古建筑木构件开裂机制、评估与加固研究进展

开裂作为古建筑木构件最常见的残损类型之一,影响木构件的长期服役性能,是古建筑稳定性与安全性评估的重要考查内容。本文从古建筑木构件开裂情况、原因、影响,评估方法及修复加固等方面,系统梳理古建筑木构件开裂残损相关研究成果。分析发现我国古建筑木构件开裂的主要原因为木材干缩与受力破坏,主要类型为纵向开裂,开裂可降低木构件力学性能,也可为其他不利因素作用于木构件提供条件。目前主要通过实际试验与数值模拟评估开裂对木构件性能的影响,利用金属材料、纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)与高分子树脂材料对开裂木构件进行修复加固。然而,由于古建筑的特殊性与木材变异性,仍需进一步探索木构件的不同尺度开裂机制,开发适用于古建筑开裂木构件的检测、评估与加固方法,建立科学系统性的古建筑保护体系。

国产胶合木柱生产碳排放量测算及碳减排研究

碳排放量是评估胶合木生产环境影响的重要指标,现有碳排放数据多引用国外和基于理想模型测算,难以真实反映我国当下生产条件碳排放水平。以赤松(Pinus densiflora)胶合木柱为研究对象,基于现场调研分析胶合木柱生产工艺过程的碳排放源,从辅料、能源两个方面建立碳排放边界模型和物料清单,计算产品碳排放量,并分析生产过程碳排放特征,从生产工艺角度提出减碳方式。结果表明:胶合木柱的碳排放量为330.16 kgCO_(2)e/m^(3);锯材生产阶段、胶合木及木柱制作阶段的碳排放量分别占总量的78.5%和21.5%;窑干、接长、施胶、搬运经优化后,可实现碳减排44.3%,优化效果显著。

华北地区古建筑木构件开裂类型与特征分析

木构件开裂是木结构古建筑中主要残损类型之一,影响古建筑安全性能。为研究古建筑木构件的开裂类型与特征,通过现场勘查对我国华北地区8处木结构古建筑的关键木构件开裂情况进行检测,获得古建筑木构件开裂残损的类型与形态、数量、尺寸等特征,并与自然干燥的现代材开裂情况进行比较,观察木材裂缝长时间的变化情况。研究结果表明:古建筑木构件开裂率约85%,裂缝按其形态与开裂原因可分为干缩裂缝与受力裂缝,干缩裂缝为主要类型;多数干缩裂缝开裂深度未至髓心,比例为78.16%;木构件干缩开裂特征受其形态影响,自然干燥现代材与古建筑木材开裂特征相同,达到平衡含水率后开裂特征基本不发生变化。

不同工艺对牛粪堆沤肥过程气体排放的影响

堆沤肥是中国畜禽粪便处理利用的最主要方式。为探究不同堆沤肥方式对温室气体和氨气排放规律和温室效应,在北京市密云区开展了为期71 d的堆沤肥试验,以牛粪和玉米秸秆为原料,分析了静态堆沤(T1)、堆沤+翻抛(T2)、堆沤+覆膜(T3)、翻抛+覆膜(T4)等4种方式对堆沤肥过程中腐熟度、温室气体和氨气等指标的影响。结果表明,4个处理的种子发芽指数分别达到131.33%、134.49%、108.76%和136.24%,均满足堆肥产品的腐熟度要求(≥70%)。翻抛有利于CO_(2)、N_(2)O和NH3的排放,而覆膜抑制了N2O的生成,T2处理的增温潜势最高,T3处理的增温潜势最低,较对照组T1处理减排20.14%。因此,T3处理在能够保证堆肥产品的腐熟度要求的前提下,还可有效减少增温潜势。该研究可为中小养殖场户堆沤肥的工艺优化实践提供技术指导。

