Strain-controlled fatigue characteristics of a cast Mg-Nd-Zn under peak-aged and over-aged conditions

Strain-controlled fatigue characteristics of peakaged and over-aged Mg_(96.47)Nd_(2.9)Zn_(0.21)magnesium alloys containing 0.42Zr,including stress response,strain resistance,hysteresis loops,strain-life and corresponding lowcycle fatigue life prediction model,were studied.In the peak-aged state(T61:540℃×8 h+200℃×14 h),the alloy shows higher cyclic stress response,but lower ductility than the alloy in the over-aged state(T6_(2):540℃×8 h+200℃×400 h).The yield strength and ultimate tensile strength of the alloy under T6_(1)-and T6_(2)-treated conditions are close.Compared with T6_(1)-treated alloy,the steady stress amplitude occurred in T6_(2)-treated alloy is due to higher ductility and more homogenous deformation.In T6_(1)state,the fatigue cracks in the alloy first initiate along the cracked persistent slip bands and then propagate in the trans-granular mode,while in the T6_(2)state,the fatigue cracks initiate along grain boundaries and then propagate in the inter-granular mode.

预应变SMA⁃TMD对钢框架结构抗震性能影响研究

针对钢结构在地震激励下加速度响应过大的问题,介绍了一种将形状记忆合金(SMA)应用到调谐质量阻尼器(TMD)装置中的解决方案,利用SMA的特性实现有效的自复位和稳定的阻尼,将预应变SMA棒应用到TMD中,提高装置的阻尼性能。通过试验测试及有限元模拟,研究安装施加预应变SMA-TMD的钢框架抗震性能。结果表明:预应变SMA棒不仅有助于自复位,而且还能大大提高SMA-TMD的等效黏滞阻尼比;经过优化的SMA-TMD装置可以大大降低钢框架的地震动响应,并加快地震能量消耗。

不同控制模式下316L不锈钢的高温疲劳变形行为及寿命预测

在550℃下对核电用316L不锈钢进行应变控制(应变幅在0.3%~1.2%)、应力控制(应力幅在230~300 MPa)低周疲劳试验和应变控制蠕变疲劳试验(3种波形,拉伸保载60,180,600 s,压缩保载60,180 s,拉压对称保载180 s),通过疲劳寿命、循环响应特征和应力-应变滞回曲线分析了不同控制模式下试验钢的疲劳变形行为;构建疲劳寿命预测模型,评估了Manson-Coffin-Basquin模型、SWT模型和能量法模型对不同控制模式下试验钢疲劳寿命的预测能力。结果表明:在不同控制模式的疲劳循环载荷下,316L不锈钢的循环应力响应均包括循环硬化、循环软化和失效断裂3个阶段;在低周疲劳试验中,疲劳寿命随应变幅或应力幅的增大而缩短;在蠕变疲劳试验中,疲劳寿命随拉伸保载时间的延长而缩短,随压缩保载时间的延长而增大,这与动态应变时效和蠕变对疲劳损伤的综合作用有关;在相同保载时间下,压缩保载下的疲劳寿命比拉伸保载下的短,这与不同加载方向引起的氧化层致裂机制有关。能量法模型对316L不锈钢在不同控制模式下的疲劳寿命预测精度最高,预测精度在1.5倍误差带以内,Manson-Coffin-Basquin模型的预测精度最低。

基于Arduino的SMA丝材智能修复损伤钢筋混凝土梁试验研究

为修复钢筋混凝土梁在使用阶段中由于材料老化、裂缝开展等原因造成的损伤,提出一种基于Arduino智能平台和形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA,具有形状记忆效应和超弹性特性)的智能修复控制系统,根据挠度及裂缝控制原理,设计智能修复控制装置。该装置由输入模块、处理模块和输出模块组成,当检测到钢筋应变超过限值时,输出模块升高SMA丝材温度对梁体进行修复。为验证该智能修复装置的修复性能,设计对比梁A(无修复装置)与试验梁B(加装智能修复控制装置),在加载过程中对试验梁B进行3次修复,对2根梁的跨中挠度、钢筋应变及裂缝宽度等进行对比分析。结果表明:破坏时试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度均小于对比梁A,并且在3次修复中试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度和钢筋应变最大回复率分别为31.0%、47.0%和71.5%。说明该智能修复控制装置可以监测试验梁受损情况并激发SMA材料对试验梁实施修复,实现钢筋混凝土梁的智能修复。

