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基于疲劳可靠度的钢桥面板限载取值

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 245-256页

作者：翟慕赛钱佳宸褚乐陶怡然苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

为确定钢桥面板限载的合理取值,建立钢桥面板多尺度有限元模型,利用动态称重(WIM)和Monte Carlo方法生成随机车流样本并进行有限元模型动态加载,通过雨流计数法获取钢桥面板随机疲劳应力谱,基于可靠度理论和疲劳累积损伤理论计算钢桥面... 详细信息

为确定钢桥面板限载的合理取值,建立钢桥面板多尺度有限元模型,利用动态称重(WIM)和Monte Carlo方法生成随机车流样本并进行有限元模型动态加载,通过雨流计数法获取钢桥面板随机疲劳应力谱,基于可靠度理论和疲劳累积损伤理论计算钢桥面板典型细节疲劳可靠度,提出基于疲劳可靠度的钢桥面板限载取值方法;以某跨海斜拉桥钢桥面板为例,基于连续12个月的WIM数据,分别对钢桥面板典型细节进行疲劳可靠性评估,考虑交通量和荷载水平的线性年增长系数,确定了不同交通状况下钢桥面板的限载取值。研究结果表明:当前交通状况下钢桥面板疲劳可靠度指标均高于目标疲劳可靠度指标;交通量和荷载水平对钢桥面板疲劳可靠度指标影响较大,考虑交通量线性年增长系数为2.0%或荷载线性年增长系数为0.4%时,钢桥面板部分细节在设计使用年限内疲劳可靠度指标低于目标疲劳可靠度指标;考虑交通量线性年增长系数为3.0%且荷载线性年增长系数为0.6%时,当前49.0 t限载条件下细节疲劳可靠度指标低于目标疲劳可靠度指标,设置限载为36.5 t时疲劳可靠度能够满足疲劳安全要求;当前荷载水平下行车道最大日均货车交通量为3 820 veh,运营过程中交通量增加显著时应加强钢桥面板疲劳损伤检测,必要时采取车辆分流或桥梁限载措施。

关键词：桥梁工程钢桥面板疲劳可靠度限载动态称重疲劳累积损伤理论

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电热织物系统热传递模拟及其参数设计

纺织学报 2024年第2期45卷 206-213页

作者：程子琪卢业虎许静娴苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为保证电加热服装的舒适性与安全性,并为其优化设计提供参考,通过Comsol软件建立了包含皮肤层的电热织物系统传热模型,考虑了热传导、热对流、热辐射3种传热方式,进行了多物理场耦合模拟。将模拟的瞬态结果与实验数据进行对比发现,二者... 详细信息

为保证电加热服装的舒适性与安全性,并为其优化设计提供参考,通过Comsol软件建立了包含皮肤层的电热织物系统传热模型,考虑了热传导、热对流、热辐射3种传热方式,进行了多物理场耦合模拟。将模拟的瞬态结果与实验数据进行对比发现,二者随时间变化的温度曲线相近,且实时温度和最终温度相对误差均低于4%,说明模拟值与实验值之间具有良好的吻合性。通过该数值模型进行了稳态的参数化研究,拟合了皮肤温度与环境温度、风速、发热片加热温度、服装内外层热阻之间的线性关系,建立了皮肤温度预测模型,并应用模型设计电加热服装的相关参数。本文研究结果可为特定使用环境下电加热片的设计与选择提供理论参考。

