摘要：近年来,随着稀土产量与需求之间的供需矛盾日益加深,对稀土资源的高效绿色提取和分离提出了更高的要求.特别是从稀土矿选矿废水、精炼废水、海水和温泉等低浓度的稀土溶液中回收稀土资源已成为研究热点.相比于蒸发结晶、化学沉淀、溶剂萃取等传统提取技术,吸附法因具有操作简单、成本低廉、处理量大和适应性强等优势,成为低浓度稀土深度回收的潜在方法之一.本文汇总了近年来国内外有关于稀土离子吸附材料的研究进展,详细介绍了矿物基、碳基、金属−有机框架基和高分子基等吸附材料的设计与合成思路、微观形貌、吸附行为、材料性能和潜在的应用潜力.最后,对比指出了各种吸附材料的优势和不足,提出开发面向应用的高效绿色靶向吸附材料是未来稀土吸附材料的主要发展趋势,靶向吸附技术也将成为低浓度稀土溶液(废水)资源化的主要方法,以期为稀土资源的高效利用提供参考.

摘要：多普勒穿墙雷达在定位墙后目标时,存在以下两个难点:(1)准确获取频率混叠区域目标瞬时频率;(2)通过获取精确的墙体参数来减小墙体对定位造成的影响。针对以上问题该文提出了一种结合Hough变换和支持向量回归-BP神经网络的目标定位算法。该文首先设计了一种多视角融合穿墙目标探测模型框架,通过获取不同视角下的目标位置来提供辅助估计墙体参数信息;其次,结合差分进化算法和切比雪夫插值多项式提出了一种目标瞬时频率曲线的高精度提取和估计算法;最后,利用估计的墙体参数信息,提出了一种基于BP神经网络的目标运动轨迹补偿算法,抑制了障碍物对目标定位结果的扭曲影响,实现了对墙后目标的精确定位。实验结果表明,相较于传统的短时傅里叶方法,该文所述方法可以准确提取时频混叠区域的目标瞬时频率曲线并减小墙体造成的影响,从而实现墙后多目标的准确定位,整体定位精度提升了约85%。

摘要：横风作用下高速列车气动横向力和倾覆力矩显著增加,气动性能显著恶化,列车脱轨、倾覆可能性增大,严重影响列车运行安全。受电弓作为高速列车核心的外突部件,直接受到横风的影响,因此改善受电弓区域的横风气动性能显得尤为重要。以鞘翅目生物形态为原型,构建受电弓仿生导流罩几何外形,并以8车编组高速列车为基准,建立4种不同的计算模型:原始模型(模型Ⅰ)、仅受电弓Ⅰ加装导流罩(模型Ⅱ)、仅受电弓Ⅱ加装导流罩(模型Ⅲ)、受电弓Ⅰ和Ⅱ均加装导流罩(模型Ⅳ)。基于三维稳态SST k-ω双方程湍流模型,分析不同方案下高速列车整车以及受电弓区域的横风气动性能。研究结果表明:安装受电弓导流罩后,气流更为平顺地越过受电弓区域,阻滞效应减小,下游车体顶部和受电弓Ⅱ(升弓)区域的气流速度有所增加,同时造成列车背风侧的流场结构改变。相比原始模型(模型Ⅰ),导流罩模型(模型Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)均可减小列车气动横向力和倾覆力矩,其中模型Ⅱ和模型Ⅲ的横向力分别减少9.65%、4.18%,倾覆力矩分别减少11.47%、4.37%;受电弓Ⅰ与受电弓Ⅱ均被包裹的模型Ⅳ效果最为显著,8车编组列车横向力和倾覆力矩分别减少11.39、16.81%。研究成果可为横风环境下新一代高速列车受电弓区域优化设计提供参考。

摘要：1以“山水林田湖草沙冰”八种生态资源为创意来源,用几何符号化风格,采用可视化的形式进行生态信息呈现,认知我国生态资源,倡导共建美丽中国。2立足于湖南省郴州市的文旅融合发展现状、特色地域文化、各类旅游资源和城市精神气质,将插画与信息可视化相结合,对郴州市文旅信息进行了视觉化表达。

摘要：目前隧道掘进机(TBM)施工过程的钢拱架安装均采用人工操作的形式完成,作业环境非常恶劣,导致钢拱架支护效率低、劳动强度大、施工风险高。为此,笔者及其所在团队前期设计了一种钢拱架快速封口安装机构,用于代替人工完成钢拱架的封口作业。抓取模块作为该封口安装机构中直接与钢拱架接触的核心部件,需要具有足够的传动性能,以满足夹持作业需求。为此,文中基于螺旋理论,建立了其运动学模型,推导了输入旋量和输出旋量之间的虚拟系数,研究得到了抓取模块的传动性能,并提出了相应的传动指标;在此基础上,建立了抓取模块的尺寸参数优化模型,结合钢拱架封口件的实际抓取需求,得到抓取模块各尺寸参数的优化结果如下:卡爪与连杆的初始夹角α=88°、导杆的初始位置l_(FJ)=170 mm,导杆运动范围0~63 mm。利用ADAMS软件对抓取模块从夹持到张开的姿势变化过程进行分析,得到以下结论:卡爪末端间的距离从50.0mm逐渐增加至234.6mm,满足抓取空间需求;输出扭矩呈先增大后减小的趋势,卡爪完全张开时扭矩最小值为21.23N·m,满足输出扭矩需求。钢拱架封口成环的样机实验表明:抓取模块尺寸参数的测量值与计算模型仅相差4.5mm,说明模型是正确的;钢拱架的整个封口安装时间为8.6min,与传统人工作业相比,钢拱架封口机构的作业效率提高了20%~70%。

