新疆单根长绒棉纤维力学特性及断裂形态分析

针对新疆长绒棉在机采及加工过程中受到机械拉伸导致纤维断裂损伤的问题,首先,通过试验分析纤维直径、试样长度和拉伸速度对单根长绒棉纤维力学特性和形态变化的影响规律;其次,通过响应面法分析并建立3种因素交互作用的响应面回归模型,得到3种因素交互作用对单根长绒棉纤维力学特性的影响规律;最后,借助扫描电子显微镜对不同断裂方式的棉纤维断口形貌进行观察与分析。结果表明:当试样长度和拉伸速度一定时,随着单根长绒棉纤维直径的增大,断裂强力逐渐减小,纤维表面形态变化差异较大;当纤维直径一定时,单根长绒棉纤维断裂强力随着拉伸速度的增大而增大,随着试样长度的增加而减小;单根长绒棉纤维力学特性不仅受上述3种因素的单一影响,受其交互作用的影响也较为显著,影响顺序依次为纤维直径、拉伸速度、试样长度;在低载荷下,单根长绒棉纤维断裂伸长率与拉伸速度没有较大关系,但其随试样长度的增加而增加;新疆单根长绒棉纤维在拉伸过程中力学特性曲线表现为直接断裂和逐渐断裂2种类型,主要原因依赖于棉纤维初始形态和缺陷程度,其拉伸形态变化归纳为纵向微原纤分裂且在纤维内传播,断裂方式具有直接断裂、轴向撕裂、扭转断裂和纤维丝间滑移。

基于单根线棒连接的定子绕组设计及应用研究

对于特定转速的大型交流同步电机,通过单根线棒连接方式可以解决定子绕组极数与对称平衡支路数的匹配问题。本文分析了基于单根线棒连接方法的绕组对称性,提出了并联支路对称平衡的定量评估方法。并应用电磁场有限元分析和真机实测,验证了分析方法的有效性。

单根纳米线电极的制备与表征

对多元醇法合成银纳米线的反应条件进行优化,合成了长度为30μm左右、直径约为200 nm的银纳米线。通过简单的靠取法在碳纤维电极表面靠取单根银纳米线以制备纳米电极,并对其形貌、电化学性能和单细胞插入能力进行表征。结果表明,其具有合适的尺寸、优异的电化学性能和良好的机械性能,不仅促进了纳米电极的发展,还为单细胞分析提供了一种极具潜力的纳米工具。

黄河源区不同禁牧年限对垂穗披碱草单根及其根-土复合体力学强度特征的影响

为研究黄河源区不同禁牧年限高寒草地植物根系力学特性及根系增强土体抗剪强度贡献特征,本研究以黄河源区河南县地区未禁牧、1 a禁牧、4 a禁牧、10 a禁牧4种工况下的高寒草地植物垂穗披碱草为研究对象,在野外调查、取样及室内单根拉伸试验和根-土复合体直剪试验的基础上,探讨了垂穗披碱草在不同禁牧年限下,单根抗拉力和根-土复合体抗剪强度指标变化特征及其影响因素。结果表明:1~4 a短期禁牧增加了垂穗披碱草生长量指标,而10 a长期禁牧其生长量指标则呈降低的变化特征。随着禁牧年限增加,垂穗披碱草单根抗拉力呈先增大后降低的变化规律,1和4 a禁牧单根抗拉力较未禁牧增幅分别为15.9%、14.8%;垂穗披碱草单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力均呈降低趋势,其中10 a禁牧垂穗披碱草单根抗拉强度、根-土复合体黏聚力相对于未禁牧降低幅度最大,分别为57.3%、63.5%。进一步研究表明,根-土复合体黏聚力c值与根径、土体密度之间呈显著正相关关系,与含水率之间则呈显著负相关关系,且黏聚力c值随含根量的增加呈先增大后减小的变化规律。研究结果可为高寒地区开展草地退化、水土流失等灾害的有效防治提供理论支撑和实际指导。

