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壳聚糖-沸石杂化膜的制备及其对酸性黑10B的吸附研究

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化学研究与应用 2024年第10期36卷 86-91页

作者：谢立成王逸波王怡人聂星海张志军常州大学怀德学院建筑与环境工程系江苏靖江214500

通过制备壳聚糖-沸石杂化膜,研究了其对酸性黑10B的吸附脱色效果,考察pH、酸性黑10B初始浓度、温度和干扰离子强度对脱色效果的影响。实验表明:溶液pH为4.3时杂化膜吸附效果最佳,最大吸附容量为2124.669mg·g^(-1);一定范围内,酸性黑10... 详细信息

通过制备壳聚糖-沸石杂化膜,研究了其对酸性黑10B的吸附脱色效果,考察pH、酸性黑10B初始浓度、温度和干扰离子强度对脱色效果的影响。实验表明:溶液pH为4.3时杂化膜吸附效果最佳,最大吸附容量为2124.669mg·g^(-1);一定范围内,酸性黑10B初始浓度上升有利于吸附,而当杂化膜达到吸附饱和时,初始浓度对平衡吸附量的影响趋于稳定;升高温度有利于吸附进行但影响较小;干扰离子的引人对吸附过程有明显的抑制作用,但不同强度所导致的差异较小。Langmuir吸附等温线拟合和热力学参数计算结果表明:杂化膜对酸性黑10B的吸附主要是单分子层的化学吸附,吸附过程为自发吸热;紫外-可见光及FTIR表征分析则进一步验证了杂化膜对酸性黑10B以化学吸附为主,同时具有一定的静电吸附作用。

关键词：壳聚糖-沸石杂化膜酸性黑10B 吸附

基于状态空间法的平面圆弧曲梁面外动力学分析

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工程力学 2024年第S1期41卷 89-97页

作者：刘兴喜姚媛徐荣桥浙江理工大学土木工程系浙江杭州310018 浙江理工大学图书馆浙江杭州310018 浙江大学土木工程系浙江杭州310058

该文通过选择广义位移和与其对偶的广义力作为状态变量,建立了平面圆弧曲梁面外动力学问题的状态方程列式,并求解了工程中常见的四种边界条件下圆弧曲梁面外自由振动的频率和模态。利用状态空间列式和辛内积的概念,建立了振动模态关于... 详细信息

该文通过选择广义位移和与其对偶的广义力作为状态变量,建立了平面圆弧曲梁面外动力学问题的状态方程列式,并求解了工程中常见的四种边界条件下圆弧曲梁面外自由振动的频率和模态。利用状态空间列式和辛内积的概念,建立了振动模态关于质量和旋转惯量以及关于刚度的正交关系式。基于建立的振动模态关于质量和旋转惯量的正交关系式,运用模态叠加法得到了非齐次状态方程即面外强迫振动控制方程的解析解,并具体考察了竖向移动荷载作用下圆弧曲梁的动力响应。给出了数值算例,并与已有结果进行了比较,验证了该文方法在进行圆弧曲梁面外自由振动和强迫振动分析时的准确性和可靠性。

关键词：平面圆弧曲梁面外自由振动面外强迫振动状态空间法辛内积模态正交性模态叠加法

基于NAGA的物流企业自有及外包运力配置鲁棒优化

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 1216-1222页

作者：方之茗何杰张长健叶云涛龚健张浩东南大学交通学院南京211189 夏威夷大学土木与环境工程学院火奴鲁鲁96822

为深入优化物流企业的自有及外包运力配置,综合考虑运输需求不确定性和运输车型异质性,以全年运输利润最大化为目标,构建了多车型参与下运力配置鲁棒优化模型.依据决策变量的层次特性,设计了一种内外双层结构的嵌套式自适应遗传算法(NAG... 详细信息