关键词：电加热织物系统热传递模拟皮肤温度预测模型参数设计

金属网格-透明导电氧化物复合型透明电极的瑞利分析和仿真

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物理学报 2024年第14期73卷 201-213页

作者：丁怡洋邹帅孙华苏晓东苏州大学物理科学与技术学院江苏省薄膜材料重点实验室苏州215006 江苏省先进负碳技术重点实验室苏州215123

以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的... 详细信息

以氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)为代表的透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)在当前光电器件中的重要性日益增长.通过在TCO中引入金属网格构成复合电极,可以在保持良好透明性的前提下有效提升电学性能,同时降低对铟的需求量,并为可穿戴设备所需的柔性电极提供可能方案.对此类电极的电学性能分析,如复合电极方阻随金属网格结构参数的变化,可为电极设计与制备提供基本的出发点,但相关理论尚十分缺乏.本文针对典型的方孔方格型金属网格-TCO复合电极,分别展开基于瑞利模型和基于有限元仿真的电学性能分析.结果表明,孔型近似导致的金属通道显著畸变是复合电极的电学计算中瑞利模型在中高开口率下失效的主要原因.据此,我们采用格型修正,通过提升瑞利模型中的原胞外边界对称性来改善金属通道的畸变.与电极仿真的对比表明,修正后瑞利模型的适用范围明显扩大,其结果可与实验数据很好地拟合,为此类复合透明电极的电学数据分析与结构设计提供了简洁高效的理论工具.

关键词：透明导电体金属网格电极复合介质有限元仿真

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绿色合成粉煤灰负载纳米零价铁及其去除水中六价铬

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环境科学学报 2024年第9期44卷 236-244页

作者：王雪莲孙吴刘霞郜维冬成聪聪徐楠苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 江苏省环境功能材料重点实验室苏州215009

采用绿色合成方法,通过粉煤灰(CoalFlyAsh,CFA)负载,利用茶叶提取物—茶多酚还原制备纳米零价铁复合材料(nZVI@GT-CFA).同时,采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)等手段对nZVI@GT-CFA的理化性质进... 详细信息

采用绿色合成方法,通过粉煤灰(CoalFlyAsh,CFA)负载,利用茶叶提取物—茶多酚还原制备纳米零价铁复合材料(nZVI@GT-CFA).同时,采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)等手段对nZVI@GT-CFA的理化性质进行表征,并探究了不同Fe∶CFA负载比的nZVI@GT-CFA对水中Cr(VI)的去除效率.结果表明,粉煤灰负载和茶多酚包裹协同作用大大提高了nZVI@GT-CFA的反应活性和分散性能,且以Fe∶CFA负载比10∶1制备的nZVI@GT-CFA对Cr(VI)的去除性能最佳,达到306.57 mg·g^(-1),其中对Cr(VI)的还原去除量为190.45 mg·g^(-1),吸附去除量为116.12 mg·g^(-1).本研究为nZVI@GT-CFA应用于地下水Cr(VI)污染的修复提供了理论依据和技术支撑.

关键词：绿色合成粉煤灰纳米零价铁六价铬去除

菹草(Potamogeton crispus)叶面CaCO_(3)-P沉淀物产生的关键影响因子分析

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1060-1068页

作者：陶轶凡黄蔚余成陈开宁李子威苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 苏州科技大学地理科学与测绘工程学院苏州215009 江苏水处理技术与材料协同创新中心苏州215009

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO_(3)-P共沉淀,但在不同水环境因子下水体中钙和磷形成CaCO_(3)-P共沉淀的能力不同。本研究以菹草(Potamogeton crispus)为研究对象,研究不同钙浓度(0、20、35、50、65 mg/L)、碱... 详细信息

