以地下交通隧道兼顾人民防空功能的防护门为研究对象,提出一种新型双向消波活门。通过试验研究和数值模拟,对活门的消波性能和整体抗力展开研究。研究结果表明:在反射超压峰值为0.37 MPa的冲击波作用下,双向消波活门的消波率达到88%,远高于悬摆活门的39%消波率,余压均值为26 kPa,由此可优化或不再设置人防工程中的扩散室。在冲击波和撞击反弹力的共同作用下,随着冲击波幅值的增加,阀芯与阀体的接触点处产生塑性应变,但不影响卸载后阀芯的正常回位,消波活门的结构抗力满足抗冲击要求。
为改善钢筋混凝土柱外包角钢的加固效果,本文设计了一种新型外包角钢构造形式。利用ABAQUS有限元软件分别对未加固柱、增大截面加固柱、传统外包角钢加固柱、新型外包角钢加固柱进行轴压、滞回性能的模拟分析。并基于多尺度数值模拟方法,对3层空间框架结构进行加固前后静力推覆分析。分析结果表明,增大截面加固柱的轴压极限承载力、初始刚度最好,但在往复加载的中后期,由于外层混凝土的损伤和剥落,出现了明显的强度下降和刚度退化;新型外包角钢加固柱后期轴压剩余承载力为峰值的81.5%,并且其累计总耗能最高、层间位移角最佳;未加固柱的多尺度模型比三维实体单元模型减少近一半的计算时间,计算误差在5%以内;通过框架结构加固前后的静力推覆对比分析可知,新型外包角钢加固效果最好,柱端破坏转移到梁端破坏,达到“强柱弱梁”的效果。
针对市政污泥处置高能耗与资源化瓶颈问题,创新开发基于活性污泥源类藻酸多聚物(Alginate-Like Exopolymers,ALE)的缓释肥制备技术,并阐明其调控植物生长及根系微生态的机制。采用改良碳酸钠萃取法提取ALE((161.54±5.21) mg/g),通过调控滴注流速(1.0～8.0 mL/min)与滴出口径制备5.0、2.8和1.5 mm 3种粒径的Ca2+/Fe3+交联ALE凝胶缓释肥。水相释放实验显示,3种粒径缓释肥分别于第8、8和12天完全释放氮磷养分,确定1.5 mm为最优粒径。盆栽实验证实ALE缓释肥显著提升黑麦草干重141.18%(p<0.001)、小白菜根长80.79%(p<0.01)及樱桃萝卜根茎鲜重147.37%(p<0.001)。16S rRNA测序揭示ALE通过富集植物促生菌Pseudomonadaceae(+139.47%,p<0.01)、固氮螺菌Azospirillaceae(+114.83%,p<0.01)、特异性定殖微小杆菌Exiguobacteraceae(+281.25%,p<0.001)提升氮素利用效率;同步抑制亚硝化单胞菌Nitrosomonadaceae(-82.76%,p<0.01),调控氨氧化进程,并通过硫苷代谢激活鞘脂单胞菌-A4b分支Sphingomonadaceae sp. A4b(+2411.58%,p<0.001)实现十字花科特异性调控。该研究为开发污泥衍生新型肥料提供了理论支撑,兼具废弃物资源化与农业碳中和双重效益。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层通常存在不稳定性、机械强度有限以及耐久性低的问题。为解决这些问题,通过水热和化学接枝的方法对六方氮化硼(h-BN)进行了改性,得到乙烯基接枝六方氮化硼(h-BN-Si)使其在PDMS基体中实现均匀分散。对所得h-BN/PDMS复合材料的表征显示,其性能有了显著提升:当h-BN-Si添加量为8%时,溶胀率降低了96.97%,体积收缩率降至2.88%,室温固化时间缩短了50%。机械测试表明,6%h-BN-Si添加量的复合涂层强度更优异,黏结强度提高了134.9%,摩擦系数降低了27.3%。这些结果表明,在PDMS应用中采用h-BN-Si增强具有很大的潜力,为解决材料固有的局限性提供了一种切实可行的方法。
