粉中2′-FL和LNnT的同时测定。

关键词：婴幼儿配方乳粉超高效液相色谱-串联质谱 2′-岩藻糖基乳糖乳糖-N-新四糖

ZrB_(2)超细粉体改性C/C-SiC-ZrC复合材料的微观结构和烧蚀性能

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 3093-3104页

作者：汤磊尹健熊翔张红波汪帅左劲旅中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 湖南博云新材料有限公司湖南长沙410205

为进一步提升C/C-SiC-ZrC复合材料的抗烧蚀性能,采用反应熔渗法(reactive melt infiltration,RMI)制备ZrB_(2)超细粉体改性C/C-SiC-ZrC复合材料,考察ZrB_(2)超细粉体含量对改性复合材料的微观结构和烧蚀性能的影响。研究结果表明:相较... 详细信息

为进一步提升C/C-SiC-ZrC复合材料的抗烧蚀性能,采用反应熔渗法(reactive melt infiltration,RMI)制备ZrB_(2)超细粉体改性C/C-SiC-ZrC复合材料,考察ZrB_(2)超细粉体含量对改性复合材料的微观结构和烧蚀性能的影响。研究结果表明:相较于未改性的C/C-SiC-ZrC复合材料,ZrB_(2)超细粉体的引入使C/C-SiC-ZrC复合材料的密度由2.25 g/cm^(3)增至2.40~2.48 g/cm^(3);ZrB_(2)主要分布在ZrC基体中,且分布均匀;ZrB_(2)超细粉体的添加显著提升了复合材料的抗烧蚀性能;电火花等离子体烧蚀120 s后,当ZrB_(2)超细粉体摩尔分数为2%时,复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率最低,分别为6.90 mg/s和2.26μm/s;在烧蚀过程中,氧化生成的ZrO_(2)黏附在材料表面,与具有一定流动性的SiO_(2)形成龟壳状的ZrO_(2)-SiO_(2)氧化层,该氧化层减少了烧蚀过程中等离子体向基体的扩散和热传递,有效提升了改性复合材料的抗烧蚀性能。

关键词： ZrB_(2) C/C-SiC-ZrC 反应熔渗微观结构抗烧蚀性能