月季炭疽病内生拮抗细菌的筛选鉴定及抑菌作用

【目的】发掘月季内生拮抗细菌资源,为月季炭疽病生物防治提供高效而稳定的拮抗菌株资源。【方法】以20个健康无病害蔷薇属植物的叶片为试验材料,采用组织匀浆法分离叶片内生细菌,采用平板对峙法筛选对月季炭疽病病原菌(Colletotrichumfructicola)YJY-20具有拮抗作用的内生细菌菌株,结合菌落形态、生理生化和16S rRNA序列分析对拮抗菌进行种类鉴定。利用平板对扣法测定拮抗菌挥发性有机化合物的拮抗效果;利用牛津杯扩散法测定拮抗菌无菌发酵液对炭疽病病原菌及菌丝的影响;通过PCR扩增脂肽类抑菌物质合成基因;采用琼脂孔扩散法测定拮抗菌粗蛋白和脂肽类抑菌物质的抑菌活性;利用平板检测法测定拮抗菌产胞外酶活性;通过平板对峙法测定拮抗菌对12种植物病原真菌的抑制效果;采用离体叶片试验测定拮抗菌发酵液对月季炭疽病的防治效果。【结果】从蔷薇属植物叶片中分离筛选出2株对菌株YJY-20具有较强拮抗效果的内生细菌DMGSMG4和QZM1,经鉴定分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和贝莱斯芽孢杆菌(B.velezensis)。菌株DMGSMG4和QZM1的挥发性有机化合物对菌株YJY-20的抑制率分别为11.72%和30.71%,同时能减少病原菌黑色素生成;其无菌发酵液对菌株YJY-20的抑制率分别为60.25%和61.24%,并能造成病原菌菌丝断裂扭曲。菌株DMGSMG4和QZM1粗蛋白对菌株YJY-20的抑制率分别为59.76%和50.63%,且热稳定性较好;其脂肽类抑菌物质对菌株YJY-20的抑制率分别为50.07%和45.03%。2株拮抗菌均能扩增出bmyB、fenD、srfAA和srfAB脂肽类抑菌物质合成相关基因。2株拮抗菌可产纤维素酶和蛋白酶,其中菌株DMSGMG4还可产有机酸。菌株DMGSMG4和QZM1对12种植物病原真菌的抑制率均大于50.00%,其对月季炭疽病离体叶片防治率分别为59.35%和20.58%。【结论】筛选获得的菌株DMGSMG4和QZM1对炭疽病病原菌具有较强的拮抗效果,具有作为月季炭疽病生防菌株的潜力。

食品检验用木糖赖氨酸脱氧胆盐琼脂质量差异分析

为丰富我国食品微生物检验用培养基验收时的质控菌株,提高商品化培养基质量,该实验采用GB 4789.28-2013中规定的验收方法,以鼠伤寒沙门氏菌ATCC14028、福氏志贺氏菌CMCC 51572、金黄色葡萄球菌ATCC 6538和大肠埃希氏菌ATCC 25922为参照,选取6株鼠伤寒沙门氏菌、1株福氏志贺氏菌、4株金黄色葡萄球菌和5株大肠埃希氏菌对4个品牌的木糖赖氨酸脱氧胆盐培养基(XyloseLysineDesoxycholateAgar,XLD)的外观、pH值、水分含量等物理指标以及生长率、选择性等微生物指标进行实验评价。结果显示A、B、C、D4个品牌培养基干粉颜色分别为粉红色,淡粉色、土黄色、粉白色;水分含量分别为5.55%,5.92%、5.46%、5.94%;配置100 mL添加量分别为5.54、5.89、5.69、5.70 g;pH值均符合7.4,6株鼠伤寒沙门氏菌和1株福氏志贺氏菌在4个品牌培养基上生长率均≥0.7,4株金黄色葡萄球菌均不生长,5株大肠埃希氏菌生长指数G均<5。综上,4个品牌的XLD培养基全部符合GB4789.28-2013,该实验所选菌株可用作验收XLD培养基质控菌株的补充菌株。

