NONLINEAR STABILITY OF TRUNCATED SHALLOW SPHERICALSHELL WITH VARIABLE THICKNESS UNDERUNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD

In this paper, to begin with. the nonlinear differential equations of a truncaled shallow spherical shell with variable thickness under uniformal distributed load are linearized by step-by-step loading method. The linear differential equations can be solved by spline collocanon method. Critical loads have been obtained accordingly.

分步负载金属法制备铁钴双金属位点高效氧还原电催化剂

过渡金属和氮掺杂的碳(M-N-C)由于优异的电催化活性以及较低的生产成本,成为铂基催化剂的替代。然而,目前的M-N-C催化剂通常涉及金属盐、含氮物质和碳载体的结合,在经过热处理和酸洗过程后得到的催化剂在活性位点密度和传质能力上性能不足。采用分步负载金属法制备了Fe、Co双金属掺杂的M-N-C催化剂。利用Zn2+和Co2+的竞争效应,成功合成了小尺寸且均匀的Zn-Co-ZIFs双金属沸石咪唑骨架。随后,在不形成金属团簇的前提下将最大量的Fe原子嵌入C-Zn-Co-ZIFs-H+前体结构中,使其在热解后能产生大量的FeCo—Nx活性位点。这种改进显著增加了FeCo-N-C-2催化剂中Fe活性位点的含量(1.9%,质量分数),并深度优化了其微孔和介孔结构(860 m^(2)·g^(-1))。该催化剂在0.1 mol·L^(-1) HClO_(4)和0.1 mol·L^(-1) KOH溶液中,氧还原反应(ORR)活性展现出了0.806 V和0.921 V的半波电位,并分别在50000、45000 s恒定电位测试后保持了91.21%和95.32%的活性。将其组装于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)和碱性锌-空气液流电池(ZAFBs)中,峰值功率密度分别达到了746、164 mW·cm^(-2),显示出优越的性能。

金属屋面自攻螺钉抗剪承载力计算方法的研究与比较分析

针对金属屋面自攻螺钉抗剪承载力计算问题,研究了多个国家的设计标准,并对比分析了各国标准体系,指出了国标(GB 50018—2002)存在的不足。研究结果表明,自攻螺钉连接构件抗剪承载力的计算应根据不同失效模式选用适当的公式。国标仅适用于承压、倾斜和拔出失效,端部剪切失效和基材钢板净截面的断裂失效可参考澳标(AS/NZS 4600—2018)、欧标(EN 1993-1-3—2006)。自攻螺钉的剪切失效应由测试确定并由经销商进行质量保证。国标中自攻螺钉承载力计算采用荷载与抗力系数设计法(LRFD),必要时可提高安全系数以避免脆性断裂。

钙、镍离子3种不同负载方式对褐煤热解-气化特性影响

为探究采用不同负载方式负载镍、钙离子后煤样的热解和气化反应性的变化情况,对酸洗脱灰后的内蒙古锡林郭勒褐煤(X-RC)分别采用离子交换、浸渍、机械混合法负载钙、镍离子获得了3种不同负载方式的实验煤样。采用热重天平研究了实验煤样的热解和气化反应性,并对实验煤样的反应动力学模型做了分析和计算。通过固定床反应器、扫描电镜-能谱分析仪探索了热解产物分布规律、半焦表面结构及钙元素分散程度。实验结果显示,对于目标气体产物CH4来说,使活性组分进入煤的孔隙中的浸渍法负载金属的煤样累积生成产率大于其他两种方法负载金属的煤样。与机械混合法负载的煤样的半焦相比,其他2种方法负载金属的煤样半焦表面裂纹更多且光滑,且离子交换法负载的钙分布更加均匀。球对称收缩核模型可较好地描述X-IM-Ca,X-MM-Ca煤样的半焦气化过程,而受化学反应控制的随机核模型(n=3)则能更好地反映X-EX-Ca和X-MM-Ca煤样的半焦气化过程;2D扩散模型和受化学反应控制的随机核模型(n=1)可较好地反映X-EX-Ni,X-IM-Ni,X-MM-Ni煤样的半焦气化过程。

土壤重金属污染防治的有效措施:土壤负载容量管控法——献给2015“国际土壤年”

