摘要：中国传统木构建筑的营建过程中蕴含了丰富的建构文化,有待通过现代转译重新焕发新生,而数字化建筑技术的发展恰恰为传统建构转译提供了一种新的可能性。以传统建构文化中建构方式和建造技术的转译作为设计策略,并采用参数化设计、拓扑优化结构找形、现代加工制造等技术手段,通过在案例“榫卯木构亭X-Form”中结构整体形态设计、独立木架单元找形、局部结构构件的构造调整、基于力学性能的节点细部设计四个关键阶段进行实践研究,初步探索了一种注重结构理性与诗意表现的木构建筑设计与建造方法,回应了当前社会对于传统与未来对话的诉求。

摘要：大地电磁法因其勘探深度大、成本较低,广泛运用于深部地质构造、矿产、水文地质等勘查活动中.为了实现快速、稳定的大地电磁反演,采取高效的正演技术是关键.本文利用Daubechies小波的性质,介绍了一种以Daubechies小波尺度函数作为伽辽金法基函数的大地电磁二维正演算法,并应用不完全LU分解的双稳定共轭梯度算法求解方程组,提高了求解的效率.通过设计典型的地电模型进行正演计算,与有限元法数值解对比.对比结果表明,采用小波伽辽金法进行大地电磁二维正演是可行、有效的.本文所提出的算法具有良好的通用性,可推广应用于求解其他电磁法数值模拟问题.

摘要：为探究组织结构与丝网印刷次数对蚕丝织物导电性、耐水洗性以及电热性能的影响,设计缎纹组织、斜纹组织、重纬组织3种结构,通过丝网印刷工艺制备氧化石墨烯(GO)改性蚕丝织物,经过原位还原制得还原氧化石墨烯(RGO)改性导电蚕丝织物。借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪对RGO改性蚕丝织物进行表观形态观察与晶体结构表征,分析了RGO改性蚕丝织物的导电性、耐水洗性和电热性能。结果表明:随着丝网印刷次数的增加,织物的电阻率逐渐减小;相同丝网印刷次数下电阻率最小的为RGO改性重纬蚕丝织物,经9次水洗后,丝网印刷5次所得RGO改性缎纹、斜纹、重纬蚕丝织物的电阻率分别增大了0.710、0.472、0.308 kΩ·cm;相比RGO改性斜纹和重纬蚕丝织物,RGO改性缎纹蚕丝织物具有较好的电热性能,在0.025 A的恒定电流下以10℃/s的升温速率达到96℃的饱和温度。通过丝网印刷工艺制备的RGO改性蚕丝织物在智能可穿戴纺织品领域具有良好应用潜力。

摘要：针对现阶段采用传统单一化上层云端对织造信息进行集中管理,易产生信息传输困难、可靠性低等情况,设计了一套基于云边端协同的织机设备信息采集与监测系统。首先,从中心云端、边缘端和设备终端对系统的总体架构进行设计;再从信息通信协同、数据存储协同和计算服务协同这3个方面对织机设备信息的通信、存储和应用服务展开研究;最后,以石家庄某织布车间的必佳乐OMNIPLUS-340型喷气织机作为测试对象验证系统的可靠性。结果表明,与纯云端通信模式对比,所设计系统平均通信延迟时间下降了20.8 s,平均通信吞吐率下降了446.58 Mb/h,为织造智能化生产提供了高可靠、高质量的数据支撑。

摘要：开展集中静载荷型冲击地压研究,对揭示实体煤巷道静载作用下冲击地压事件的发生过程及优化巷道支护设计方案具有重要意义。以甘肃某煤矿6126−1工作面回风顺槽水平应力作用下巷道失稳破坏为研究背景,通过自主设计的煤巷结构加载系统研究上覆载荷缓慢迁移叠加过程中侧向应力对煤巷失稳破坏及冲击危险性影响。试验中预设0 MPa、2.2 MPa、4.5 MPa三个侧向应力水平模拟煤巷近场侧压作用,利用声发射和摄像系统捕捉煤巷结构破裂失稳过程,揭示不同侧向应力下煤帮渐进破坏及冲击致灾机理。研究结果表明:上覆静载作用下煤巷与煤样(柱)的失稳冲击过程不同,弹脆性失效煤样在煤巷结构中呈现明显的峰后应变软化特征,导致煤巷结构的冲击倾向性相较于煤样(柱)有所降低,但高侧向应力会显著提升煤巷的冲击危险性。裂纹演化规律也有明显差异,煤帮失效的峰前阶段裂纹模式由最初的拉伸转变为剪切,并在约50%应力峰值剪裂纹占比达到最大;另外,侧向应力越大,峰值前后拉剪裂纹模式转变程度越小,剪切裂纹占比越高。根据研究结果对现场巷道防冲卸压及支护方案进行优化,为类似条件下煤巷冲击地压防治提供工程借鉴。