青藏高原东北部黄土区灌木柠条锦鸡儿单根抗拉力学特性研究

[目的]柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)是青藏高原东北部和黄土高原地区最为广泛的护坡和水土保持灌木之一,开展该种植物单根抗拉力学特性试验研究,为定量评价该种植物固土护坡效果提供理论依据。[方法]以根径为2.33~9.16 mm的中龄期柠条锦鸡儿根系为研究对象,通过单根拉伸试验对比分析了不同断裂模式和不同根径级别条件下,柠条锦鸡儿单根抗拉力学特性的差异性及其与根径之间的关系,并进一步探讨了单根断裂破坏模式及其应力—应变特征。[结果]柠条锦鸡儿单根存在周皮断裂和整体断裂2种断裂模式,2种断裂模式单根抗拉力和单根抗拉强度分别在(2,4],(4,6]和(6,8]mm以及(6,8]mm根径级别条件下存在显著性差异;相同断裂模式不同根径级别之间,4个单根抗拉力学特性指标差异程度各不相同。周皮断裂和整体断裂模式条件下,单根抗拉力随着根径的增大分别呈指数函数和幂函数增长趋势;单根抗拉强度、弹性模量和极限延伸率随着根径增大而降低。2种断裂模式的产生取决于单根受拉伸作用时,周皮、中柱鞘薄壁组织和次生维管组织的应力状态;对应的单根应力—应变曲线表现为弹性变形、弹塑性变形、应变硬化及周皮(断裂)破坏4个阶段。[结论]在采用单根拉伸试验来获取木本植物根系单根抗拉力学特性指标时,有必要考虑根径和断裂模式对单根抗拉力学特性的影响。

基于微分段技术分析单根头发中42种精神活性物质

目的建立一种基于单根头发微分段技术的LC-MS/MS分析方法,并对42种精神活性物质在0.4 mm头发节段中的检测进行验证。方法将每根头发剪成0.4 mm长的片段,超声提取,并在含二硫苏糖醇的提取液中浸泡。流动相A为含20 mmol/L乙酸铵、0.1%甲酸、5%乙腈的水溶液,流动相B为乙腈,采用电喷雾离子源正离子模式,在多反应监测模式下采集数据。结果单根头发中42种精神活性物质在各自线性范围内线性关系良好(r>0.99),检出限为0.2~10 pg/mm,最低定量限为0.5~20 pg/mm,日内、日间精密度为1.5%~12.7%,日内、日间准确度为86.5%~109.2%,提取回收率为68.1%~98.2%,基质效应为71.3%~111.7%。应用该方法对单次服用唑吡坦28 d的志愿者头发样本进行分析,5根头发中唑吡坦的检出位置位于近根端1.08~1.60 cm,浓度范围为0.62~20.5 pg/mm。结论单根毛发微分段分析技术可应用于药物辅助性犯罪案件的调查。

单根立柱失效条件下框架结构楼房动力响应特征研究

高层框架结构楼房不同部位单根立柱失效条件下楼房的变形能力、加速度响应和荷载传递等动力响应特征是本研究的重点。首先,依据《混凝土结构设计规范》(GB50010),采用PKPM设计软件建立了一个4×6跨的8层钢筋混凝土框架结构模型;其次,基于构件拆除法,应用有限元软件SAP2000非线性动力分析方法计算了一楼中心柱、长边中柱、短边中柱、角柱等不同部位单根立柱失效条件下框架结构的动力响应特征。研究结果表明:四种立柱失效条件下,其塑性转角均小于6°,结构不会发生倒塌,中心立柱失效时结构稳定性最差,发生连续倒塌的概率相对最大,短边中柱和长边中柱次之,角柱概率最小;中心柱失效条件下楼房荷载对剩余结构的动力冲击作用影响最为显著,其负向最大值加速度大约是短边中柱和长边中柱的2倍,可达3 g左右;不同部位立柱失效后,荷载将重新分布,其轴力由紧邻的柱承担,而上方梁的受力形式也从受弯转变为受拉,发生悬链线效应,在中心柱失效工况下,相邻的各柱轴力增加了近20%。

