摘要：新-旧沥青的有效融合,对再生混合料的使用性能起着决定性作用。深入分析新-旧沥青的扩散过程、量化两者的混合程度,对再生混合料的设计及其性能调节具有极大的实际意义。为了比较真实地模拟新-旧沥青的扩散行为,探讨新-旧沥青界面融合特性,不同混合条件下新-旧沥青融合程度的定量分析、相容渗透剂对新-旧沥青迁移深度的影响。从微观尺度出发,首先模拟温拌再生混合料新-旧沥青融合的三阶段:物理裹附、机械拌合、相互扩散;在分层抽提的基础上,通过凝胶渗透色谱(GPC),获取沥青分子量大小和分布情况,对新-旧沥青融合程度进行量化分析;然后选取合适的分子示踪剂及试验参数,采用傅里叶转换红外光谱(FTIR)研究新-旧沥青的迁移深度,探讨相容渗透剂对新-旧沥青的迁移深度影响。结果表明:大分子比例(LMS)定义的混合效率,可有效定量表征新-旧沥青的融合;无扩散阶段的温拌再生混合料中新-旧沥青的混合效率为29.8%,扩散阶段保温2 h后混合效率达到56.3%,两者的混合效率相差26.5%;对新-旧沥青融合的扩散阶段进行保温,改善了新-旧沥青的融合效果;端氨基丁腈橡胶(ATBN)具有沥青不具有的基团,可以作为适宜的分子示踪剂;添加渗透性良好的相容渗透剂可增加旧沥青的渗透深度,当分层抽提层数为3层时,未加相容渗透剂,新-旧沥青迁移深度为2层,添加相容渗透剂后,迁移深度增加为3层。

摘要：厌氧消化由于低成本和能源回收等优点越来越引起广泛关注。为克服大尺度研究动态厌氧过程的不足,基于微反应器和定量图像分析技术定量研究有机负荷对水力剪切力的影响。结果表明:气泡的上升速度v随气泡直径d增大而增大;当培养液COD从2 000mg/L增加到4 000 mg/L时,大气泡(0.20~0.50 mm)的比例从22.78%增加到56.48%,增加了1.48倍。因此,适当增大有机负荷可以显著提高气泡中大气泡的比例和气泡的上升速率,从而提高溶液的水力剪切力,强化产沼气。

摘要：为更高效清洁的利用生物质能,提高生物质热化学利用效率。使用13 NMR、FTIR与量子化学计算相结合的方法从微观尺度分析了高温稻壳焦和秸秆焦的结构演化规律。实验结果表明:高温下生物质焦含氧结构演变趋于同一性。芳香边界取代处的氧含量随温度升高而下降,羧基含量略有升高,其余结构形式的氧几乎不变。设计并计算了氧接芳香族结构与热解系统中游离基团的可能反应转化路径。与游离碳相结合形成新的羧基位于芳香边界是最可能发生的,反应释放能量68.11 kJ/mol。

摘要：微观尺度绿色基础设施为城市建成区提供在地雨水管理技术手段,活化并强化土地多用途,创造宜人的公共环境。研究概括了微观尺度绿色基础设施的5个主要工程技术要点,提出通过材料选择和微地形处理等景观设计途径优化微观绿色基础设施的建设。并就微观绿色基础设施实施中存在的难点问题进行了讨论。

摘要：增材制造技术凭借其生产几何复杂结构(如晶格结构)的能力而广受欢迎.在航天航空和汽车领域轻量化设计中,晶格结构具有极大的优势.众所周知,振动问题是航天航空结构设计广泛关注的问题之一,为了避免结构动力破坏,有必要开展结构振动频率研究,尤其是结构自振频率研究.本文针对一阶频率最大化问题,提出了一种维诺梯度随机晶格结构多尺度优化设计方法.首先,在微观尺度上进行了维诺随机晶格微观结构生成和分析.然后,采用无惩罚密度法进行宏观结构优化.最后,基于得到的相对密度分布和映射关系,重构了全尺度维诺梯度随机晶格结构.数值算例验证了该方法在维诺梯度随机晶格结构设计中的正确性和有效性,振动试验也验证了所提出的多尺度方法的有效性和优化的梯度晶格结构在结构动力响应方面的优势.