摘要：数据驱动新材料产业发展是第四研究范式促进材料创新,加快材料应用的多学科多领域交叉融合的技术热点.机器学习(machine learning, ML)作为一种重要的数据驱动方法,其结合第一性原理计算在材料科学、化学、物理学和计算机等跨学科领域展现出巨大的优势,为储能电池新材料的快速发展带来了新的机遇.为帮助研究人员了解这一新兴领域,本文系统地详述了高通量计算筛选和ML在储能电池材料研究中的最新进展,概括和总结了目前国内外应用较为广泛的在线材料数据库,举例介绍了新数据库的多层次构建,分析了目前数据采集方面的一些难点.论文进一步介绍了ML方法在高通量计算筛选、材料性质预测、材料结构与电化学性能构效关系研究和材料设计方面的应用实例,最后分析讨论了当前ML在储能电池领域面临的一些挑战,并展望了该领域的前沿研究.

摘要：探索乙酸钠、丙酸钠、葡萄糖和淀粉四种碳源条件下好氧流化床生物膜反应器(Aerobic fluidized bed biofilm reactor,AFBBR)内含氮污染物处理机制,并分析含氮污染物的时间沿程变化规律,揭示AFBBR系统内污水的脱氮机理。结果表明:丙酸钠碳源条件改善了AFBBR系统内污水处理效能,COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的平均去除率分别可达93.1%、86.9%、81.3%和57.2%;以淀粉为碳源条件AFBBR系统的同步硝化反硝化(SND)明显高于其他条件,而乙酸钠和丙酸钠显著增加了AFBBR系统内硝化速率(NR)和反硝化速率(DNR);时间沿程NH_(4)^(+)-N和TN的降解速率从高到低依次为丙酸钠>淀粉>葡萄糖>乙酸钠,最大降解速率分别可达3.3 mg/(L·h)和3.0 mg/(L·h)。

摘要：以飞灰为原料,采用酸洗与碱熔联合预处理耦合水热法制备了飞灰基HZSM-5(FA-HZSM-5)催化剂,并应用于松木催化热解制备芳烃的研究。系统考察了FA-HZSM-5制备过程中盐酸溶液浓度、碱灰比等预处理参数对FA-HZSM-5理化特性的影响,揭示了催化剂制备条件和热解过程参数对芳烃选择性生成的调控机制。结果表明,与商业HZSM-5相比,FA-HZSM-5具有较大的孔结构以及温和的酸强度,有利于单环芳烃(MAHs)的生成,并大幅降低多环芳烃(PAHs)的产率。当盐酸浓度为10%、碱灰比为1.5、热解温度为650℃、催化剂/松木比为20时,芳烃产率达到最大值10.82%。其中,MAHs产率为7.65%,PAHs产率为3.17%,相较于商业HZSM-5,PAHs产率降低了26.11%。

摘要：多孔微结构材料以其质量轻、比刚度/比强度高、抗冲击等优异力学性能,被广泛应用于航空航天等工程领域。相比单一材料设计,多材料设计可获得力学性能更优的微结构拓扑构型。拓扑优化是实现多材料布局设计的有效方法之一。通过构建基于差集的多材料水平集描述模型和交替活动相算法,提出了基于参数化水平集的多材料微结构拓扑优化设计方法。首先,构建了基于差集的多材料水平集描述模型,利用N个水平集函数实现N+1相材料拓扑的精确描述。然后,引入交替活动相算法,将原始N+1相多材料优化问题分解为N(N+1)/2个双相材料优化子问题,以减少设计变量与约束条件,提高计算效率。最后,采用均匀化方法计算多材料微结构的等效弹性张量,以宏观结构柔度最小化为优化目标,各相材料用量为约束条件,构建多材料微结构拓扑优化模型,并利用优化准则法实现上述优化模型的高效求解。数值算例结果表明,所提方法可有效实现多材料微结构的拓扑优化设计,所设计微结构均具有光滑的结构边界和清晰的材料界面。

摘要：功能单一和破碎化的城市新区开发模式引发了过度通勤和交通拥堵等问题,使产城融合成为新区发展的重要目标。以武汉市为例,利用手机信令数据识别产业新区居民通勤和非通勤出行特征,从空间联系视角测度其产城融合水平,总结其产城融合模式与特征,结果显示:产城均衡型新区的职住功能匹配程度好,出行距离较短;产城错位型新区虽职住功能相对均衡,但就业与居住存在空间错位,从而导致出行距离偏长;单一功能主导型新区职住功能匹配程度低、出行距离较长。进一步提取核心建成环境指标要素与产城融合评价因子进行关联性分析,发现产业新区公共设施配套与公交站点配置对通勤距离、通勤出行强度等具有更加显著的影响。基于不同产城发展模式特征,从用地均衡、公服设施配套和交通设施布局等角度提出差异化的产城融合优化策略。