工程裂缝影响因素探讨及混凝土收缩开裂研究方法表征

裂缝问题是工程界热点问题。本文通过对工程结构产生裂缝的原因分析,详细探讨影响混凝土开裂的主要因素,并设计了表征混凝土收缩开裂性能测试方法及评价手段,对高性能混凝土的控裂配合比设计提出设计原则及设计方法。

方法表征:探索从“生长”走向“生根”——以“多边形的内角和”教学为例

探索教学中,需要引导学生经历方法的自然迁移、不断优化、寻求勾联和沉淀内化的过程。这是方法表征的基本路径,也是启智生慧的系统工程。以“多边形的内角和”的教学为例,让学生浸润于探索的全过程,从而使学生真正理解方法、使用方法和超越方法,进而提升数学思维能力,养成数学思维品质。

纳米碳材料在水泥基材料中分散技术及表征方法的研究进展

纳米碳材料具有独特的结构和优异的性能,能够作为增强材料改善水泥基材料的性能,受到了广泛研究与关注,然而这均以纳米碳材料在水泥中能够良好分散为基础。纳米碳材料比表面积大,分子间作用力强,难以直接分散在水泥基体中,且分散效果也不易判断。本文系统梳理了常见的纳米碳材料在水泥基材料中团聚的机理,总结了近年来国内外学者采用的分散技术,详细分析了各种分散方法的机理与优缺点,同时列举了纳米碳材料在水泥基材料中分散效果的表征方法。在未来的研究中,可以重点开发更高效、更适合工业化生产的分散方法,研究纳米碳材料在水泥基体中真实分散状态的评价手段,助力纳米碳改性水泥基复合材料在实际工程项目中的规模化应用。

古代青铜器锡腐蚀产物研究回顾——特点、表征方法、腐蚀模型

对青铜器腐蚀机理的研究是对其进行保护修复的重要前提,在过去的数十年间,与铜和铅的腐蚀产物相比,文物保护领域对于锡腐蚀产物的认识和研究是相对缺乏且零散的。本文回顾了不同领域在锡腐蚀产物发展过程、特点以及表征方法等方面的研究成果。青铜器中锡腐蚀后一般首先形成复杂的水合氧化物(SnO_(x)·nH_(2)O),随后在氧化性条件下进一步氧化脱水,向锡石(SnO_(2))转变,但由于此转变过程漫长而复杂,导致了锡腐蚀产物具有低结晶度、高电阻率、离子交换等特殊性质。通过梳理X射线衍射分析技术、拉曼光谱以及X射线光电子能谱以及其他分析方法在青铜器锡腐蚀产物表征中的应用进一步探讨了锡腐蚀产物的性质。最后,本文在回顾不同环境下的锡腐蚀产物的研究成果的基础上,介绍并比较了不同环境下青铜器的腐蚀模型。

天麻多糖提取纯化及表征方法研究进展

通过对天麻多糖的提取、分离纯化及表征方法做总结,为进一步研究和工业化生产提供参考。以“天麻多糖”“提取纯化”“表征方法”等为关键词在国内外数据库中查阅文献,并对其相关内容作综述。天麻多糖常用水提取、层析法纯化、波谱法表征,可以应用新型提取分离技术。目前的提取方法较为传统,分离纯度较低,虽已大多采用新技术进行结构表征,但未有统一指标,其在工业化中的应用有待进一步研究。

沥青混合料中集料迁移的表征方法与评价指标综述

集料作为沥青混合料的主要组成部分,通过表征其在混合料中的迁移特性来量化其形态特征和粒径对沥青混合料性能的影响,对研究混合料细观结构变化及预估路面变形类病害有重要意义。目前,表征不同形态特征和粒径集料迁移特性方法的系统性研究仍有待完善。为评述不同集料迁移特性的表征方法与评价指标,本文对表征集料形态特征及粒径分布的传统试验、图像、数值仿真方法进行总结;从数字图像处理、传感器、离散元方法等角度,对现有追踪不同集料迁移及分布特征的光学扫描设备、算法、传感器、软件种类及适用范围等进行对比;通过分析可量化集料迁移特性的空间位移、空间旋转角、欧拉角、加速度、位移增量等17种指标,对混合料中不同集料颗粒运动规律的评价方法进行研究。最后,基于现有表征和评价不同集料迁移特性方法和指标的不足,对未来研究沥青混合料细观结构的方法和评价指标进行展望。

聚乙烯塑料微生物降解及表征方法的研究进展

综述了细菌、真菌对聚乙烯(PE)塑料的生物降解潜力,介绍了生物降解机制,如定殖、破碎、同化和矿化,分析了以真菌为主的微生物酶在PE塑料降解过程中的作用,讨论了生物降解技术的前景和挑战,为PE塑料生物降解研究提供路径选择和理论借鉴。