分层近根式液体粪肥施肥铲设计与试验

针对当前液体粪肥施肥铲存在的施肥不均匀、近根施肥难、作业功能单一等问题,从提高肥效、降低排放、提升性能角度出发,设计了一种分层近根、基施追施一体的液体粪肥施肥铲,设计了施肥器和避障器等关键部件,采用EDEM离散元法构建施肥铲-土壤力学仿真模型,优化追施过程施肥铲侧向排肥管参数,搭建施肥铲性能测试平台,采用清水模拟方式,开展了施肥铲分层施肥和近根施肥效果试验,结果表明:当施肥铲侧向排肥管后倾角为15°、侧向排肥管刃角为18°时,施肥铲基肥作业阻力最小;采用分层施肥方式时,当施肥铲作业速度为3 km/h、排肥量为5 L/s时,肥料在土壤中纵向扩散深度为235 mm,较改进前单口排肥方式,纵向覆盖范围提升65%;采用近根施肥模式时,当施肥铲作业速度为1.2 km/h、排肥量为3 L/s时,约80%的肥料分布在距作物根部中心100 mm半径范围内,较好地实现了近根施肥。

对硝基苯基硫脲的合成研究

以对硝基苯胺和硫氰酸铵为原料,在硫酸的催化作用下进行多级连续化反应合成对硝基苯基硫脲。通过单因素变量法探究了原料物质的量比、体系酸值、反应温度和反应时间等参数对反应的影响。由研究数据得出的优化反应条件为:硫氰酸铵与对硝基苯胺物质的量比1.55∶1.00、体系酸值32.5%、反应温度96℃、反应时间约19 h,结果表明产品纯度在97%以上,收率约为83.4%。

3,4-二氯苯基硫脲的连续化合成

采用连续进料方式合成3,4-二氯苯基硫脲。考察物料投料物质的量比、体系酸值、反应温度、反应停留时间及分散剂等参数对反应的影响。较优工艺参数为:硫氰酸铵与3,4-二氯苯胺投料物质的量比1.36,酸值7%,反应温度96℃,反应时间15h,此时产品纯度可达98.5%,收率达95.93%。3,4-二氯苯基硫脲的连续化合成相比于传统间歇反应,产品纯度及收率更加稳定。

大型铁路站房超长大体积混凝土施工技术与风险管控研究——以重庆东站站房及配套综合交通枢纽工程为例

以重庆东站站房及配套综合交通枢纽工程超长大体积混凝土施工为例,从原材料及配合比优化、温控工艺、输送管道设计、操作工艺及养护方式等方面阐述超长大体积混凝土的施工技术控制要点,提出预先模拟计算混凝土收缩控制、主动测温点设置、选用跳仓法施工、加强后勤与风险应急管理等风险管控对策,并展示其工程效益,以期为其他同类工程的施工提供一定参考。

多功能方向盘开关按键的六西格玛设计

以一款汽车多功能方向盘开关为研究对象,采用六西格玛设计分析方法,在按键和壳体设计上对筋槽间隙、筋槽的形状和油脂等控制因子之间的关系进行分析,通过优化设计控制因子,降低按键卡滞风险,提高系统设计稳健性,进而实现提高系统的固有品质,达到预期设计效果。本研究成果可为类似汽车零部件的设计和改进提供参考和借鉴,对品质管理也非常有成效。

牛粪和玉米秸秆混合好氧堆肥过程分层规律

好氧堆肥过程常存在分层现象,对于发酵产物的均一性和整体质量存在影响。为探究好氧堆肥物料病原菌灭活的分层情况,该研究以不翻抛(T1)为对照组,设置3组好氧堆肥试验(T2高温期翻抛、T3降温期翻抛、T4高温期和降温期翻抛),对牛粪好氧堆肥过程中常规理化性质和病原菌去除效率等进行分析,并利用克里格法(KRIGING)对堆体不同位置的温度和含水率进行插值分析。结果表明,4个处理发酵温度均达到了《畜禽粪便堆肥技术规范》要求,高温期最长的处理为T3和T4,达到7 d,T4处理的病原菌去除率最高,达到97.15%;从分层规律来看,堆体含水率从高到低为上层、中层、下层;好氧堆肥物料病原菌去除效率顺序从高到低为中层、下层、上层,4个处理病原菌去除率均不低于95.56%。综合考虑,高温期和降温期翻抛(T4处理)更有利于牛粪和秸秆混合堆肥物料整体实现无害化。该研究可为牛粪好氧堆肥过程中病原菌杀灭和翻抛参数的优化提供技术指导。