摘要：基本摩擦系数是影响岩体结构面抗剪强度的重要参数。常规室内试验方法所确定的基本摩擦系数往往受矿物成分、温度等因素影响,为系统揭示结构面的基本摩擦性质,分别研究了砂岩宏观摩擦系数与微观摩擦系数,并建立了两者的关系。首先,通过X射线衍射、纳米压痕试验确定砂岩矿物组分与力学参数。其次,采用倾斜试验、直剪试验开展摩擦系数的宏观尺度研究,对规格为10 cm×10 cm×5 cm的平直结构面试样开展直剪试验,分别施加1、2、3、8、12 MPa的恒定法向应力,研究表明,摩擦系数随法向应力增加呈对数降低趋势,随剪切速率增加呈对数增长趋势。再次,采用纳米划痕试验开展摩擦系数的微观尺度研究,研究表明,低荷载条件下,长石矿物摩擦系数随荷载增加表现出先降低后保持不变的趋势,石英矿物摩擦系数随荷载增加表现出先降低后增加的趋势;此外,随着剪切速率的增加,两种矿物的摩擦系数在低荷载条件下呈增长的趋势,在高荷载条件下基本保持稳定。最后,基于摩擦系数的宏-微观摩擦系数试验结果,采用速度-状态摩擦(RSF)定律建立红砂岩基本摩擦系数与矿物摩擦系数的线性回归方程,并通过直剪试验验证了该经验关系的可靠性,其误差范围为0.17%~0.91%。研究结果为基本摩擦系数的测定与取值提供了新思路。

摘要：为连续、精确地测量纱线和织物组织单元的拉伸变形量,结合数字图像相关法(DIC),提出一种微观尺度下的单轴拉伸变形测量方法。首先选取4种织物,从织物中抽取纱线、裁剪织物试样,并制作合理的散斑。然后对纱线和织物试样分别进行单轴拉伸实验并用相机记录整个过程。最后在DIC测试软件中添加引伸计,计算拉伸过程中单纱分段线应变以及织物单元结构在经、纬方向上的线应变。结果表明:单纱拉伸过程中,各处线应变增长速率不同;织物微小变形下内部结构呈非均匀变形,其中纬编针织物线圈变形不均匀性更为明显。基于DIC的微观变形测量方法揭示了纱线和织物生产、应用中的微量变形规律,为智能可穿戴电子纺织品的设计与应用提供指导。

摘要：基于POI数据,运用平均最近邻分析和核密度分析方法识别武汉市文化创意活动空间特征及细分行业差异,并借助地理探测器探索影响文化创意产业在微观尺度空间分布的主要因素。结果表明,武汉市文化创意产业整体集聚特征明显,不同环节的文创活动在产业结构、技术类型和市场需求等方面存在较大差异,行业集聚受区域商业氛围和创意氛围的影响最大。不同类型的文创产业空间分异特征及主导因子存在差异,反映出价值链不同环节文化创意活动区位需求的差异。

摘要：进入城镇化后期,城市建设多在中微观尺度展开,因此,在"双碳"背景下探索街区尺度的绿色低碳发展具有重要的现实意义.本文从国际低碳街区的经验借鉴入手,从资源循环、可再生能源、建筑布局、绿色碳汇、基础设施等方面总结街区减碳策略和实施经验,强调在街区尺度规划建设发挥系统统筹作用的重要意义,并进一步构建城绿融合的街区格局、公交导向的交通出行、绿色韧性的基础设施、便捷互联的智慧管治系统五个维度的低碳街区建设技术框架.

摘要：基于对传统双向渐进结构优化(BESO)方法的改进,通过均匀化方法建立微观尺度多相材料布局分布与宏观结构材料弹性张量之间的联系,集成宏观结构所得到的位移场,推导出带有宏观结构力学特性的微观灵敏度。提出以宏观结构最大刚度为目标、对极小尺度周期性排列的材料微结构胞元进行布局优化设计的方法。本文算例结果表明,该方法在微结构多相材料布局优化设计过程中,不仅克服了拓扑优化领域常见的"棋盘格"现象,得到了边界清晰、受力合理的多相材料合理分布布局优化结果,而且整体优化过程稳定,具有很强的工程实际应用价值。