锂电池内部结构原位表征方法开发与验证

锂电池材料与空气接触会迅速发生反应,导致原始形貌和性能发生改变,限制了其构效关系的进一步深入解析,是锂电池研究领域亟待解决的瓶颈问题。因此,需要设计一种隔绝空气条件下未氧化锂电池内部结构微观尺度上的原位表征方法。目前,传统的聚焦离子束(FIB)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等技术的表征方法相对独立,一次性装样就完成上述全部测试的应用尚未见相关文献。利用70°预倾台,在常规扫描电子显微镜、X射线能量色散谱和电子背散射衍射技术的基础上,采用聚焦离子束与飞行时间二次离子质谱联用技术,建立了一个真空环境下一次性装样就可完成锂电池正极材料内部结构表征的方法,并验证了该方法的可行性。这种方法还可以推广至其他类似结构的材料研究中,具有广泛的应用范围和广阔的应用前景。

井眼井径综合表征方法研究与应用

钻井过程中井眼井径信息能辅助识别井下岩屑床与掉块等异常状态,根据井眼形状可对井壁裂缝发育程度和方向以及固井质量、套损情况进行分析。但现阶段表征井径图形的形式单一,直观性较差,采用简单数学计算得到的平均井径变化率隐藏了严重扩径点、缩径点等带来的工程影响,尚未建立连续井段井径变化合格率量化方法。文章基于井径测井数据,采用数学表征、理论推导等综合方法,建立井径平面化图形表征方法,推导出等效周长平均井径变化率及连续井段井径合格率量化方法,精细刻画出连续井段井筒信息。以A油田为例,对其2020—2021年期间的74口已钻井井径进行综合表征,分析表明钻遇B地层易发生坍塌、掉块,已钻井中井径变化合格率多在90%以上,井眼井径综合表征方法能较好表征油田井径信息,井径平面化图形表征能深刻反映井径变化内在含义,等效周长平均井径变化率计算方法使平均井径变化率对异常值点更加敏感,工程安全性增加,井径合格率量化方法首次量化计算连续井段井径合格率,为钻井作业质量评估、井筒质量评价提供了理论依据。

固体智能充填液压支架形态表征方法研究

在矿山智能开采的理念指导下,分析了固体充填液压支架的结构特征、典型工况形态,及支架形态表征的必要性。首先提取了支架机械结构特征,建立了支架二维平面骨架模型,对比不同坐标系,建立了支架形态表征模型,形成了支架形态表征方法。并给出了形态表征方法在支架支护形态识别、干涉形态识别中的应用。最后,应用SolidWorks-MATLAB对ZC5160/30/50D型固体充填液压支架进行了仿真应用,结果表明了形态表征方法对支架的工况形态表征具有极高的准确性和可靠性。

航空点阵结构制造技术、测试及表征方法研究进展

点阵结构因其内部空间的独特性,在保证结构强度的前提下可同时满足轻量化及多功能化的要求,在航空领域具有广阔的应用前景。点阵结构的构型复杂,制造工艺多样,难进行统一的力学性能表征,设计制造一体化思路尚不明确。本文首先总结目前国内外应用范围较广的点阵结构构型与材料,回顾了点阵结构的超塑成形/扩散连接、增材制造等各个制造技术的工艺流程及优缺点,再次分析了点阵结构力学性能的测试方法和规则拓扑结构的理论力学性能表征。最终总结归纳了现有点阵结构形性协调演变机理不明确和大型点阵结构蒙皮超塑成形技术不成熟等问题,并对点阵结构在未来的发展趋势进行了展望。

致密油赋存状态影响因素及表征方法研究现状综述

总结了致密油赋存的影响因素以及目前多采用的表征手段,对当前致密油赋存的表征现状进行总结,概述了不同因素对致密油赋存的影响及微观机理认识。同时提出目前表征方法的问题及局限性,指出分子动力学研究致密油赋存的前景,并对未来致密油赋存的研究提出了自己的看法与展望。

基于文化表征评价方法的文创产品设计研究

以文创产品的文化表征评价为切入点,展开文创产品正向评价与反向优化的设计研究,旨在提升文创产品设计与开发的有效性,实现文化的传承与创新应用。运用使用文化表征评价方法,以“蒙古包空气净化器”文创产品为例,从评价指标选取、文化解析、评价方法、文化表征匹配度计算和统计分析等方面对其进行积极评价。并运用评价结果进行反向优化设计,以提升该文创产品的文化内涵。优化产品设计。以“蒙古包空气净化器”的文化表征评价研究,验证了“文创产品文化表征评价方法”的可行性,为文创产品度量文化表征度和优化设计提供了新的方法、丰富了相关设计评价理论。