电磁轨道炮轨道表面熔凝沉积层研究进展

电磁轨道发射是实现超高速电磁发射的优选方案,发射环境极其恶劣,轨道表面会产生一系列损伤。其中沉积层作为覆盖全轨道表面以及全发射过程的典型损伤形式,会显著影响运动电枢与固定轨道的接触特性。综述近年电磁轨道炮轨道表面熔凝沉积层的研究进展,阐述沉积层的形成机制及形成过程,归纳沉积层的特点,梳理影响沉积层形成的因素,探讨沉积层对于电磁发射行为的影响规律。电磁发射轨道表面沉积层具有多孔典型分布特性,其微观形貌及厚度随电枢发射在轨道长度方向和径向上有着明显的时空演化特性;沉积层的形成受到轨道材料及其结构设计、电枢材料及其电枢结构设计、电枢与轨道接触特性、表面处理以及发射电流参数等多种因素的影响。沉积层的存在一方面形成金属液化层,降低枢轨间摩擦因数,另一方面沉积在轨道表面,恶化枢轨接触状态。由于电磁发射轨道表面沉积层的形成条件极端苛刻,现有研究尚未能形成系统性和通用性的演化规律,在带沉积层轨道材料物性测试以及基于沉积层的枢轨接触特性的评价方面仍有待进一步深入研究。对沉积层未来的研究方向及提高电磁发射轨道性能具有一定参考意义。

激光熔覆FeCoCrNi系高熵合金涂层的组织及高温摩擦学性能

高熵合金涂层在提高不锈钢基材的耐磨性方面具有巨大的潜力。为探究Cu/Si两种元素掺杂对FeCoCrNi高熵合金涂层组织及高温摩擦学性能的影响,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备出FeCoCrNiCu_(x)和FeCoCrNiSi_(x)系列高熵合金涂层。采用XRD,SEM,EDS等手段表征了涂层的微观组织及物相分布,通过高温摩擦磨损试验机测试了涂层的高温摩擦学性能。结果表明:在合适的激光熔覆工艺参数下,FeCoCrNiCu_(x)和FeCoCrNiSi_(x)高熵合金涂层均形成了单一的FCC型固溶体,与基体呈良好的冶金结合;Cu元素的加入降低了FeCoCrNi涂层表面硬度,但由于涂层热导率提高,界面结合情况改善;Si元素的加入促进了晶粒细化,提高了涂层表面硬度;在600℃下,Cu/Si元素的加入对涂层的摩擦学性能均有明显改善,其中FeCoCrNiCu及FeCoCrNiSi涂层的摩擦因数分别为0.24和0.19,磨损率分别为1.58×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)和6.77×10^(-5)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),相比于FeCoCrNi涂层分别降低了56.1%和81.9%。FeCoCrNiCu涂层主要磨损机制为氧化磨损、疲劳磨损及轻微磨粒磨损,而FeCoCrNiSi涂层为氧化磨损。

使用术前脂质代谢指标预测非肌层浸润性膀胱癌患者术后预后的效用

目的探讨术前脂质代谢水平对非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)患者术后预后的影响。方法回顾性分析2014年3月—2021年5月于西安交通大学第二附属医院行手术治疗的NMIBC患者的临床资料。根据受试者工作特征曲线(ROC)确定所有脂质代谢指标的最佳截断值并据此对患者进行分组。使用Cox回归模型确定NMIBC患者术后复发的独立危险因素。采用Kaplan-Meier法进行生存分析,并用log-rank检验比较组内无复发生存时间(RFS)。联合高密度脂蛋白(HDL)和其他临床病理特征建立患者术后复发风险预测模型,并进行验证。结果多因素Cox回归分析的结果表明,HDL、肿瘤数量、肿瘤大小和组织分级是患者术后肿瘤复发的独立危险因素(P<0.05)。Kaplan-Meier分析显示高HDL组的RFS明显高于低HDL组(P<0.001)。将HDL和肿瘤数量、肿瘤大小、组织分级以及肿瘤分期纳入复发风险模型,计算其AUC为0.706,内部交叉验证显示其AUC为0.711。结论术前HDL是NMIBC患者术后复发的独立危险因素,将其与肿瘤学预后指标结合为更准确地预测肿瘤复发提供参考。