一株多粘类芽孢杆菌的鉴定及对水稻稻瘟病菌的抑菌作用

本研究旨在开发高效的微生物生防制剂,用于防治水稻稻瘟病。本研究从水稻根际土壤筛选到一株具有较好拮抗作用的菌株KH-19,通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA测序对该菌株进行鉴定,用牛津杯法和平板对峙法测定其抑菌活性,针对水稻稻瘟病进行了盆栽防效试验。结果显示:KH-19菌株为多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa,该菌对3株供试菌株大肠杆菌ATCC 25922、铜绿假单胞菌ATCC 27853和白菜软腐病菌BC2均有抑菌作用,对其他6种病原细菌和8种病原真菌也有较好拮抗作用,对水稻稻瘟病菌抑菌率达63.67%。盆栽试验结果显示随着KH-19菌液浓度的提高水稻稻瘟病病情指数随之降低,当菌悬液浓度为106~107 cfu/mL时,对接种第20天的稻瘟病防病指数达78.11%。P.polymyxa KH-19作为具有广谱抑菌活性的生防菌株,在防治水稻稻瘟病方面具有潜在应用价值。

重型多轮车辆半主动悬挂复合控制策略

针对重型车辆半主动悬挂系统和其关键部件可调叶片式减振器,提出了一种含深度置信网络逆模型的分层复合控制策略。首先基于可调叶片式减振器在道路模拟实验台架上的试验数据建立了基于深度置信网络的逆模型,可以根据需求阻尼力反求出控制电流。然后根据14自由度半车模型和单轮悬挂模型,分别建立了约束最优控制器和模糊控制器,通过一个S函数对二者进行加权分配并得到最终的需求阻尼控制力输出。基于Python和Matlab/Simulink环境搭建了虚拟试验平台,验证了深度置信网络逆模型的可行性,并对复合控制策略进行了仿真验证,结果表明,所提出的复合控制策略能够有效提高车辆的舒适性和安全性。

应变式直剪仪与微型十字板剪切仪测定土壤抗剪强度的对比分析

[目的]分析两种仪器(应变式直剪仪与微型十字板剪切仪)测得的土壤抗剪强度指标(土壤黏聚力值c、内摩擦角φ、土壤剪切力τ)特征,并建立直剪仪测得的c和φ与十字版仪测得的τ之间的函数关系,以期深化对土壤抗剪强度的认识,提高土壤抗剪强度指标测定效率。[方法]选取黄土高原3种典型质地类型土壤(杨凌黏黄土、安塞黄绵土、定边沙黄土),每种土壤设5个含水量梯度(12%,16%,20%,24%,28%),分别用上述两种仪器测定不同处理下土壤抗剪强度指标c,φ和τ,探究了3指标对土壤质地、土壤含水量的响应特征以及3指标间的函数关系。[结果](1)试验条件下,c值在16.88~27.12 kPa范围,φ值在5.03°~21.30°范围,τ值在1.76~7.72 kPa范围变化;(2)不同土壤类型下,c和τ均随含水量的增大呈现先增大后减小趋势,而φ随含水量增大呈现逐渐降低趋势;(3)总体来看,安塞黄绵土的τ,c,φ值略高于定边沙黄土,但它们均显著大于杨凌黏黄土。(4)3种土壤类型下,微型十字板剪切仪所测定的τ值与直剪仪测定的c值均具有较强的线性相关关系(R 2>0.90);而φ值与τ值间并无显著相关关系。如不考虑土壤类型差异,τ与c之间仍有较强的相关性,关系式为c=1.59τ+14.10(R 2=0.51,p<0.01)。[结论]应变式直剪仪测得的黏聚力c值和微型十字版仪测得的土壤剪切力τ值对土壤质地、含水量的响应相似,且二者有显著的相关关系,在一定条件下可以用快速便捷的微型十字版仪测得的τ值估算原本需用直剪仪测的c值。研究结果可为野外极端条件下提高土壤抗剪强度测定效率方面提供参考。

