摘要：热绝缘性织物可以有效减弱高温对人体的伤害,生物质材料因其可再生和来源丰富的特点备受青睐,但在隔热材料领域的应用中仍面临挑战。以纤维素粉为原料,LiOH/尿素/水溶液为溶解体系,通过湿法纺丝和冷冻干燥相结合,制备再生纤维素气凝胶纤维,采用万能机械试验机测试纤维素气凝胶纤维的机械强度;并通过单因素实验分析了凝固浴、纺丝液浓度、纺丝速率、凝固时间和洗涤时间这5个因素对再生气凝胶纤维结构和性能的影响。结果表明:二级凝固浴,6%的纺丝液浓度,1.8mL/min的纺丝速率,2min的凝固时间和20min的洗涤时间制备的再生纤维素气凝胶纤维表现出优异的力学性能。此外,基于该纤维组装的织物表现出良好的隔热能力,红外热像仪观测到其在100℃下产生30℃的温差,拓宽了可再生生物质材料在隔热领域的应用。

摘要：为了研究7A04-T6高强铝合金偏心受压构件的稳定性能,进行了8根箱形截面柱偏压静力试验研究。分析了材料力学性能、偏压柱破坏模式和稳定承载力;基于验证的有限元分析模型,对不同偏心率、截面宽高比、板件宽厚比和构件长细比的高强铝合金箱形偏压柱进行了参数分析。结果表明:7A04-T6高强铝合金材料的平均名义屈服强度为536 MPa,明显高于6XXX系列普通强度铝合金的;轴力-弯矩相关曲线随构件长细比的增大从倾斜直线发展为半椭圆形再到平行直线;采用我国GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》中相关公式对7A04-T6高强铝合金箱形偏压构件稳定承载力的预测最为保守,承载力低估达28%,美国AA-2020和连续强度法的预测结果中有近50%的数据点偏于不安全;欧洲EN 1999-1-1对于绕强轴失稳的箱形偏压构件稳定承载力的预测精度较高,而对于绕弱轴失稳的箱形偏压构件稳定承载力的预测结果的离散性最高。基于我国GB 50429—2007修正的计算公式可以显著提高7A04-T6高强铝合金箱形偏压柱稳定承载力的预测精度,计算结果的离散性明显降低。

摘要：桥梁倒塌事故时有发生,通常会造成严重的人员伤亡和财产损失。我国桥梁众多,剖析导致桥梁倒塌的主要诱因,并结合桥梁防灾技术的研究进展探究桥梁抗倒塌的技术路径具有重要意义。首先,基于国内外桥梁倒塌案例,对桥梁倒塌的原因进行了总结和分类,分析表明设计缺陷、施工工艺不合理、在役期间维养不当等都有可能造成桥梁倒塌,而船舶撞击、爆炸、火灾、地震等突发事件或自然灾害也严重威胁着桥梁安全。随后,从上部结构破坏和下部结构破坏两个层面探究了桥梁倒塌风险的防控路径。由上部结构破坏引发的桥梁倒塌案例可知,不同形式的桥梁在倒塌前呈现出了特有的受力特征:梁桥的倒塌通常与超限荷载或侵蚀环境等因素引起的结构局部损伤累积有关;拱桥的倒塌通常与结构局部损伤、拱圈的稳定性等因素有关;悬索桥受主缆腐蚀、疲劳损伤等因素影响较大;斜拉桥拉索断裂或锚固区损坏易导致桥梁坍塌。此外,地基沉降、基础冲刷及撞击引起的桥梁下部结构破坏也极易造成桥梁局部或整体倒塌。最后,结合桥梁防灾技术的研究进展,归纳了若干提高桥梁抗倒塌能力的技术措施,包括设置阻尼系统、采用摇摆自复位桥墩、设置限位与防落梁系统等。研究内容有助于全面认识桥梁的倒塌行为,并为桥梁结构的抗倒塌设计提供借鉴。

