不同水化环境下高岭土微观结构各向异性研究

为研究不同水化环境对高岭土微观结构各向异性的影响,以美国南卡罗来纳州的高岭土(Acti-MinR PG)为研究对象,进行不同盐、酸、水环境下的沉积试验,利用X射线衍射仪(XRD)对高岭土样品基于χ角从0°转动至72°扫描测得13个XRD衍射图谱,基于MAUD软件采用Rietveld全谱拟合法对衍射图谱进行定量织构分析.在填补黏土微观织构定量(非定性)分析方法研究欠缺的基础上,确定了高岭土颗粒的空间取向分布,并从微观角度对结构各向异性形成机理进行阐述.结果表明:离子浓度和pH值会影响高岭土的颗粒排布.盐溶液离子浓度增大,双电层斥力减弱促使颗粒形成聚集结构,高岭土择优取向增强,使土体表现出强烈的结构各向异性;溶液pH值减小,边-面结构之间的静电引力促使颗粒形成絮凝结构,高岭土择优取向减弱.

基于局部皮肤温度的床上微环境控制策略

通风床垫被设计成通过位于脚部附近的通风口抽走床上微环境的污染空气以达到源头控制污染物的目的.实验研究发现通风床垫的使用有造成局部冷不适的风险,同时使用通风床垫和局部加热装置,并根据受试者反馈实时调控,可以解决冷不适问题,并满足不同用户的热微环境需求.为了探究通风床垫耦合局部加热装置基于局部皮肤温度的自动控制潜力,对比了30名受试者在室温下清醒地躺在通风床垫上时前额、右肩胛骨、左上胸、右上臂、左下臂、左手、右大腿前侧、左小腿后侧、右脚背、左脚背10个部位的皮肤温度和总体、面部、额头、颈部、胸部、背部、手臂、手、大腿、小腿、脚的热可接受度.结果显示:女性的局部皮肤温度与男性相比普遍较低,而可接受度较高.高斯回归模型可以计算出每个部位最佳皮肤温度区间,结合各部位的可接受度关联矩阵结果及通风床垫及局部加热的控制潜力,最终选取脚部、手部和背部的皮肤温度以实现床上微环境的个性化自动控制.本研究提供了通风床垫基于局部皮肤温度的自动控制潜力研究的新思路和建议,可以为床上微环境的优化和改善提供一定参考.

超声波刮治机所引发气溶胶的时空分布特性

对牙周科诊疗过程中使用超声波刮治机所引发的气溶胶(粒径为0.3~10.0μm)浓度和数量随时空的分布特性进行了现场测试.在3个不同高度处,即患者呼吸区(0.8 m高)、医护人员呼吸区(1.1 m高)和过渡区(0.9 m高)以及距患者口腔水平距离0.8 m范围内设置采样点.在诊疗期间使用强吸设备(内径为6 mm)的情况下,环绕患者口腔水平距离0.8 m范围内的气溶胶质量浓度(以下简称浓度)均值大约为300μg/m^(3),明显高于室内空气质量标准中所规定的限值.沿高度方向,医护人员呼吸区高度受喷溅气溶胶影响较小.沿水平方向,气溶胶浓度沿不同方位的分布特性近似,并且随距离的增加衰减不明显.与喷砂洁牙机相比,超声波刮治机所引发的气溶胶粒径以小于1μm为主并且气溶胶动量较小,这表明不同诊疗设备可能造成完全不同的气溶胶污染风险.因此,牙周科诊室呼吸道传染病交叉感染风险较高,现有防控措施(如强吸设备)不能有效限制气溶胶喷溅,仍需研发新型防控技术和装备.

斜坡基桩水平动力响应解析解

随着江河岸边斜坡地段的桩基础日益增多,斜坡基桩桩-土水平耦合振动问题也日益受到重视.本文基于现有平地基桩水平动力响应理论,考虑斜坡效应,提出适用于斜坡基桩水平动力响应解析解.首先借助微分变换、亥姆霍兹分解和分离变量法等手段解耦土体三维波动方程,并引入桩-土边界连续条件,求解了平地基桩的桩周土体水平动抗力;在此基础上,引入折减因子考虑斜坡对临空面一侧土体抗力的弱化效应,并忽略一定深度范围内的浅层土体提供的水平动抗力,推导出斜坡段基桩的桩周土体水平动抗力解析解.此外,利用Euler梁模型推导斜坡段基桩自由段、入土段的水平振动控制方程,获得了基于传递矩阵法的基桩水平动力响应解析解,包括基桩动力阻抗以及桩身内力和变形解析表达式;然后通过与已有平地动力阻抗解析解,斜坡段基桩静力内力变形数值解进行对比,验证了本文解析解的合理性.