摘要：颗粒分析试验被广泛应用于土木、水利水电和采矿等诸多工程中,以确定材料的颗粒级配。但对于工程中常见的超大粒径填料合理取样质量问题,尚缺少可依据的文献资料。将试样选取视为一种分层抽样过程,结合抽样分析理论,建立了能够确定样本容量的理论公式;考虑到颗粒材料平均粒径与其级配分布的关系,提出了一种为确定材料整体级配所需试样质量的通用方法。对不同级配分布情况开展了针对性试验,验证了所提出方法的适用性。并将该方法应用于确定重庆江北机场和贵州龙洞堡机场填料的颗粒级配,取得了良好效果。所得结果可为相关工程实践及规范的发展和完善提供参考。

摘要：由散乱数据稳定重构曲线曲面,在变分拟插值方法的基础之上,提出了使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法.首先,根据给定数据点的法向构造隐式函数的非零约束,构造计算隐函数系数的迭代格式,并讨论其收敛性;然后,在此基础上引入加速因子,对隐式迭代算法进行加速,同时讨论了加速算法的收敛性;最后,为了降低迭代过程空间和时间的复杂度,给出了一种加速算法的改进版本.数值实验表明,使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法对曲线曲面重构是有效的,并对部分信息缺失、非均匀分布、带噪声采样数据的重构也达到了较好的效果,且实现简单,易于并行.

摘要：锂离子电池是一种较为复杂的电化学系统,其涵盖质量传递、电荷传递、热量传递以及多种电化学反应等物理化学过程.其不仅物理尺度跨越大,从微观活性颗粒、极片、电芯跨越到电池模组,还面临着成组配对以及均衡性的问题,这些问题加剧了电池设计和性能综合评估的难度.通过计算机数值仿真技术,建立数学模型,全面和系统地捕捉电池工作过程各物理场的相互作用机理,分析其演化规律,能够为优化电池系统设计提供理论支撑.本文对锂离子电池的数值模型研究进展和发展趋势进行了综述.同时对主要理论模型进行了分类整理,总结了它们的特点、适用范围和局限性,指出了将来进一步研究的方向和难点所在,这些对锂离子电池多尺度数值模型的理论研究和工程应用都具有指导性的意义.

摘要：针对高速地铁列车通过隧道区间风井扩大段时引起的乘客耳感不适,依托某带隧道风井的地铁线路区间及设计时速120 km的8车编组地铁列车,以ATO运行模式开展实车试验;在确保试验可重复性的基础上,探究列车站间运行时各车厢内外压力变化规律,分析区间风井扩大段引起车内外压力突变的原因。结果表明:车头和车尾先后高速通过风井段时,相当于经历了隧道断面面积先扩大再缩小的变化过程,会形成类似于车头和车尾驶出和进入隧道洞口的物理现象,车头、车尾通过区间风井扩大段会导致车外压力的上升、下降,此时产生的压力突变是导致耳感不适的主要原因;尾车至头车的车外压力正峰值和负峰值全程呈上升趋势,头车和尾车压力变化峰峰值接近,分别为1 617和1 723 Pa,5车压力变化峰峰值最小,为964 Pa;列车通过区间风井扩大段时,车内压力变化幅值受运行速度的影响较大,速度为113 km·h^(-1)时,任意3和1 s内的车内压力变化幅值均超过相应标准中的耳感舒适性要求。

摘要：探测器的进入、减速、着陆过程是火星探测任务中的关键一环,火星降落伞在其中起着至关重要的减速作用。然而,作为火星任务中唯一成功使用至今的伞型,盘-缝-带伞型已经达到了其尺寸极限,而新一代的超声速盘帆伞和环帆伞亦在飞行试验中全部失败,这可能与其复杂的透气特性(几何透气性和织物透气性)相关。但目前针对织物透气性的研究主要集中在亚声速范围,超声速条件下织物透气性的影响机理尚不明了且报道极少。以火星科学实验室降落伞为基础模型,从伞衣厚度和相对透气量等关键设计参数角度,对其开展织物透气性影响机理的数值研究。结果表明:针对透气性伞衣,织物透气性的改变对降落伞的阻力性能影响较小,但对降落伞的稳定性影响较大;对于1 mm伞衣厚度,16%~24%的相对透气量稳定性较优;对于12%相对透气量的伞衣,0.2~0.5 mm的伞衣厚度稳定性最佳;相对亚声速来流,超声速来流下的透气性降落伞的稳定性更高。以上研究结论能够为新一代降落伞织物透气性的设计提供一定的理论参考。