摘要：随着电力负荷激增和电压水平不断提高,绝缘纸的力学性能和热稳定性面临着严峻挑战.然而,由于缺乏直接的科学理论或模拟指导,传统低效的“试错性”试验难以快速高效地研发新型纤维素复合绝缘纸.针对这一问题,本文提出通过分子动力学模拟,研究纳米氧化锌(nano-ZnO)对纤维素的力学和热学性能的提升效果.首先设计了nano-ZnO/纤维素复合材料模型,然后从微观角度分析了不同nano-ZnO含量的改性纤维素的力学性能和热稳定性,从而确定nano-ZnO和纤维素的最佳配比.结果表明,相比于未改性模型,nano-ZnO改性纤维素模型的力学性能、内聚能密度、玻璃化转变温度和导热系数均有提升,弹性模量最高提升了45.31%,导热系数最高提升了41.49%.因为nano-ZnO的加入能够有效填充纤维网络中的空隙,并增强纤维素链之间的作用力和导热通道,从而提升纤维素的热力学性能.本工作为可快速制备出具有优良热力学性能的改性纤维素绝缘纸提供有价值的理论参考.

摘要：增材制造(AM)的零件若存在悬垂部件,则往往需要添加额外的支撑结构,这不仅会影响打印效率,而且拆除支撑也会引发新的问题。结构自支撑设计能使增材制造摆脱对支撑结构的依赖,现已成为国内外的研究热点。本文首先总结了增材制造结构自支撑设计的原理,接着综述了增材制造零件整体结构自支撑设计的研究进展以及增材制造填充结构自支撑设计的研究进展。其中,根据不同的结构优化方式,将增材制造零件整体结构自支撑设计进一步划分为基于连续体结构拓扑优化、离散结构拓扑优化和形状优化的结构自支撑设计,并分析了各类优化方法的优缺点。最后,讨论了提升计算效率以及提升结构性能的解决方案,并对未来的应用场景以及未来的研究重点进行了展望。

摘要：红外隐身性能是新一代战斗机高温部件设计中的关键指标。高温部件通常采用热障涂层作为面层,通过表面涂覆红外低发射率涂层实现红外隐身。研究了不同涂层制备工艺对复合涂层性能的影响。采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术和大气等离子喷涂(APS)技术,以DZ40M高温合金为基体,通过PS-PVD或APS制备不同厚度的7YSZ陶瓷层,随用电弧离子镀沉积Al中间层以提升表面导电性,并通过电镀法形成Pt红外低发射率层。研究表明,Al层在真空热处理过程中与YSZ发生原位反应生成致密α-Al2O3层,显著增强涂层间结合强度。当采用APS工艺制备YSZ层,Al/Pt的厚度比接近1∶1时,复合涂层在真空热处理后红外发射率可低至0.21,结合强度达41 MPa,通过优化Al/Pt层的厚度比,结合强度可进一步提升至53 MPa。若Al层过薄,Pt层会出现微观翘起,若Al层过厚,则会导致Pt层微观层面产生起伏与空洞,这两种情况均会对复合涂层的红外性能与结合强度造成影响。当采用PS-PVD工艺制备YSZ层,复合涂层在真空热处理后红外发射率低至0.27,结合强度达到68 MPa。为高性能红外隐身涂层的设计与工艺优化提供了重要理论依据。

摘要：自密实混凝土具有流动性大、密实度高的特点,常被用于钢管混凝土等特殊工程结构,但其制备及施工过程极易受工程现场复杂因素影响,产生不可控的工作性能波动,目前缺乏基于流变学本质的分析控制指导方法。本文统计并分析了实际工程现场的混凝土流变参数,结果表明混凝土的流变参数在多样本条件下符合良好的对数正态分布。根据样本95%置信区间进行了整体混凝土稳定性分析,将s0∈[194.75,225.76]∩∈[88.76,95.00]作为混凝土稳定性良好的判据;并结合混凝土在泵管内的流动形式对现场调整的混凝土的流变参数进行分析,讨论流变性能的调控方向,提出基于混凝土流变参数的可泵性区间(τ_(s0)=[54.17,391.76]∪μ=[52.77,126.66])和流变性能优化方法。基于现场统计的流变参数曲线特征,从本质上揭露了混凝土的内部均匀性特征,提出了现场施工的自密实混凝土均匀性判据,为自密实混凝土均匀性评价体系、流变性能调控、配合比设计提供理论依据。