单根带孔引流管联合负压吸引在深部感染及骨髓炎治疗中的应用效果

目的:分析单根带孔引流管联合负压吸引在深部感染及骨髓炎治疗中的应用效果。方法:选取2022年1—12月重庆市彭水县人民医院收治的80例深部感染及骨髓炎患者作为研究对象,按照随机数表法将其分为A组与B组,各40例。A组采用双管对口引流方式治疗,B组采用单根带孔引流管联合负压吸引方式治疗,对比两组伤口愈合时间、引流次数、堵管解决难易度评分、感染复发率、治疗总费用、患者满意度。结果:B组伤口愈合时间短于A组,引流次数少于A组,堵管解决难易度评分、治疗总费用、感染复发率低于A组,总满意度高于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:单根带孔引流管联合负压吸引在深部感染及骨髓炎治疗中的应用效果显著,不仅能减少患者引流次数,降低堵管难度,还能加快感染伤口愈合,降低感染复发率及减少治疗费用,从而提升患者满意度。

单根电线电缆垂直阻燃性能测试方法解析

基于国家标准GB/T 18380.12-2022/IEC 60332-1-2:2015《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第12部分:单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验1 kW预混合型火焰试验方法》和GB/T18380.22-2008/IEC 60332-2-2:2004《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第22部分:单根绝缘细电线电缆火焰垂直蔓延试验扩散型火焰试验方法》,对单根电线电缆垂直阻燃性能测试方法进行溯源分析,特别对引燃源及其位置进行详细解读,归纳分析试验的影响因素。

长裸眼中单根气及后效气产出层位精准定位技术及应用

渤海油田的勘探正逐步向深层、超深层迈进,深井井身结构存在裸眼段长、同一裸眼段压力系统复杂、钻遇多套油气层、压力窗口窄等特征,在油气勘探过程中,钻开油气层后,是否精准掌握地层气、单根气、后效气及气体上窜速度直接关系到现场钻井液密度调整、油气层保护及井控安全。精确定位单根气及后效气产出层位能提高现场监督决策效率,从而提高作业时效,规避作业风险,是安全钻井的前提。建立单根气及后效气组分智能化分析模型,并形成了一套精准定位单根气及后效气产出层位技术,通过精确掌握单根气、后效气及气体上窜速度,有利于指导现场优化下步作业方案,提高作业时效,有效保障井控安全。

浅谈气测录井双单根峰的识别

该文探讨了气测录井中的一种特殊现象双单根峰。双单根峰出现的机率并不高,只有在具备了一定的地质及钻井条件时才会产生,一旦出现如何对其进行识别、并与正常油气显示区分开是该文探讨的重点。文章对双单根峰产生的机理从理论上进行了阐述,并结合实例介绍了真假双单根峰的识别方法。

大型水库消落带2种典型耐淹草本植物单根抗拉力学特性

研究水库消落带2种典型固土护坡草本的单根抗拉力学特性,可为明确草本根系固土护坡的力学机制提供依据。以狗牙根(Cynodon dactylon)、苍耳(Xanthium sibiricum)2种草本植物为对象,通过室内单根拉伸试验,对比观测了不同根径级别条件下单根的抗拉力、抗拉强度、极限延伸率和弹性模量,分析了各力学特性指标与根径间的拟合关系,并探讨了单根拉伸试验过程中的应力—应变特征。结果表明:(1)狗牙根单根抗拉力平均值大于苍耳,在0.30~0.50 mm和0.90~1.00 mm根径范围内两者达到显著性差异(p<0.05),狗牙根单根抗拉力分别比苍耳的大28.06%和9.95%;(2)狗牙根单根抗拉强度平均值是苍耳的1.08倍,在0.40~0.50 mm和0.90~1.00 mm根径范围内两者达到显著性差异(p<0.05),狗牙根单根抗拉强度分别比苍耳大24.10%和18.72%;(3)2种草本单根抗拉力和单根抗拉强度随着根径增大,分别呈幂函数增长和幂函数降低关系;(4)2种草本单根均呈弹塑性材料特征,单根拉伸过程中的应力—应变关系表现为弹性变形、弹塑性变形、塑性变形和突然断裂4个变化阶段,单根弹性变形阶段的极限拉应力约占极限抗拉强度的50%~70%;(5)狗牙根单根极限延伸率显著大于苍耳(p<0.05),分别为(23.59±0.44)%和(14.54±0.38)%,与之相反,狗牙根单根弹性模量显著小于苍耳(p<0.05),分别为(474.79±13.82)MPa和(540.77±14.21)MPa。整体来看,草本单根抗拉力学特性与植物类型、根径大小密切相关,狗牙根单根抗拉力和单根抗拉强度均大于苍耳,其单根抵抗外界拉伸作用的能力强于苍耳,说明狗牙根具有更强的固土护坡能力。