偏压对高功率脉冲磁控溅射法沉积MoN涂层结构及性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)方法在9Cr18钢基材上制备了MoN涂层.系统研究了不同偏压对其结构、力学性能以及摩擦学性能的影响,并优化出耐磨性优异的MoN涂层.采用场发射扫描电镜分析涂层的表面和截面形貌,采用X-射线衍射仪分析涂层的晶相结构,采用纳米压痕仪测量涂层的硬度和弹性模量,采用摩擦磨损试验机(CSM)评价涂层的摩擦磨损性能.结果表明:随着偏压的增加,涂层由柱状晶体结构向致密无特征晶体结构转变,相结构以面心立方Mo_(2)N相为主.HiPIMS方法制备的MoN涂层均表现出较高的硬度(28 GPa以上)和较好的膜基结合力(60 N左右).摩擦学性能方面,在120 V偏压下沉积得到的涂层摩擦系数最低,为0.24;而在160 V偏压下沉积的涂层磨损率最低,为1.4×10^(-8)mm^(3)/(N·m).

京郊乡村有机废弃物资源及养分供需关系时空分异特征

为准确掌握不同地区、不同阶段农业农村有机废弃物资源及还田情况,探明作物养分供需关系的动态变化,该研究以北京郊区为研究区域,基于统计年鉴和文献资料,估算2010—2019年京郊秸秆、尾菜、林果枝条、畜禽粪污和厨余垃圾资源总量和还田量,根据作物需求和有机养分当季释放率,量化养分供给与需求的时空差异。结果表明,京郊有机废弃物及其养分量10 a间持续下降,2010年分别为1.30×10^(7)、2.18×10^(5)t,至2019年分别下降了62.3%和71.8%。有机废弃物资源空间分布呈动态变化,2010年大兴区有机废弃物资源最多,2019年平谷有机废弃物资源最多。京郊乡村有机废弃物还田利用重点分布在东南部,各区有机废弃物还田养分量10a间持续降低,2019年较2010年减少53.5%~86.6%。在50%化肥配施条件下,有机废弃物有效养分供给与作物需求的匹配程度呈交错变化趋势,2010—2015年昌平、房山等区的废弃物养分过剩情况加剧,而2019年怀柔、密云等地出现养分亏缺;从养分类型看,门头沟氮、钾养分超载最严重,昌平区磷量过载严重。建议养分过剩区应结合区域需求,合理控制产业规模,或采用有机废弃物的高值多元利用、有机肥外运等方式进行养分调控;养分亏缺区则可适当扩大生产规模,提高废弃物的养分利用率。研究结果可为区域农业产业合理布局和废弃物资源化利用提供科学依据。

中国东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式分析

为摸清东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式应用现状,该研究采用问卷调研与现场评估相结合的方式,对黑龙江、吉林和辽宁3省272个规模化养殖场进行了调研,分析了养殖畜种与存栏量、粪污产生量、粪污处理技术、粪污处理设施设备以及粪肥还田参数等数据,总结了东北地区畜禽粪污处理技术应用现状和资源化利用模式特点。结果表明:东北地区主要粪污收集工艺为干清粪,占比达94.35%。固体粪便以堆沤肥工艺为主,占所调研养殖场的86.93%,各畜种粪便存储设施面积符合畜禽规模化养殖场粪污资源化利用设施建设规范要求。液体粪污主要处理方式为粪水贮存,占所调研养殖场的68.18%;奶牛养殖场粪水贮存设施小于建设规范要求。东北地区粪肥还田主要种植作物为玉米,占所有种植作物的78.13%,现有配套土地面积普遍低于畜禽粪污土地承载力测算需求面积。固体粪肥主要施肥方式为人工施肥,占比达88.00%;液体粪肥主要施肥方式为漫灌和喷灌,占比分别为54.17%和37.50%。整体来看,东北地区粪污处理与资源化利用主要技术模式为“干清粪+粪便堆沤+粪水贮存”。研究结果可为东北地区粪污处理和资源化利用模式推广和政策制定提供参考。