土壤重金属负载容量管控法是指在土壤环境质量保护和农产品清洁生产过程中土壤重金属负载容量的全过程监测和控制方法。本文重点讨论了管控的必要性和可能性,强调了法律依托的重要性,即管控的合法性。它与标准管理法的差别在于(1)标准管理法为单一数值的终端控制,而负载容量管控法为立体的、全方位的过程控制;(2)标准管理法为浓度控制,而负载容量管控法为总量控制;(3)标准管理法责任主体不够明确,具有较大的被动性和依赖性;而负载容量管控法具有责任主体的主观能动性,即使在无法获得统一标准的情况下都不影响土壤重金属污染的防控;(4)标准可能会产生保护不足和过保护的情况;而负载容量管控法能够较好地发挥"土宜学"的精髓,充分发挥土壤生产力;(5)标准管理法重金属赋值过于"统一",缺乏个性化;而负载容量管控法针对特定对象,有其自身的临界值,可保障农产品安全。文章对土壤重金属负载容量管控法的特点和优势进行了较为详细的讨论,它可作为相关标准的有益补充,亦可在法律认可的前提下作为土壤污染防治的有效替代方法。

广东大宝山矿区周围土壤重金属污染状况评价

在大宝山矿区及周边四个区域(Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区)共采集土壤表层样品52件。针对不同采样点和不同区段的整体研究,文章在单因子指数的基础上对研究区重金属复合污染分别采用内梅罗指数和综合污染负荷法综合进行研究。矿区土壤中重金属元素污染程度有差异,其中Cr、Ni、Hg、Sn、Pb、Zn、As等重金属元素无或轻污染,Cu、Cd等则对该区土壤环境有较大影响。研究矿区内4个地段土壤重金属污染的总体状况研究结果显示,Ⅳ区(矿部区)土壤污染最为严重,其次为Ⅲ区(鸡笼铺区)和Ⅰ区(沙溪镇区),Ⅱ区(梅子坑区)相对较轻。

Au/NiCr/Ta和Au/NiCr多层金属膜的划痕特征载荷

采用摩擦力和声发射两种模式同时监测的划痕法研究了 Ａｕ／ＮｉＣｒ／Ｔａ和 Ａｎ／ＮｉＣｒ多层金属薄膜的临界载荷 Ｌｃ，并与ＴｉＮ硬质薄膜进行了对比．实验结果表明：摩擦力和声发射模式均能反映出压头进入不同金属膜层时的变化．在单一金属薄膜层中两者均无大的变化．对应实验范围内不同的沉积温度，拐点特征载荷值基本不受其影响。

客观地看待我国耕地土壤环境质量的现状——关于《全国土壤污染状况调查公报》中有关问题的讨论和建议

《全国土壤污染状况调查公报》是调查样点真实而表观的反映。之所以说它是真实的,因为它是从大约630万km2实际调查面积中所取土壤样品分析结果所获得的结论;继之说它是表观的,因为它对于数据形成的原因缺乏必要的深度分析,因而对土壤环境质量现状的描述需要客观而理性的对待。文章第一部分就有关标准、耕地超标判别的关键因素、高背景值土壤样点问题、污染或超标点位的溯源性分析等进行了讨论,提出了下列见解:(1)需要明确评价标准。就耕地土壤重金属而言,其标准受到多种因素的影响,故当在公报中表明质量状况时,应该说明评估的标准,它应该与土壤和农作物类型密切相关。(2)需要给出对应土壤样点农产品中有关元素的含量。农产品可食部分重金属含量是判断土壤重金属影响的关键指标,缺乏相关数据则无法判断土壤是否污染。(3)高背景值土壤不应列为污染土壤。根据土壤污染的定义,它不具有污染的特征要素。在一些地区因母质和自然成土过程所形成的高背景值,通常归属于环境异常;在利用方面应属于"土宜学"范畴。(4)污染或超标点位的原因应该慎重甄别。从物料平衡的角度考虑,区域性Cd增量要达到50%或者40%的可能性需要进一步考虑。文章的第二部分讨论了采用负载容量管理法对土壤环境质量管控的优势和可行性。从正常土壤考虑,有利于从单一标准过渡到双标准管理,从而兼顾土壤自然环境质量的可持续性和土壤资源的可持续利用;从污染土壤考虑,有利于修复标准的确定;从污染源影响的赔偿考虑,根据外源物质所消耗的容量值,可量化有偿利用和恢复容量的经济评估;从责任主体考虑,有利于责任主体的认定和保护措施的落实;从方法的简便性和可操作性考虑,简单易行。