西宁盆地黄土区典型草本植物单根抗拉力学特性试验

为进一步探讨西宁盆地黄土区草本植物根系固土护坡力学效应,该项研究以种植于西宁盆地自建试验区生长期为150 d的垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)、细茎冰草(Agropyron trachycaulum Linn.Gaertn.)及紫花苜蓿(Medicago sativa L.)3种草本植物作为试验供试种,通过单根拉伸试验对比分析了3种草本植物在不同根径级别条件下,单根抗拉力、单根抗拉强度以及单根极限延伸率的差异性及其与根径之间的关系,同时进一步分析了3种草本植物单根在拉伸过程中表现出的应力-应变特征。试验结果表明:3种草本植物根径在(0.10,0.20]、(0.20,0.30]、(0.30,0.40]、(0.40,0.50]及(0.50,0.60]mm 5个根径级别条件下,紫花苜蓿单根抗拉力和单根抗拉强度较垂穗披碱草平均高1.32倍、1.30倍,较细茎冰草平均高1.26倍、1.31倍;垂穗披碱草单根极限延伸率较细茎冰草和紫花苜蓿平均高1.13倍和2.16倍。进一步研究表明,在根径为0.10~0.60 mm条件下,3种草本植物单根抗拉力和单根抗拉强度随着根径的增加,分别呈幂函数增长和幂函数降低关系;3种草本植物单根极限延伸率随着根径的增加呈逐渐增大变化趋势。单根拉伸试验过程中,3种草本植物单根应力-应变关系曲线表现出弹性变形、弹塑性变形、应变硬化及断裂破坏4个阶段,其中垂穗披碱草和细茎冰草的应力-应变关系曲线具有双峰值现象。研究结果表明,紫花苜蓿根系增强边坡土体抗剪强度的作用相对较为显著,其次为细茎冰草和垂穗披碱草。该项研究成果对于科学有效防治研究区高寒干旱环境条件下,坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害现象的发生,具有理论研究价值和实际指导意义。

电晕笼单根导线电晕损失等效修正系数试验研究

为研究电晕笼与输电线路导线电晕损失的等效性问题,对不同布置结构的导线电晕损失进行试验研究。通过电晕笼与试验线段两种试验结构布置,分别对不锈钢管模拟的光滑导线,直径22.28mm,以及LGJ-300/50导线,直径24.26mm,进行电晕损失测量试验。采用考虑电容因素的修正公式计算等效系数,对试验结果进行等效验证。获得了光滑导线、单根钢芯铝绞线的场强一致方法等效与修正系数方法等效的对比结果。在场强一致条件下,导线电容越大,产生的电晕损失也随之增大。考虑导线电容的影响可以减小等效误差。分析认为,等效修正方法可以较好地应用于电晕笼结构和线段结构之间的导线电晕损失等效。今后可对空间电荷对于电容的影响开展进一步研究,从而可以获得更为准确的电晕损失等效修正系数。本文研究成果对于线路电晕损失估算具有一定的实际应用价值。

江苏沿岸单根方定置作业主要经济鱼类幼鱼的监测

单根方是吕泗渔场一种主要的定置作业渔具,其产量占江苏海洋捕捞产量一定的比重。根据监测,自4月份开始,主要经济鱼类幼鱼开始在渔获物中出现,随着时间推移,幼鱼比例逐渐增加。6月份单根方渔获样品中经济鱼类幼鱼尾数比例1990-2004年期间年平均为48.63%,重量比例为35.86%,其中小黄鱼(Larimichthys polyactis)、银鲳(Pampas argenteus)、带鱼(Trichiurus japonicus)尾数合计比例年平均为45.21%,重量合计比例年平均为33.29%。7、8月份样品中主要是小黄鱼、银鲳幼鱼,9月份鱼类幼鱼比例降至20%左右。本文着重对6月份单根方作业经济幼鱼进行了分析,建议对定置作业休渔时间进行调整,以利于保护经济鱼类幼鱼资源。