为深入优化物流企业的自有及外包运力配置,综合考虑运输需求不确定性和运输车型异质性,以全年运输利润最大化为目标,构建了多车型参与下运力配置鲁棒优化模型.依据决策变量的层次特性,设计了一种内外双层结构的嵌套式自适应遗传算法(NAGA).依托上海某物流企业的实际数据,进行了需求确定及不确定情形下的实例分析.结果表明,所构建的鲁棒优化模型兼顾经济性与鲁棒性,NAGA能对该模型进行高效求解.在需求确定情形下,优化后的运输利润提高了6.2%,且NAGA在求解质量及稳定性方面表现优于典型嵌套式启发算法;在需求不确定情形下,采用所提出的运力配置方法,决策者可根据市场波动水平及风险偏好调整鲁棒优化模型参数取值,以灵活获取合适的自有及外包运力配置方案.

关键词：运力配置鲁棒优化需求不确定性车型异质性嵌套式自适应遗传算法(NAGA)

“双碳”目标下中国风力发电的潜力预估、电力运输与能量储存的影响

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科技导报 2024年第19期 47-58页

作者：陈祉叶曾嘉伟王怡静王戎复旦大学环境科学与工程系

基于时空高分辨的综合数字地理信息，分析了中国风能资源的时空分布及电力运输和能量储存对风力发电潜力的影响。结果表明：（1）中国风力资源存在显著的地域差异，华北和西南地区风力资源相对丰富，合理的清洁资源开发布局及基础配套... 详细信息

基于时空高分辨的综合数字地理信息，分析了中国风能资源的时空分布及电力运输和能量储存对风力发电潜力的影响。结果表明：（1）中国风力资源存在显著的地域差异，华北和西南地区风力资源相对丰富，合理的清洁资源开发布局及基础配套设施建设可提高中国对风力资源的利用效率。（2）以1/120°×1/30°的空间网格为单位，基于风能资源的时空分布和小时波动发用电负荷，统筹考虑电力运输和电力储存等基础设施的建设，评估了中国风力发电的潜力。全国风力发电潜力在不同土地利用情景下有显著差异，考虑全部土地可利用情景时，风电潜力每年最高可达50 PW·h，在筛选可利用土地并优化电厂规模实现成本最低后，风力发电潜力约为4 PW·h。中国西部地区表现出较大的风力发电潜力，而东部地区的发电潜力相对较低，在不考虑电力运输与储存情景下，部分地区的发电效率较低。因此，未来的研究需要实现风力发电与电力运输、能源储存配套设施的统筹规划，以确保经济利益最大化的同时实现减排目标。（3）风力发电可显著降低二氧化碳排放，考虑电力运输和能量储存后，能够使风力发电可实现的CO2减排量增加约26%，同时降低84%的CO2减排边际成本，其中西北地区CO2减排量的增幅可达2倍以上，减排成本降低95%以上。预计到2060年，中国为了实现碳中和，需要增加输电和储能的基础设施建设来实现能源平衡，华北和西北地区将成为中国风力发电的主要地区。

关键词：风力发电电力运输能量储存碳减排减排成本

上海城郊夏季VOCs变化特征及其对O_(3)污染的贡献分析

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环境科学 2024年第8期45卷 4440-4447页

作者：王茜上海市环境监测中心上海200235 复旦大学环境科学与工程系上海200438

为深入了解夏季大气挥发性有机物(VOCs)对O_(3)污染的影响,基于上海城郊点位VOCs、O_(3)以及气象要素的在线监测数据,开展O_(3)污染时段VOCs的变化特征和活性贡献分析,研究关键气象要素和气团传输对O_(3)和VOCs的影响.结果表明,上海城... 详细信息