斯钙素2在舒芬太尼联合丙泊酚麻醉过程中诱导神经细胞凋亡的作用研究

目的:探讨斯钙素2(STC2)对舒芬太尼联合丙泊酚(SF+PP)诱导的神经细胞凋亡的影响及其分子机制。方法:使用1 mmol/L舒芬太尼联合不同浓度梯度的丙泊酚(0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mmol/L)处理SH-SY5Y细胞24 h,CCK-8检测细胞活力,初步确定SF+PP的细胞毒性作用;使用1 nmol/L舒芬太尼联合低中高剂量丙泊酚(0.2、0.4、0.8 mol/L)处理SH-SY5Y细胞24 h,TUNEL染色检测各组细胞凋亡情况、qRT-PCR和Western blot法检测STC2,及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路的mRNA和蛋白表达水平。结果:SF+PP处理显著抑制了人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)细胞活力,在选取的低、中、高剂量SF+PP处理后细胞凋亡增加(P<0.05),SF+PP干预后SH-SY5Y细胞内STC2,磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)的mRNA和蛋白表达水平显著升高(均P<0.05)。结论:STC2参与舒芬太尼联合丙泊酚在麻醉过程中诱导的神经细胞凋亡,其机制与STC2激活PI3K/AKT信号通路相关。

基于UWB与RTK的高精度室内外行人定位系统研究

针对单一定位技术难以实现室内外全场景定位的问题,设计了一种用于行人的联合超宽带(UWB)、惯性单元和实时动态载波相位差分技术(RTK)的定位系统。室外定位采用RTK定位,并结合惯性导航的行人航位推算(PDR)实现卫星信号遮挡区域定位。室内定位采用超宽带双边双向测距技术,并结合PDR实现非视距区域定位。室内外过渡区域定位则利用结合波峰检测法与非线性步长估计优化后的PDR定位,以提高其精确性和可靠性。测试结果表明,所提方法有效减小了信号遮拦、非视距情况下的定位误差,实现了室内外区域定位平稳过渡,整体平均定位误差在0.137 m左右。

一种集成电路物理设计时序一致性的优化方法分析

阐述一种基于统计分析的时序一致性优化方法,实验结果表明Setup WNS时序偏差从150ps以上缩小至17ps以下,此方法可有效减少时序收敛时间。

基于EDEM的餐厨垃圾组成颗粒间接触参数标定

餐厨垃圾原料复杂,导致其好氧堆肥原料混合过程仿真研究中存在参数不易获取的问题。该研究通过物理堆积试验与EDEM仿真试验结合的方法对餐厨垃圾接触参数进行了标定,通过Plackett-Burman(P-B)试验对9个待标定参数进行显著性筛选。结果表明,颗粒滚动摩擦系数、Johnso-Kendall-Roberts(JKR)表面能、颗粒与几何体间静摩擦系数对餐厨垃圾堆积角的影响显著;采用爬坡试验和Box-Behnken(B-B)试验,获得显著影响参数的最优值区间与最优值组合:餐厨垃圾-餐厨垃圾滚动摩擦系数为0.11、JKR表面能为0.13 J·m^(-2)、餐厨垃圾-不锈钢静摩擦系数为0.73。仿真试验验证结果平均相对误差为4.3%,说明标定餐厨垃圾接触参数具有可靠性。研究结果可为餐厨垃圾处理和资源化利用设备的仿真研究提供参考。