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO_(3)-P共沉淀,但在不同水环境因子下水体中钙和磷形成CaCO_(3)-P共沉淀的能力不同。本研究以菹草(Potamogeton crispus)为研究对象,研究不同钙浓度(0、20、35、50、65 mg/L)、碱度(0、100、200、300、400 mg/L CaCO_(3))、磷浓度(0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L)和温度(11、14、17、20℃)对菹草削减水体磷的能力及对CaCO_(3)-P共沉淀产生的差异,并通过分析无植物对照组培养液的饱和指数变化趋势,揭示植物介导下CaCO_(3)-P的发生规律,为湖泊生态修复中沉水植物的选择提供理论依据。结果表明:①在菹草培养组中,总磷(TP)和溶解性磷酸盐(SRP)浓度显著下降,并且不同处理组之间存在显著差异。随着钙浓度的增加,各处理组的TP和SRP浓度均呈减小趋势,而添加钙浓度导致减幅进一步提高。相比之下,在无菹草对照组中,TP和SRP浓度没有显著变化。这表明菹草的引入促进了水中磷的去除效率。②各处理组CaCO_(3)-P共沉淀量随碱度的增加而增加,碱度为400 mg/L CaCO_(3)时,产生最大CaCO_(3)-P共沉淀量,说明菹草在碱性水环境中更有利于产生CaCO_(3)-P共沉淀。共沉淀在中等磷水平(0.2 mg/L)产生量最高,每株菹草每天平均产生23.12 mg共沉淀量。实验验证了自然水体磷浓度对菹草叶面CaCO_(3)-P共沉淀量的产生差异较小,共沉淀在中等温度水平(17℃)含量最高,每株菹草每天平均产生16.61 mg共沉淀量,说明菹草在适宜温度下产生共沉淀的差异不大。以上结果表明,碱度相较于磷浓度及温度对菹草的CaCO_(3)-P共沉淀量影响更大。③在水环境因子相同的情况下,无菹草对照组碳酸钙饱和指数(方解石和霰石饱和指数)均大于0,说明有结晶趋势,但在实验期间并未产生沉淀,而添加菹草的处理组产生了不等量的CaCO_(3)-P共沉淀,表明沉水植物也可通过共沉淀的方式削减水体磷负荷,为湖泊富营养化的治理提供理论支撑。

关键词：沉水植物钙磷 CaCO_(3)-P共沉淀菹草

Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1278-1285页

作者：郭佳文林兴李祥黄勇刘天琪赵魏东苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 苏州天竣环境科技有限公司江苏苏州215009

通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥,研究了Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响.结果表明,适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性.当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0.09mol/L时,反应器氮去除速率最高为0.238kg/(L·d),较对照组提升了14.2%.... 详细信息

通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥,研究了Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响.结果表明,适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性.当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0.09mol/L时,反应器氮去除速率最高为0.238kg/(L·d),较对照组提升了14.2%.继续提高进水Fe(Ⅲ)浓度,氮去除速率逐步下降,当Fe(Ⅲ)浓度升至0.18mol/L时,氮去除速率降至0.215kg/(L·d),与最高氮去除速率相比下降10.75%.采用Haldane抑制动力学模型拟合得到Fe(Ⅲ)对Anammox半速率常数(KFe)为0.012mol/L,半抑制常数(KI)为0.449mol/L.长期结果表明,在0.09mol/L Fe(Ⅲ)浓度下,Anammox氮去除速率增幅最快,并且随着Fe(Ⅲ)浓度增加而逐步降低.由于Fe(Ⅲ)代替了NO_(2)^(-)-N作为电子受体发生厌氧铁氨氧化反应,在含有Fe(Ⅲ)的反应器中NO_(2)^(-)-N与NH_(4)^(+)-N的转化比在1.108~1.227之间波动,明显低于理论值1.32,并随Fe(Ⅲ)浓度的提升而降低.扫描电镜结果表明,添加Fe(Ⅲ)可使Anammox菌细胞结构更加稳定.

关键词： Fe(Ⅲ) 厌氧氨氧化脱氮性能抑制动力学扫描电镜

氧化剂类型对rGO/CNTs催化膜去除水中消炎药成分的影响

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化工进展 2024年第3期43卷 1436-1445页

作者：严昱夏芯骆俊鹏刘大朋钱飞跃苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室江苏苏州215009

磺胺吡啶(SSZ)与甲氧苄啶(TMP)是常用的消炎药组合,其排入水体后可能引发生态风险。为实现污染物的高效净化,将还原氧化石墨烯和碳纳米管(rGO/CNTs)复合碳层负载于微滤膜表面,并通过活化多种氧化剂,建立了可实现连续处理的原位催化氧化... 详细信息