为深入了解夏季大气挥发性有机物(VOCs)对O_(3)污染的影响,基于上海城郊点位VOCs、O_(3)以及气象要素的在线监测数据,开展O_(3)污染时段VOCs的变化特征和活性贡献分析,研究关键气象要素和气团传输对O_(3)和VOCs的影响.结果表明,上海城郊夏季大气φ(VOCs)小时平均值为(20.91±9.82)×10^(-9),各组分构成最大的是烷烃和OVOCs,占比均为30.2%.O_(3)污染日φ(VOCs)平均值为(23.84±9.69)×10^(-9),较清洁日上升28.1%.污染日VOCs的OFP为126.9μg·m^(-3),较清洁日上升31.9%,其中烯烃OFP贡献率明显上升,丙烯和丙酮等物种较清洁日偏高最多,说明以上组分和物种需要重点加强管控.乙烷和乙炔的比值(E/E)和间/对-二甲苯与乙苯比值(X/E)的变化特征表明:上海城郊地区夏季气团存在明显的区域传输影响,且主要出现在下午和夜间.污染玫瑰图和气团后向轨迹研究结果表明,来自偏南和西南方向的气团对上海城郊VOCs体积分数的传输影响最大,尤其是来自偏南气团的烯烃和OVOCs,以及来自西南方向的芳香烃.

关键词：挥发性有机物(VOCs) 臭氧生成潜势(OFP) 后向轨迹聚类分析上海

碳中和目标下中国光伏发电潜力、空间格局与综合效益分析

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科技导报 2024年第19期 34-46页

作者：曾嘉伟陈祉叶王怡静王戎复旦大学环境科学与工程系

利用时空高分辨的综合数字地理信息，预测了碳中和目标下2021—2060年光伏发电的时空分布特征，分析了温度、遮阳、面板倾斜度对光伏发电量的影响，并通过空间自相关方法研究了光伏产业发展的格局，量化光伏发电的综合效益，结果表明：... 详细信息

利用时空高分辨的综合数字地理信息，预测了碳中和目标下2021—2060年光伏发电的时空分布特征，分析了温度、遮阳、面板倾斜度对光伏发电量的影响，并通过空间自相关方法研究了光伏产业发展的格局，量化光伏发电的综合效益，结果表明：（1）优化到电厂级别后，2060年中国光伏年发电潜力可达到9 PW·h。其中，新疆和内蒙古发电潜力较高，有望成为中国重要的光伏发电基地。（2）光伏面板的间距、倾斜角度、外物遮挡和温度均会对光伏面板的发电效率产生影响，在规划建设光伏电厂时要充分考虑实际地质地貌和气象要素，合理布局光伏面板，定期做好清洁维护工作，以保持光伏电板良好的发电性能。（3）2021—2060年各省份集中式光伏发电的分布呈现一定的空间关联特征。西北地区是未来集中式光伏产业的核心区域，可能表现出一定的集聚效应，这种效应能有效提高西北地区光伏企业的生产效率和竞争能力，增强光伏企业的创新水平，并带动西北地区经济的协同增长。（4）中国在2060年通过光伏发电每年可节约1200 Mt标准煤，二氧化碳、大气颗粒物、二氧化硫和氮氧化物减排量分别约为7076、0.18、0.66和0.95 Mt。其中，西北地区和内蒙古是光伏发电综合效益最高的区域，加速该地区光伏发电的发展、保证电力输送设施和储能设施的建设，有助于加速中国的碳减排进程并尽早实现碳中和目标。

关键词：光伏发电发电效率空间格局收益评估

用交叉梁系比拟求解正交各向异性薄板弯曲问题

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应用数学和力学 2024年第5期45卷 518-528页

作者：袁全袁驷清华大学土木工程系北京100084

采用交叉梁系结构比拟求解正交各向异性薄板结构,给出了两种结构在静力分析和自由振动分析中的相容性条件;对于满足相容性条件且仅含有简支和固支组合边界的相容问题,论证了其解答随着交叉梁系网格加密可收敛到正交各向异性板的理论解.... 详细信息

采用交叉梁系结构比拟求解正交各向异性薄板结构,给出了两种结构在静力分析和自由振动分析中的相容性条件;对于满足相容性条件且仅含有简支和固支组合边界的相容问题,论证了其解答随着交叉梁系网格加密可收敛到正交各向异性板的理论解.进一步建立了所有类型内力的计算公式,并给出了采用3D结构力学求解器求解的算法实施和数值算例(包括矩形板和圆形板问题),用以验证理论分析的正确性.