基于应变控制的循环荷载下花岗岩损伤变形研究

传统循环荷载试验根据岩石单轴抗压强度来控制循环荷载上限,由于岩样强度具有一定的离散性,导致循环荷载上限难以准确、合理地确定。本文以花岗岩为研究对象,提出一种基于轴向应变控制的循环加卸载试验方案,探究循环荷载作用下岩石的峰值应变、峰值强度、弹性模量、泊松比的演化特征。结果表明:对于单轴压缩试验,不同岩样的峰值强度差值较大,而峰值应变相对稳定。从变异系数来看,峰值应变和弹性模量的变异系数较小,相对比较稳定,峰值强度次之,泊松比最不稳定。分析峰值前的应力应变曲线变化趋势,对应力应变曲线分段进行线性拟合,通过斜率变化来判断岩样的屈服状态,进而得到循环荷载试样的轴向应变控制值和循环上限应力,基于此提出了基于应变控制的循环荷载加载方法。对循环加卸载后的岩样进行单轴压缩试验,岩样的应力应变曲线并没有明显差异,只是峰值强度有所降低。对于不同循环次数的岩样,随着循环次数的增加,岩样的峰值强度呈非线性下降趋势,且下降速度逐渐变快。岩样的平均弹性模量呈线性下降趋势,平均泊松比呈非线性上升趋势,且上升趋势逐渐变快。

基于界面增韧的半柔性路面材料疲劳性能提升

半柔性路面材料是一种在大空隙沥青混合料中灌注高流态水泥基浆体而形成的复合材料。刚性水泥浆体和柔性沥青胶浆形成的薄弱界面导致半柔性路面疲劳开裂。因此,为提升半柔性路面材料疲劳性能,通过界面增强改性剂MA-100改善半柔性路面材料内部水泥-沥青界面粘结效果,采用应变控制模式的四点弯曲疲劳试验评价半柔性路面材料的疲劳寿命。结果表明,界面增强改性剂MA-100可大幅提升半柔性路面材料的疲劳性能至100万次以上,且半柔性路面材料的疲劳寿命对应变水平具有低敏感性。半柔性路面材料可以作为一种高模量、耐疲劳的路面材料。

高强度螺栓施拧工具控制系统设计

为了使高强度螺栓施拧工具能够满足施工现场对扭矩控制精度以及对工具多样化的需求,设计了基于STM32的高强度螺栓施拧工具控制系统。控制系统采用一体化设计。硬件具有应变片接口和霍尔传感器接口。软件对应开发扭矩控制和转角控制双重可配置模式,以控制螺栓精准施拧。控制器配备数据上传功能,方便数据化管理、追溯工具和螺栓信息。此外,开发标定功能、故障检测功能、人机交互等功能,以进一步满足施工需求、降低施工难度。该控制系统体积紧凑、控制精度高、响应速度快、功能丰富。在标准扭矩仪测试过程中,施拧工具能够保证±4%以内的控制精度。该设计为市场同类铁路桥梁建设工具的设计提供了参考。

金属材料高温拉伸试验控制模式及试验速率的选择

对GB/T 228.2—2015金属材料高温拉伸试验标准中的方法A和方法B从控制模式、试验速率要求两方面进行了分析解读,选用不同方法和速率从应力-应变曲线、应变速率-时间曲线、屈服强度三方面分析,并对分析设定不同试验速率进行验证。结果表明,采用引伸计反馈控制实施方法A1,实际应变速率波动超差,应力-应变曲线易发生畸变,对Rp0.2的测试结果造成误判;采用横梁位移反馈控制实施方法A2和方法B,选择合适的试验速率,测定参数的应变速率能够满足标准要求,可以获得稳定可靠的应力-应变曲线和较为一致的试验结果。