土壤中硒的生物有效性表征方法及影响因素研究进展

硒是人体必需的微量元素之一。土壤-植物体系是人体摄入硒的主要途径,但尚缺乏准确评价土壤中硒生物有效性的通用方法,且影响因素也复杂多样,这些问题制约了富硒土地资源的利用。本文通过追踪近年来国内外研究成果,系统地总结及比较了化学提取法、梯度扩散薄膜法、区域尺度硒生物有效性评价方法的优缺点。传统的化学提取法如单一提取和顺序提取在一定程度上能够表征土壤中生物有效性硒,但提取过程中存在影响因素多和提取不完全等问题。梯度扩散薄膜技术(DGT)能够模拟植物的根系吸收过程,相比顺序提取能更好地表征硒的生物有效性,但由于复杂的自然体系和不同元素结合相的差异,野外原位表征技术上仍存在难度。通过大规模的农作物-根系土样本,建立土壤-农作物硒元素评价模型,模型参数为影响土壤硒有效性的理化指标(如土壤酸碱度、有机质含量、土壤硒总量等),能较好地预测区域尺度上硒生物有效性。本文还总结了影响植物吸收土壤中硒的因素如地形、土壤类型、硒的存在形态、土壤理化性质、植物种类、土壤老化等,认为地形和土壤类型、硒的存在形态、酸碱度和有机质是影响有效硒的主要因素,植物种类与土壤老化为次要因素。完善DGT等原位分析检测技术、改进元素形态分析方法是未来发展的重要方向。

固体充填液压支架机构干涉临界表征与自主解调方法

在采充工序自驱执行过程中,能否实现机构干涉的自主解调,是固体充填液压支架能否实现智能化的基础。利用理论分析方法,以ZC5160/30/50型固体充填液压支架为例,从充填支架机构的几何及运动约束关系出发,建立了正交位姿控制指标:夯实铰点顶梁平距和夯实铰点顶梁垂距,实现了任意工况下支架后顶梁的位姿表征;分析了充填支架底卸式输送机在各工况因素作用下的运动特征,建立了正交位姿控制指标:底卸式输送机顶梁垂距和输送机顶梁平距,实现了任意工况下底卸式输送机的位姿表征;基于后顶梁和底卸式输送机的位姿控制指标进一步得出充填物料卸料过程中在煤层底板的落点位置表征指标:卸料中心距,实现了任意工况下充填物料的落点位置表征;分析了采充工序执行过程中各工序阶段机构动作与位姿调整的衔接关系和易干涉位置,基于正交位姿控制指标,利用投影法建立了任意工况下落料与典型碰撞位置的干涉临界控制方程;以夯实机构转角和夯实油缸行程表征典型工况下的干涉临界曲线,提出采用“干涉区、易干涉区、非干涉区”的三区分布特征表征干涉临界程度,并给出各干涉状态的解调路经;基于干涉临界控制方程、干涉三区分布特征和充填工序过程中机构动作与位姿调整的衔接关系,提出了干涉状态自主识别方法:利用角度传感器及行程传感器获取夯实机构的实时转角和行程,代入各易干涉位置的干涉临界方程得到处于该位置干涉临界状态的夯实机构转角或行程的理论值和干涉临界曲线,判断实际值在干涉临界曲线三区分布图上的位置即可实现干涉位置及状态的自主判别,根据干涉三区分布曲线图即可实现自主解调;基于干涉位置及干涉状态自主识别方法设计了干涉自主判别和解调算法。研究结果为充填液压支架机构位姿表征提供了新的参考指标,为机构干涉的智能避障和解调提供了基础判据,为固体智能充填的采充工序自驱执行提供了算法基础。

干喷湿纺聚丙烯腈凝固丝的表征方法研究

以干喷湿纺聚丙烯腈(PAN)凝固丝为研究对象,通过优化试样处理方法和测试条件,建立了一套表征PAN凝固丝组成、形貌、结晶、取向及可拉伸性的方法。结果表明:采用擦拭法擦拭4次以上,PAN凝固丝的溶剂残留率保持稳定,萃取3 h以上可完全除去PAN凝固丝内的残留溶剂;在偏光显微镜和扫描电子显微镜下可分别观察PAN凝固丝的皮芯结构及截面的细微网状结构;PAN凝固丝的结晶度可直接使用X射线衍射仪分析计算,水洗温度对PAN凝固丝取向程度的测试结果影响较小;PAN凝固丝在空气中的自然拉伸比与在水浴中的最大拉伸倍数存在正相关性,自然拉伸比可作为衡量PAN凝固丝可拉伸性的参数。