关键词：交叉梁系正交各向异性薄板相容性条件 3D结构力学求解器数值计算

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洞庭湖生源要素分布特征及生态效应

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 341-349页

作者：林婕李斌陈倩北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 北京大学环境工程系教育部水沙科学重点实验室北京100871

根据洞庭湖城陵矶站1990—2015年月平均COD,TN和TP浓度的监测资料,基于趋势分析方法,系统地研究洞庭湖水体生源要素的年内变化和年际变化规律,进一步揭示其化学计量比例特征,在此基础上探讨生源要素浓度及结构对藻类生长的影响。结果表... 详细信息

根据洞庭湖城陵矶站1990—2015年月平均COD,TN和TP浓度的监测资料,基于趋势分析方法,系统地研究洞庭湖水体生源要素的年内变化和年际变化规律,进一步揭示其化学计量比例特征,在此基础上探讨生源要素浓度及结构对藻类生长的影响。结果表明,多年平均COD,TN和TP浓度的年内变化规律相似,均表现为非汛期>汛期;多年变化趋势方面,1990年以来,洞庭湖城陵矶站年平均COD,TN和TP浓度均呈现显著的上升趋势,对应C:N和C:P随时间推移而下降,N:P则表现为上升。洞庭湖城陵矶站水体C:N:P平均为13:18:1,冗余分析结果表明水体生源要素浓度及化学计量比会影响藻类生长,其中C:N,C:P和COD起主导作用。研究时段内城陵矶站水体氮磷含量整体偏高,已满足藻类生长需求,为避免水华爆发等不良生态后果,应控制外来氮磷输入,保持湖体化学计量比的平衡。

关键词：洞庭湖生源要素化学计量比趋势分析

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惯容减震系统目标耗能增效解析公式

工程力学 2024年

作者：潘超梁丽倩张瑞甫逯静洲烟台大学土木工程系同济大学结构防灾减灾工程系

惯容减震系统可以增强其内部阻尼元件的耗能效率，但过度利用惯容减震系统的耗能增效机制可能会导致较大的控制力，因此应适当控制惯容减震系统的耗能增效程度。已有耗能增效控制方法需要求解复杂的非线性方程组，导致使用不便。为了能... 详细信息

惯容减震系统可以增强其内部阻尼元件的耗能效率，但过度利用惯容减震系统的耗能增效机制可能会导致较大的控制力，因此应适当控制惯容减震系统的耗能增效程度。已有耗能增效控制方法需要求解复杂的非线性方程组，导致使用不便。为了能简洁有效地控制惯容减震系统的耗能增效程度，本文以实现预设的耗能增效目标为设计原则，推导出惯容减震系统设计公式的解析形式。首先基于随机振动理论推导出惯容减震单自由度体系随机振动响应及耗能增效比的解析表达式。然后考虑减震性能需求，结合目标耗能增效设计原则与耗能增效原理推导出惯容减震系统惯质比、刚度比以及名义阻尼比最优解的解析形式，并使用所推导公式进行单自由度惯容减震结构的设计，多工况系列动力时程分析结果证明了惯容减震系统目标耗能增效设计公式的正确性、可靠性与高效性，在满足性能需求的前提下可以实现惯容减震系统耗能增效程度的控制。最后结合主自由度理论，提出了基于本文解析公式的多自由度惯容减震结构设计方法，并通过算例验证了方法的有效性。

关键词：惯容减震系统耗能增效解析公式随机振动响应多自由度