软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。

维生素B_(12)工业生物合成技术研究进展

维生素B_(12)(Vitamin B_(12))作为一种关键的生物活性物质,被广泛应用于医药、保健品和饲料添加剂等领域。其工业化生产主要依赖于微生物发酵法。文章综合分析了近年来维生素B12生物发酵的相关文献,探讨了维生素B_(12)发酵工艺控制、高产菌种选育技术的研究进展,并提出了未来相关研究的发展方向。

氧化镁膨胀剂在超长墙体结构裂缝控制中的应用研究

氧化镁膨胀剂的微膨胀性能可较好地补偿混凝土早期温降收缩,在超长墙体结构中具有良好的裂缝控制效果。实体结构监测数据表明,300~400 mm厚墙体结构在木模板带模养护条件下,内部温度在15~24 h到达温峰值,到达温峰值后前3 d的降温速率在5.0~9.3℃/d,在2~5 d内产生早期温降收缩裂缝;超长墙体结构的连续直墙长度越长,裂缝数量越多;在工程实体结构相比普通混凝土,采用氧化镁膨胀剂配制的补偿收缩混凝土30 d内的温度修正后微应变增长了80με~134με,综合微应变值增长了100με~185με。

采动应力作用下煤岩渗流场演化规律数值模拟

煤岩体内孔裂隙的发育状况对注水渗流的影响占主要因素,随着工作面的推进,采动应力会造成煤层孔裂隙结构的改变。为探究采动过程中煤岩孔裂隙的变化规律,在三轴压缩实验的基础上,利用体积变形表征煤岩孔隙体积变化随应力加载的演化过程,应用Fluent自定义函数(UDF)对孔隙体积随加载时间的变化关系进行编程,以开采时间及注水时间为轴,数值模拟分析采动应力对煤层注水渗流场的影响作用;对比不同应力加载阶段相同时间增量的煤体内钻孔附近渗流场的渗透压力、渗流速度及注水量的变化。结果表明:在相同时间增量条件下,压密阶段、体积膨胀阶段、变形破坏阶段煤体内钻孔周围水压与含水量依次增加,注水润湿范围逐渐增大;采动应力对注水渗流具有重要的影响。

简易机械式蠕变测试结构的开发

设计了一款机械式蠕变测试结构,用于搜集金属和非金属样条的蠕变力学行为。首先,采用盒型有导轨可伸长测试工装,可以保证测试方向不变,减少测试过程中样品的扭曲;其次,通过设计较小的空间和可实时反馈的温控系统,以及使用重锤形成的恒定的拉力,实现了稳定高精度的测试条件;再次,通过将标距设置为100 mm,采集位移的分辨率为0.5 mm,可得到精确到每0.5%的蠕变应变。此外,设计了保护装置,降低潜在的安全风险。所设计的结构为蠕变测试提供了一个简易、低成本的设备方案。

血液细菌培养仪的质量控制方法探讨

随着医疗技术的发展,血液细菌培养仪使用范围的逐渐增加,其质量控制的要求也随之提高。本文通过介绍该培养仪的发展历程、影响因素及现有质量控制方法,针对其光学检测系统物理质控方法的实操影响因素进行实验,并根据实验结果提出使用建议,为血液细菌培养仪的质量控制提供参考。

充填钻孔轨迹控制与套损实时监控技术研究

充填钻孔作为矿山尾砂充填系统的核心通道,一旦发生堵塞,恢复难度大、成本高。因此,如何延长充填孔使用寿命已成为制约矿山尾砂治理、推动绿色矿山建设的重要挑战。钻孔偏斜率是影响充填孔套管寿命的最关键因素。因此,开展了小顶角高垂直度孔轨迹随钻监控与微拐点导向技术研究,同时研发了基于光纤光栅应变传感器的套管损坏实时监测系统,为提高充填孔成孔效率与质量,实现孔内套管损前预警与治理,延长充填孔寿命提供了有益参考和借鉴。