基于现场原位振动试验的风沙路基动力稳定性研究

以蒙华铁路MHTJ-1标段风积沙段路基工程为依托,选择6个风积沙填筑路堤断面作为测试断面,通过调节高速液压夯实机落锤的落距和作用时间,实现列车荷载作用下路基面动应力水平的模拟。在路基本体中布设动土压力盒、加速器等传感器,采集路堤基床结构的动位移、累积位移、振动加速度、振动速度及动应力等参数,获取基床结构原位振动试验的动力响应,评价风积沙路基基床的动力稳定性,为今后类似工程施工提供技术指导。

浩吉铁路风沙路基基床动力稳定性评价分析

内蒙古自治区范围内的蒙西华中铁路部分标段穿越毛乌素沙漠,地表广泛分布有细砂,但优质填料匮乏。利用风积沙进行物理改良,作为基床底层和路堤填料,将大量节约工程投资,且缩短施工周期。但采用风积沙进行物理改良作为基床底层填料时,能否适应列车动荷载的作用,其动力稳定性还需进行评价。选取典型试验工点,采用高速液压夯机作为加载设备,以动变形等效为原则确定加载板的尺寸,完成现场原位振动试验。结果表明:风积沙物理改良填料填筑的基床动变形小于1 mm,动力稳定性复合规范要求。

土工袋减振隔振机制分析及试验研究

设置于地基中的土工袋不仅可以提高地基承载力,而且具有减振隔振效果。通过水平循环剪切试验研究了土工袋的动力特性,验证了土工袋具有可变的水平刚度和较大的阻尼比,表明土工袋是一种良好的基础减振隔振材料。土工袋的等效阻尼比随着竖向压力的增大而减小,随着最大剪应变的增大而增大。同时,采用离散单元法进行了土工袋在动力荷载作用下的数值模拟计算,土颗粒间采用弹簧-阻尼器接触模型;而土工袋被看成具有张力的小颗粒薄层,这些小颗粒间的接触与袋内土颗粒间的接触模型相同,但仅设置法向的接触而无切向接触,且只受拉不受压。结果表明,土工袋的减振消能效果主要来自于袋内材料的摩擦耗能、黏滞耗能以及袋子张力引起的耗能。另外,还进行了土工袋沟槽的原位振动测试,验证了土工袋的减振隔振效果。

多孔PZT压电陶瓷膜的制备及其抗污染性能

以PbZr_xTi_(1-x)O_3(PZT)压电陶瓷粉体为原料,通过干压成型的方法制备多孔PZT陶瓷膜,考察了煅烧温度对多孔PZT陶瓷膜的机械强度、孔隙率以及纯水渗透性能的影响。当煅烧温度为950℃时,可制备出纯水渗透率为850 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa^(-1),孔径为300 nm,机械强度为47.8 MPa,孔隙率为34%的多孔PZT陶瓷膜。在此基础上,考察了极化温度与极化电压对多孔PZT陶瓷膜压电性能的影响,并对极化后的PZT压电陶瓷膜进行萃取和表面等离子刻蚀处理。结果表明:极化温度为120℃、极化电压强度为4 k V·mm^(-1),极化后经热乙醇萃取及表面等离子刻蚀4 min后,多孔PZT压电陶瓷膜在外加交流电为20 V时,产生的共振振幅信号值达34.8 m V。将制备的多孔PZT压电陶瓷膜在粒径为600 nm的含油乳化液中进行过滤实验,发现陶瓷膜两端未加交流电时,其通量在2 h内衰减至4%。而加交流电后,其稳定通量可维持在20%左右,表明制备的多孔PZT压电陶瓷膜具有良好的抗污染效果。

Construction of an operando dual-beam fourier transform infrared spectrometer and its application in the observation of isobutene reactions over nano-sized HZSM-5 zeolite

An operando dual‐beam Fourier transform infrared (DB‐FTIR) spectrometer was successfully developed using a facile method. The DB‐FTIR spectrometer is suitable for the real‐time study of the dynamic surface processes involved in gas/solid heterogeneous catalysis under real reaction conditionsbecause it can simultaneously collect reference and sample spectra. The influence of gas‐phasemolecular vibration and heat irradiation at real reaction temperatures can therefore be eliminated.The DB‐FTIR spectrometer was successfully used to follow the transformation of isobutene over nano‐sized HZSM‐5 zeolite under real reaction conditions.

基于高效抗生素污染降解作用的压电分离膜抗污染性能与机理研究

膜过滤存在的膜污染和浓差极化等会影响抗生素降解、分离选择性能和膜使用寿命,是亟待解决的关键问题.因此,采用干压成型方法制备锆钛酸铅(Pb(Zr_(x)Ti_(1-x))O_(3),PZT)压电分离膜,并分析膜淀粉含量对膜孔径、孔隙率的影响,比较制备得到的膜产品分离能力差异;使用串联阻力模型将产生原位振动的压电分离膜、基膜及相近孔径的普通微滤膜的抗污染性能和膜污染类型进行对比,结合传统滤饼过滤模型和Hermia模型,研究压电分离膜由原位振动导致的抗生素降解率和抗污染机理的变化规律.研究结果表明:随着淀粉含量的增加,膜的孔隙率和平均孔径随之增加,截留率随之降低;相同情况下过滤120min后,PZT压电分离膜的膜通量比市场上的普通微滤膜高出10.3%,且其可逆污垢占比最小;同时,由于原位振动诱导的空化现象,PZT压电分离膜的抗生素降解率相比于基膜提升了26%;由于原位振动的作用,PZT压电分离膜将膜污染机制由滤饼过滤为主导的复合污染机制转变为膜孔堵塞向滤饼过滤的过渡机制.以期该研究结果为压电膜技术解决抗生素废水处理和膜污染防治问题提供方法与理论支撑.