某多金属矿周围牧区土壤重金属形态及环境风险评测

采集某多金属矿周围牧区土壤样品,分析土壤中含量相对较高的Cr、Cu、Ni、Pb、Sr、Zn的赋存形态,采用污染负荷指数法（PLI）、内梅罗综合指数法、风险评价编码法（RAC）和聚类分析比较探讨该矿区周围土壤重金属污染程度。结果表明,该区域土壤中大部分重金属含量都超过了对照土壤背景值。PLI与内梅罗综合指数法分析显示,该矿区周围土壤处于被污染状态,重金属元素污染程度顺序为Zn〉Cu〉Ni〉Cr〉Sr〉Pb。赋存形态分析表明,重金属的主要形态是残渣态,其中Sr的可交换态（4.99%～42.11%）和碳酸盐结合态（4.05%～41.10%）所占百分比最高,Cu和Ni的有机结合态明显高于其他元素。RAC结果显示Sr处于高风险,Cu、Ni、Pb和Zn基本处于中低风险,Cr基本处于无风险等级。重金属非残渣态聚类分析结果表明,该区域土壤中重金属非残渣态可分为两个集群,分别是Ni、Pb、Cu、Cr以及Zn、Sr,其中Sr和Zn环境污染风险最大。以上结果表明该地区已受到一定程度的污染,并且存在继续污染的风险,应该加强该地区金属矿开采和尾矿的管理和监督。

论土壤环境质量重金属标准的独立性与依存性

土壤环境质量重金属标准的独立性与依存性是指其土壤环境标准赋值时的依据。依据土壤背景状况所建议之土壤自然质量保护基准值或目标值,视为赋值的独立性;而将土壤作为资源利用或健康与生态风险评估时所规定之元素的限量值,称为赋值的依存性。文中讨论了土壤环境质量标准制定的原则与方法,论述了独立性、依存性和两者之间的关系。土壤环境质量标准赋值的独立性是主动保护土壤资源的需要,通常以背景值为依据获得土壤自然质量保护基准值,它不以土壤资源利用的差异而改变,是保护土壤自然环境质量的目标值;可以土类为单元制定全国标准,土壤重金属可用总量标示。土壤环境质量标准赋值的依存性是土壤作为资源利用的需要,基准或标准受制于多种因素,因而具有依存性和相对性,很难给出一个全国的统一标准,可由产业部门和地方单位制定,以重金属总量或可提取态标示均可。就农产品产地而言,可从食品污染物限量或其他合适的指标推导土壤临界值。在全面考虑土壤环境质量的独立性和依存性的基础上,建议土壤环境质量的保护应该从简单的依靠质量标准,过渡到以污染物负载容量为依据的管理模式——一个新的土壤环境质量的管理思路,它强调了外源物质的动态平衡,以切实保障土壤资源的可持续利用、坚守18亿亩耕地红线和粮食安全。

基于改进输出系数法的矿区重金属面源污染负荷核算模型

借鉴农业面源污染负荷核算研究成果,结合我国实际情况,以输出系数法为基础,提出矿区面源污染负荷核算模型.考虑重金属污染的来源和特点,将矿山地区的土地类型分为尾矿库区、降尘污染区、运输污染区和自然土地4类,分别计算各类型土地的输出系数.考虑到重金属在水中的溶出率影响,在模型中引入了溶出率因子,以构建适应矿区流域的重金属非点源污染负荷核算模型,并用该模型对浑河流域重金属面源负荷进行了估算.结果表明:矿山地区重金属污染主要来自运输污染区和自然土地,占总污染负荷的77%左右.从模拟过程和模拟结果可知,面源污染负荷核算模型所需原始资料较少,参数计算较方便,是计算矿山地区重金属面源污染负荷的可靠方法.

国内首台1kg TNT当量复合板爆炸容器的设计

介绍了国内首台用爆炸合成的不锈钢复合板制造的爆炸密封容器。并应用爆炸相似律、解析方法及数值模拟等方法对该爆炸容器进行了物理设计 ,确定出等效载荷 ,然后进行了机械设计。该容器用复合板为不锈钢 (0Cr18Ni9Ti,4mm)和 16MnR钢 (2 0mm)复合而成。该爆炸密封容器设计当量为1kgTNT。

金属对金属人工髋关节边缘接触效应

目的研究金属对金属人工髋关节不同行走姿态下的接触力学行为,特别是大幅度运动可能导致的边缘接触效应。方法建立球面共型接触的髋关节有限元模型,通过改变髋臼相对股骨头的倾斜状态和对股骨头施加恒定竖直方向载荷相结合,等效模拟分析人工髋关节不同行走姿态下的接触状态。结果髋臼相对股骨头倾角在小于约60°范围内增加时,其对应的最大接触压力呈下降趋势,接触面积有所增大;当倾角超过80°范围时,关节接触区域因靠近髋臼边缘,最大接触压力位置由初始接触点向髋臼倾斜方向移动了约6°～9°的位置,用以满足压力分布合力与外载荷的平衡,接触压力和分布范围有所增加。结论髋臼相对股骨头较大倾斜状态极易引起不同的边缘接触现象,置换人体髋关节产生的边缘接触问题需要引起临床外科和关节制造上的重视。