磺胺吡啶(SSZ)与甲氧苄啶(TMP)是常用的消炎药组合,其排入水体后可能引发生态风险。为实现污染物的高效净化,将还原氧化石墨烯和碳纳米管(rGO/CNTs)复合碳层负载于微滤膜表面,并通过活化多种氧化剂,建立了可实现连续处理的原位催化氧化体系。研究结果表明,过二硫酸盐(PDS)和过一硫酸盐(PMS)分别是rGO/CNTs催化膜去除水中SSZ和TMP的最佳氧化剂,而过氧化氢(H_(2)O_(2))体系的除污效能随运行时间衰减较快。由活性氧组分淬灭实验、碳层表面基团表征和密度泛函理论计算可知,碳层缺陷结构是吸附、活化PDS和PMS分子,诱发表面氧化和单线态氧(^(1)O_(2))等非自由基氧化的关键位点。与羟自由基(·OH)反应占主导的H2O2体系相比,PDS和PMS催化氧化具有明显的目标物选择性,能够更有效地抵抗水体背景物质的干扰和减缓膜污染的形成。上述发现对于进一步优化碳质催化膜的功能设计、推动原位催化氧化新技术发展具有指导意义。

关键词：催化膜石墨烯过氧化物消炎药成分

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论车尔尼钢琴练习曲的传统和声教学功能

音乐创作 2009年第6期 159-161页

作者：黄承箱苏州科技学院音乐学院苏州科技学院作曲理论教研室

车尔尼钢琴练习曲，几乎是每一位钢琴初学者的必修课，但这种学习往往是在钢琴演奏技术层面的，或是兼带乐曲结构的分析。其实，车尔尼钢琴练习曲的创作包含了作曲家极大的和声、作曲智慧，如果在钢琴教学中能注意这方面知识的学习，无... 详细信息

车尔尼钢琴练习曲，几乎是每一位钢琴初学者的必修课，但这种学习往往是在钢琴演奏技术层面的，或是兼带乐曲结构的分析。其实，车尔尼钢琴练习曲的创作包含了作曲家极大的和声、作曲智慧，如果在钢琴教学中能注意这方面知识的学习，无疑将对学习传统作曲技法、提高对古典音乐鉴赏能力都有极大的帮助。笔者尝试对车尔尼钢琴练习曲在传统和声、传统作曲技法方面的教学功能进行论述，以期引发更多对车尔尼钢琴曲理论研究的关注。

关键词：车尔尼练习曲和声教学功能

大相对孔径激光测距接收光学系统及杂散光抑制

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 496-504页

作者：周星宇孙亮潘俏吴绍龙曹国洋李孝峰苏州大学光电科学与工程学院江苏苏州215006 苏州大学苏州纳米科技协同创新中心江苏苏州215006 苏州大学教育部现代光学技术重点实验室江苏苏州215006 苏州大学江苏省先进光学制造技术重点实验室江苏苏州215006

为解决目前激光测距接收光学系统存在的难点,即系统在具有充足进光量的同时又要保证其低制造成本和轻小型化,基于拉格朗日不变量理论分析设计了一种大相对孔径接收光学系统。系统采用6片式伽利略型标准球面镜,使用光敏面直径为0.5 mm的... 详细信息

为解决目前激光测距接收光学系统存在的难点,即系统在具有充足进光量的同时又要保证其低制造成本和轻小型化,基于拉格朗日不变量理论分析设计了一种大相对孔径接收光学系统。系统采用6片式伽利略型标准球面镜,使用光敏面直径为0.5 mm的雪崩光电二极管(APD)探测回波光信号,优化后的系统入瞳直径为50 mm,相对孔径为1∶0.9,系统总长为114.9 mm,拉格朗日不变量为125 mrad·mm,获得了较为充足的进光量的同时满足低成本小型化要求。为降低杂散光的影响,进一步设计了遮光罩及镜筒栅栏结构。杂散光模拟追迹结果表明,系统在20°~85°离轴角视场外的杂散光抑制可以达到激光测距系统要求。在接收光学系统拉格朗日不变量为125 mrad·mm的前提下,激光测距系统的测距量程在加入光学系统后综合提升了21倍,表明该接收光学系统具有较大应用价值。

关键词：激光测距光学设计拉格朗日不变量大相对孔径杂散光分析