基于缩聚理论的主轴箱刚度表征方法

基于刚度缩聚的思想,提出面向复杂载荷的机床及其零部件的刚度矩阵归一化表征模型,能够实现任意载荷构型下刚度特性的一致性表达。以主轴箱为工程对象进行实例应用,建立包含参数信息的刚度表征模型,识别刚度薄弱方向,明确刚度设计的优化目标。分别采用刚度表征模型和有限元分析法求解镗削加工主轴箱变形量,验证刚度表征模型的准确性。对比两种方法的求解结果,可知基于缩聚理论的刚度表征方法能够在保留系统刚度特性的同时,快速求解变形量,提高了分析效率。

MOF衍生碳基材料的电催化应用及其先进表征技术

鉴于对清洁和可持续能源的需求,来自金属有机框架(MOFs)的纳米炭衍生物正崭露头角,成为电催化能量转化的独特催化剂。这些MOF衍生的纳米炭材料不仅保持了MOFs组成可定制和结构多样性等优势,而且在热解过程中可有效防止金属纳米颗粒和金属氧化物的聚集。因此,它们提高了电催化效率,改善了电导率,并在燃料电池和金属-空气电池等绿色能源技术中发挥了关键作用。该综述以MOF衍生碳基材料的炭化机制为起点,随后深入探讨了固有炭缺陷、金属和非金属原子掺杂,并研究了这些材料的合成策略。此外,全面介绍了先进的表征技术,包括原位映射和原位光谱学。最后,对MOF衍生碳基材料作为电催化剂的研究前景提供了见解。该综述的主要目标是为当前MOF衍生碳基电催化剂的状况提供更清晰的视角,鼓励更高效电催化材料的发展。

基于分离CH_(4)/N_(2)用碳分子筛的特性表征方法及吸附评价

针对CH_(4)/N_(2)变压吸附用碳分子筛建立统一的表征方法及评价体系,有利于客观评价吸附剂的性能优劣,以便于指导分离CH_(4)/N_(2)用碳分子筛的选择与制备。选用分离效果较优的典型性碳分子筛样品,采用氮吸附脱附法对样品的孔隙结构进行表征,用扫描电镜观察样品的表面形貌,通过X射线衍射和X-射线光电子能谱对样品的表面元素组成和化学状态进行表征,利用自制高压吸附装置、热重分析仪和变压吸附装置对样品平衡吸附、动力学吸附和变压吸附性能进行试验研究。结果表明:碳分子筛中的微孔发挥关键性分离作用,应结合孔容与孔径分布情况开展分离性能评价;碳分子筛表面的含氧官能团可形成活性中心,促进样品的吸附分离;CH_(4)/N_(2)平衡吸附分离比大于3时,可实现对煤层气中CH_(4)/N_(2)的有效分离;由样品动力学吸附表明,吸附初期N_(2)的吸附速率明显大于CH_(4),可用PSA分离CH_(4)/N_(2);在选用碳分子筛时进行强度和变压吸附评价,即可确定商品碳分子筛可否使用;在制备碳分子筛时可结合孔径分析指导制备过程中的炭化、活化和调孔步骤,依据表面化学性质评价以指导制备原料选择和预氧化程序,通过吸附评价得出碳分子筛的吸附容量和分离性能,再通过强度测定评价其使用寿命。

吸入制剂微细粒子空气动力学粒径分布评价方法研究

目的评估吸入制剂的空气动力学粒径分布(APSD),提高药品质量和安全有效性。方法通过对不同国家药典收载的检测APSD的方法以及相关标准进行比较与总结,用多种计量学参数来表征APSD,通过微细粒子剂量的大小和在总收集剂量中所占的比例作为评估吸入产品的关键指标。结果安德森撞击器(ACI)和新一代撞击器(NGI)是目前应用最广泛也是《美国药典》中所收载的方法,《中华人民共和国药典》又额外收载了玻璃二级撞击器,《欧洲药典》除以上3种装置外还收载了多级液体撞击器。空气动力学质量中值经(MMAD)是控制颗粒在肺部沉积位置的重要变量,几何标准偏差(GSD)表征的是药物颗粒粒度分布曲线形状,越接近于1说明粒度分布越窄。有效数据分析(EDA)中大粒子质量(LPM)与小粒子质量(SPM)的比值以及撞击粒子总质量(ISM)可检测APSD的变化。药物微粒的大小及分布很大程度上决定了粒子在呼吸系统中的沉积部位和沉积量,进而影响药物的疗效。所以若使吸入制剂中的活性药物成分(API)能够经由呼吸系统递送至肺,其气溶胶的空气动力学粒径应在1~5μm。结论合适的测试方法能够保证吸入产品的质量、安全性和有效性,合理的给药剂量和药物颗粒大小是决定吸入制剂性能的关键指标。不断改进细颗粒的测试方法,深入研究体内外的相关性,能够为吸入产品的进一步研究与开发创造有利条件。