Ag沉积CuO-ZnO纳米复合材料的溶胶-凝胶合成及光催化性能研究

利用太阳能光催化降解处理水污染,是修复环境相关成本最小的一种可靠方式,但由于光降解过程复杂,开发一种高性能、可回收、低成本的光催化系统十分具有现实意义。本工作采用简易的溶胶-凝胶法合成了一种Ag沉积CuO-ZnO纳米光催化剂,使用高浓度铜离子掺杂的方式获得了CuO-ZnO异质结构。通过多种测试手段对样品进行表征,X射线衍射(XRD)测试证实了CuO与Ag的存在。扫描电子显微镜(SEM)测试表明ZnO颗粒形貌受Ag沉积的影响。X射线光电子能谱(XPS)证明Ag的沉积影响了表面Cu^2+向Cu^+的转变。在光照情况下,少量(2%,摩尔分数)Ag修饰的CuO-ZnO对有机污染物亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)水溶液的光催化降解效率较未修饰样品更高。光催化性能的改善主要归因于多组分体系中可见光利用率的提升、光生电荷的有效分离、形貌结构的优化及表面化学态的转变,三元复合光催化体系中优异的光催化性能、低贵金属使用量和可回收性,为水污染修复提供了一种有效途径。

API579准则评价均匀腐蚀管道剩余强度

为了更加准确地评价均匀腐蚀管道的剩余强度,从而科学合理地维护管道并提高管道的利用率,研究了API 579准则评价均匀腐蚀管道剩余强度的方法.以API 579准则为理论依据,对含有均匀腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了3个等级的评价,并且通过计算得到了在给定的均匀腐蚀缺陷下管道最大安全运行压力值,该压力值反映了含均匀腐蚀缺陷管道的承压能力.实验表明,API 579准则能够实现对含均匀腐蚀缺陷管道剩余强度的合理评价.

多金属热锻模材料设计

为了提高热锻模寿命,采用有限元方法分析了热锻模连续工作状态下的温度场和应力场。根据温度场的分布将热锻模分为温度波动区、温度平衡区和散热区3个区,模具失效主要发生在温度波动区;根据应力场得出热应力是热锻模失效的最根本的原因。分析了降低热负荷的方法和途径,提出多金属热锻模设计方法。

承载面积对金属橡胶材料本构关系的影响

通过对空心圆柱形金属橡胶材料试件做静态试验并对试验数据进行拟合,得到了非线性本构关系模型中各系数与材料承载面积的变化关系式,从而实现了对金属橡胶材料在密度和高度一定、承载面积发生变化情况下的非线性本构关系的预估。算例验证表明,运用金属橡胶材料非线性本构关系的各系数和材料承载面积的关系式,可较为准确地预估材料的非线性本构关系。

多体系统传递矩阵法在超高射频武器发射动力学中的应用

该文以“金属风暴”武器系统为研究对象,基于多体系统传递矩阵法,建立了其刚弹耦合的发射动力学模型;推导了该武器系统特征方程,计算了系统固有振动特性;构造了系统增广特征矢量,实现了其系统动力响应的精确分析。通过数值仿真,获得了该武器系统固有振动特性、系统动力响应、内弹道、弹丸起始扰动,仿真结果可用于该武器的动态设计。

脱硝催化剂在金属基体表面的负载方法与工艺研究进展

基于负载脱硝催化剂的换热管烟气脱硝与余热回收一体化技术,具有良好的发展前景,但在实际应用中缺乏在铁基体表面高效、稳定负载脱硝催化剂的方法及工艺。本文综述了国内外有关脱硝催化剂在金属基体表面的各种负载方法及其特性,重点探讨了浸渍法、粉末涂覆法、离子交换法、脉冲激光沉淀法、辊压法、浆料喷涂法等直接负载方法,以及溶胶-凝胶法、高温氧化法、等离子喷涂法、超音速火焰喷涂法、电弧喷涂法、电泳沉积法等间接负载方法的中间过渡层制备方法。同时,对直接负载方法及间接负载方法的优缺点分别进行了对比分析,以期为烟气脱硝与余热回收一体化技术的应用提供借鉴,并指出等离子喷涂-浸渍法是脱硝催化剂在铁基体表面负载的可行方法之一。

利用流量法测量微型金属杜瓦瓶热负载及其计算方法

详细讨论了微型金属杜瓦瓶热负载的测量原理和方法,提出了一种新的流量法测量微型金属杜瓦瓶热负载的数据处理方法。流量法通过流量计检测单位时间内的液氮蒸发量,利用相变在相同温度和压力下两相间的比焓差计算热负载,标准工况和测量工况下的计算因子分别为4.151和5.212。这种新方法通过检测微型金属杜瓦瓶内管冷端最低温度下的质量流量或者此时刻前1 min内汽化液氮的质量来计算热负载,可以统一称量法和流量法测量热负载的检测时刻和测量区间,有利于减少称量法中结霜的影响。