索夹是连接索体和其他索结构元素的关键组件,它的抗滑移性能直接影响到整个索结构体系的安全性和稳定性。本文选取国内某体育馆项目中的索夹节点作为研究对象,应用千斤顶顶推法对其进行了1∶1实物抗滑移承载力试验,并结合有限元分析软件ABAQUS进行了足尺仿真分析,研究了索径为90、95 mm铸钢索夹的抗滑移性能。研究结果表明,所测试索夹的抗滑承载力试验值均高于工程要求的抗滑摩阻力,且有1.5以上的安全系数;通过对实体拉索的轴向和径向弹性模量进行折减,将其等效替代为等直径的实心钢棒,可有效地模拟螺栓在张拉阶段的紧固力变化;螺栓在拉索张拉阶段的紧固力损失率与拉索的张拉力水平呈正相关,增大拉索的张拉力水平会引起螺栓紧固力的显著损失;通过有限元软件对索夹节点进行仿真分析,螺栓紧固力变化和索夹极限抗滑承载力结果与试验数据吻合良好,验证了该研究方法的准确性与有效性,可为类似的工程节点设计与分析提供参考。
<正>《青岛理工大学学报》创刊于1980年,双月刊,原刊名为《青岛建筑工程学院学报》,系由青岛理工大学主办,山东省教育厅主管,国内外公开发行的学术期刊。主要刊载土木工程、环境与市政工程、建筑学、机械设计制造及其自动化、车辆与交通工程、信息技术等学科具有较高学术水平和理论价值的基础研究与应用研究的论文,对国家、省部级基金资助项目产出的论文给予优先发表。本刊已被国际权威检索机构如美国《化学文摘》(CA)、美国《剑桥科学文摘》(CSA:MI)、美国《EBSCO数据库》所收录;被国内《中国核心期刊(遴选)数据库》《中国学术期刊(光盘版)》《中文科技期刊数据库》《万方数据—数字化期刊群》《超星期刊域出版平台》全文收录;是《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊。
针对当前电容电感(LC)传感器制造方法存在的工艺复杂问题,提出了基于多材料3D打印的LC传感器一体化制造方法。该方法利用电场驱动喷射3D打印技术完成传感器的制作,结合激光打孔技术实现垂直方向上的电路连接,实现了传感器一体化制造。通过实验分析,揭示了主要工艺参数对传感器电路性能和整体质量的影响。利用提出的方法,制备了LC温度传感器,并进行了感温性能测试。实验结果表明,该温度传感器在20～100℃范围内工作稳定,传感器的谐振频率随温度的升高呈现规律性的减小,传感器的灵敏度达12.2 kHz/℃。该方法为多材料多层电路的一体化制造提供了新的思路。
本文研究了静载作用下混合粘贴碳纤维板(HB-FRP)加固混凝土梁的力学行为表现及承载性能,研究参数为是否存在新旧混凝土界面及螺栓植入顺序。为此设计了6片3 m混凝土梁进行三点抗弯破坏性试验,使用作动器进行自下而上的加载方式便于观察FRP的剥离情况,同步采集FRP应变以及荷载-位移数据。试验结果表明:在锚固件布置数量相同的情况下,试件的极限荷载相近,新旧混凝土界面对极限荷载没有影响,但对试件荷载发展以及FRP应变产生不利作用,混凝土截面产生裂缝后,对混凝土新旧界面裂缝的产生具有诱导作用;且新旧混凝土界面开裂后,会对FRP应变的发展产生削弱的作用;螺栓预先植入的试件由于没有化学胶粘剂的整体约束作用,在残余荷载发展阶段螺栓发生了局部锚固失效的现象;螺栓的嵌入使得混凝土梁截面刚度发生变化,其主导了加固试件裂缝的产生与后续发展。
采用原位聚合法,结合分步聚合冻融循环工艺,制备了聚苯胺/聚乙烯醇-水凝胶改性导电膜(PANI/PVA-MCMs)。改性膜表面及膜孔内的水凝胶机械性能得到显著提升,孔径及亲水性也获得有效优化。结果表明,2500目改性导电膜的中值孔径从6μm降至117.96 nm,孔隙率达43.786%,接触角从132.46°降至38.97°,亲水性显著改善。此外,Zeta电位分析表明该复合水凝胶具有正电特性,这一特性使其能够与电芬顿技术产生协同效应,增强改性导电膜对有机污染物的去除性能。改性导电膜过滤体系在水处理领域展现出较高的应用潜力,为高性能导电膜的制备提供了新思路,未来可进一步探索其规模化生产的可行性。
根据经典路径规划算法在路径规划时的特点,发现经典路径规划算法在缩短路径长度方面性能较差,因此,提出了一种以障碍物顶点为标志的路径择优节点算法,以达到缩短无人驾驶汽车行驶里程的目的。利用Roberts算子提取障碍物边界,使用蒙特卡洛方法、层次分析法进行障碍物节点选取,并确定路径规划方向,设置安全距离函数重选路径节点,确保路径与障碍物之间保持一定安全距离。通过简单和复杂两种场景中的模拟仿真,验证了路径择优节点算法的有效性。