摘要：硝酸盐是地下水中最有害的污染物之一,会严重影响人类健康,亟需发展有效的去除措施.传统的处理方法既耗能又不经济,且去除效果不理想,而氨肥料作为重要的资源,也亟待采取既环保又经济的制备策略.电催化硝酸根还原法(NO_(3)RR)既能去除NO_(3)^(-)污染,实现固氮的同时生成得到高附加值氨(NH_(3)),因而受到了广泛的关注.NO3RR能够获得较高的NH_(3)产率和法拉第效率(FE_(NH_(3))),同时避免竞争性氢析出反应(HER),并且无需克服强的N≡N三键(941 kJ mol^(-1)).铜(Cu)基材料价格低廉、储量丰富,并且具有优异的催化性能和较弱的HER活性等优势,其在NO_(3)RR中展现出特殊活性,但离实际应用还有一定距离,因此,亟需通过改性策略优化Cu基材料,从而提高催化剂的性能.本文概述了Cu基材料电催化NO_(3)RR转化的最新进展,重点讨论了各种Cu基材料在设计、合成和性能优化方面的研究,如晶面工程、合金与掺杂、异质结构、空位工程和单原子结构等不同的材料设计与调控手段,阐明了使催化剂具有更优越的反应活性、选择性、FE_(NH_(3))和稳定性的设计、合成和调控思路.最后,简要讨论了该领域的发展方向和挑战,并展望了NO_(3)RR的工业应用发展.

摘要：针对再生骨料混凝土持水能力差,导致植物难以生长的问题,本文采用某公司生产的再生骨料,设计包含水胶比在内的配合比方案,利用砖渣吸水率强的优点制备再生骨料混凝土,分析砖渣含量对混凝土抗压强度、酸碱性、孔隙率与保水性的影响。结果表明:①当砖渣含量由10%增至20%时,养护时间为7、28 d的再生骨料混凝土抗压强度分别下降9%~55.7%和15%~58.7%。②混凝土的破坏模式有完全破坏、局部破坏、裂缝破坏3种。③当孔隙率下降3%时,混凝土的强度增幅达到20.7%~147.4%。④掺入含量为10%~20%的砖渣能使再生骨料混凝土的含水率增加18.9%~41.9%,较好地改善混凝土的保水性能。⑤混凝土的pH为10~11,pH随着砖渣含量由10%增至20%而略有升高。

摘要：为了解决再生骨料生态混凝土过高的碱性制约其推广应用的问题,本文以工程渣土再生骨料为研究对象,通过L 16(44)正交表设计生态混凝土配合比,研究了设计孔隙率、水胶比、粉煤灰掺量和硅灰掺量对生态混凝土的酸碱度、有效孔隙率、抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度这5个测试指标的影响规律,结合Z值综合评价法筛选得到最优配合比,研究了喷涂硅烷浸渍剂和质量分数为2%的过磷酸钙溶液、掺入过磷酸钙或氯化铝对生态混凝土的降碱效果。结果表明:①再生骨料生态混凝土的最优配合比:设计孔隙率为24%,水胶比为0.34,粉煤灰掺量为30%,硅灰掺量为6%。②设计孔隙率对生态混凝土的酸碱度、有效孔隙率、抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响程度大于水胶比、粉煤灰掺量和硅灰掺量分别对这5个测试指标的影响程度,是这5个测试指标的主要影响因素。③喷涂1次硅烷浸渍剂可将生态混凝土的pH降至8.55,其降碱效果最好;其次是掺入6%氯化铝和6%过磷酸钙,生态混凝土pH降至9.54和9.65;喷涂3次质量分数为2%的过磷酸钙溶液仅能将生态混凝土pH降至10.26,其降碱效果较差。