木质素含量对木材单根纤维拉伸性能的影响

以杉木木材单根纤维为研究对象,采用3种化学方法不同程度地脱除木质素,在细胞水平上,探讨木质素对木材单根纤维拉伸力学性能的影响。结果表明:在干燥状态下,单根纤维的弹性模量随着木质素含量的减少而降低,但整体降低的程度不大,木质素几乎完全脱除时,单根纤维的弹性模量降低约7%;木质素对单根纤维的拉伸强度和断裂伸长率影响显著,都随着木质素含量的减少而增大。

电晕笼交流单根导线电晕损失的计算分析

电晕损失是导线电晕特性研究的重要内容之一。为了建立电晕笼内导线电晕损失的计算模型,将模拟电荷法应用于电晕笼内导线电晕损失计算。采用线电荷模拟交流导线,对正方型截面笼壁分别作镜像处理。当导线模拟电荷量超过起晕电荷量时,分别计算导线上每个模拟电荷点向空间发射的电荷量。考虑空间电荷的影响,计算电晕笼空间的合成电场。仿真模拟电荷发射、迁移、复合过程,计算电晕笼中空间电荷运动,计算迁移过程中电荷运动产生的能量损失。进行电晕笼单根光滑导线、单根钢芯铝绞线LGJ—300/40、单根钢芯铝绞线LGJ—400/35电晕损失测量试验。仿真结果与试验结果对比,结果基本一致。因此采用模拟电荷法能够较好地建立电晕笼内单根导线电晕损失的计算模型。

4种常见乔木单根拉伸的应力应变曲线分析

选取华北地区河北省北沟林场4种常见乔木油松、白桦、落叶松、蒙古栎进行拉伸试验,分析了直径、根长和拉伸速率对其应力应变曲线的影响。试验结果表明,乔木单根的应力应变曲线整体都为单峰曲线,没有出现明显的径缩现象,4种乔木的应力应变曲线都表现出弹塑性材料特征。相同加载条件,同一直径径级水平下,白桦和蒙古栎的抗拉力学性能比较接近,均具有较大的弹性模量、抗拉强度和较小的极限延伸率;油松和落叶松的力学性能接近,具有较小的弹性模量及抗拉强度和较大的极限延伸率。随着直径的增加,乔木根的弹性模量、极限延伸率和抗拉强度均降低。随着根长的增加,落叶松的弹性模量表现为下降的趋势,而其余3种乔木的弹性模量均表现出上升的趋势。极限延伸率、抗拉强度均与根长成负相关。速率的增加使得根系更容易被拉断破坏,白桦和落叶松的弹性模量、抗拉强度均与拉伸速率成负相关,极限延伸率与拉伸速率成正相关。

毛竹单根纤维的力学性质研究

以毛竹为实验材料,采用自主研发的植物短纤维力学性能测试仪对133根毛竹纤维的纵向力学性能进行了测量。该技术采用球槽型夹紧方式,解决了植物短纤维难以夹持,以及测试过程中纤维的扭转和剪切问题,测得平均断裂载荷为158.0mN,平均纵向抗拉强度为752.0MPa,平均纵向弹性模量为23.3GPa,平均断裂应变为3.34%。另外,研究了被拉伸纤维的初始长度对纵向力学性质的影响。

基于电阻抗成像的植物单根断层图像重建

为了实现植物根系结构形态的原位检测,植物根系单根的断层图像重建研究非常必要。该文应用动态电阻抗成像技术对土壤-树根模拟系统进行了图像重建,对重建图像进行二值化处理并求出树根在该系统中的位置坐标、面积和形状,并以树根的位置坐标、面积及形状的相对偏差为指标,分析了图像重建算法、土壤含水率2个因素对成像质量的影响。结果表明:电阻抗成像技术能够实现树木单根断层图像重建;将重建图像进行二值化处理,所得图像更加直观,便于定量评价成像质量;基于Newton单步残差正则化的一步牛顿误差重构(Newton’s one-step error reconsruction,NOSER)算法,比基于全变差正则化的主双-内点模式(primal dual-interior point method,PD-IPM)算法的成像质量好;土壤含水率越高成像质量越好。该研究为基于电阻抗成像技术的植物根系结构形态的图像重建提供参考。