大型土木结构的结构行为一致多尺度模拟——模拟方法与策略

针对大型土木结构以结构健康监测和损伤评估为目标的有限元分析的需要,从理论上探讨了复杂土木结构的结构行为一致多尺度模拟的方法和策略,指出对于大型复杂土木结构而言,适合考虑局部细节特性的结构行为多尺度建模的策略是:对于有限个需要重点关注的局部细节采用"小尺度"建模,而结构其他部分采用"大尺度"建模.针对目前大型复杂土木结构的建模都是借助于大型商用有限元软件,而现有软件都无法直接做到结构行为一致多尺度模拟,文中引入有限元方法中的子结构方法,从数学描述上对传统子结构方法加以改进,使之适合解决结构行为一致多尺度模拟问题.     

液体介电体电容率的测量方法

介绍了用电磁波谐振法测量液体相对电容率的方法,解决了可变电容器的准确取值问题,液体相对电容率的实验测量结果与实际标准值符合较好。     

钛基固体超强酸对环己酮乙二醇缩酮催化反应的特性

合成S042-/TiO2、SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)、SO42-/TiO2-ZrO2三种不同的固体超强酸,以环己酮乙二醇缩酮为探针反应,发现550℃下焙烧的SO4 2-/TiO2-Ce(Ⅳ)催化活性最好.并以SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)为催化剂,考察反应温度、催化剂用量、反应时间、反应物配比和带水剂对缩酮化反应转化率和选择性的影响.结果表明,反应温度为110～125℃、催化剂用量占反应物料总质量的0.5%、环己酮和乙二醇物质的量比为1:1.5、反应时间为1 h、环己烷为带水剂时,环己酮的转化率达95.2%,环己酮乙二醇缩酮的选择性98.7%,催化剂的重复使用效果好.     

一种新的中介真值程度的度量方法及模糊谓词的分解

以中介数学系统为背景, 为处理现实生活中普遍存在的模糊现象提供一种度量逻辑真值程度的新方法. 在建立了谓词的标准度概念后, 描述了谓词的真值与对应的数值区域之间的关系; 采用距离的概念, 并以对应谓词真值的数值区域长度为基准, 给出了一维情形下的个体真值程度函数以及基于真值程度函数的一元谓词的表示法.又在提出了λ-真值程度截集、数与谓词的乘积概念后,给出了关于一元模糊谓词的中介分解定理, 从而建立了一元模糊谓词与清晰谓词间的量化关系.应用示例表明:真值程度函数的定义具有计算机可以处理的定量形式且具有客观性和普适性的特点.     

N, N′-二吡啶基-3-亚甲基-1, 2-乙二胺-稀土硝酸盐配合物的合成与表征

在乙腈溶液中合成了N,N′-二吡啶基-3-亚甲基-1,2-乙二胺(L)的稀土硝酸盐系列配合物.利用元素分析、 红外光谱和差热-热重分析等手段对所合成的配合物进行了表征,结果表明合成的配合物都符合稀土金属离子与配体为1∶1的化学计量比,其组成可表示为[RE(NO3)3L]·nH2O [RELa(Ⅲ),Nd(Ⅲ),Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ),Er(Ⅲ),n2.5,1.5,1].另外,初步研究了其中Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)配合物在室温固体状态下的荧光性质,结果显示这两个配合物表现出相应的Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)离子的特征发射.     

纳米二氧化钛对痕量铅的吸附性能研究

提出了纳米TiO2分离富集, 火焰原子吸收光谱法测定水样中痕量铅的新方法.考察了铅在纳米TiO2上的吸附动力学、最佳酸度和吸附容量.实验结果表明：在最佳实验条件下,纳米TiO2能定量、快速地吸附水中的痕量Pb^2＋,其静态吸附容量为17.90 mg/g.吸附在纳米TiO2上的Pb^2＋可用0.1 mol/L HNO3＋0.1 mol/L CH3COOH完全洗脱.对Pb2＋的检出限为2.57 ng/mL, 相对标准偏差为2.5% （n=11, ρ=0.10 μg/mL）,加标回收率在94.5%～102.5%之间.可用于实际水样中铅的测定.     

气流床粉煤气化的Gibbs自由能最小化模拟

用Gibbs自由能最小化方法对粉煤气化过程进行了热力学平衡分析。对一混合煤种，在3.0 MPa和气化温度限制在1 200 ℃～1 450 ℃时，研究了氧-煤比、蒸气-煤比对气化炉出口气体组成、温度和有效气产率的影响，并由此确定了可行的操作域是氧-煤比545m3/t～605 m3/t、蒸气-煤比为152.64 kg/t～313.92 kg/t及其对应的工艺指标。从操作域中选择有代表性的工艺条件为氧-煤比578 m3/t、蒸气-煤比为187 kg/t，对应的气化炉出口温度1 358 ℃，CO+H2干基体积分数为91.5%，有效气产率为2.123(CO+H2)m3/kg。同时，研究了碳转化率和热损失对气化工艺指标的影响，其影响是显著的。     

一种活性炭比容量的测试

本文采用三电极有机锂盐体系对一种性炭(AC)的比容量进行测试、分析,发现在活性炭对称电容器中,正极活性炭的双电层容量为79.24F/g,活性炭做负极时,在不同的电位下表现出不同的容量性质,在较低电位下活性炭比容量为61.85F/g,而较高的电位比容量为96.54F/g.在对比活性炭对称电容器体系和AC/Li4Ti5O12、 LiMn2O4/AC两种不对称电容器体系,发现AC/Li4Ti5O12、LiMn2O4/AC不对称电容器测试出来的活性炭比容量比活性炭对称电容器的测试出来比容量提高约9.6%～17.8%不等.     

一种新型结构质子交换膜的研究

质子导体的研究近年来受到了广泛的关注,具有质子传导能力的电解质材料可广泛地应用于燃料电池、电解池、电化学反应装置以及传感器等领域[1],特别是作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心组件之一的质子交换膜越来越受到人们的重视.Nafion (Du Pont)全氟磺酸膜是目前广泛用于PEMFC中的一种质子导体.     

肌红蛋白-鲁米诺化学发光反应与温度关系的研究

以肌红蛋白-鲁米诺的化学发光反应为基础,考察了固体肌红蛋白在不同温度下(在20 mL/min氩气的气氛中)加热2 h后,肌红蛋白水溶液-鲁米诺化学发光体系的化学发光强度与温度的关系.实验发现随着温度的升高,肌红蛋白浓度与发光强度之间的线性回归方程的曲线斜率逐渐增大,即灵敏度增高;当显度升高到328 K时,肌红蛋白与鲁米诺之间的化学发光行为发生突变,并且随着肌红蛋白浓度的增加,发光强度降低,其线性和灵敏度都很差.借助TG和DSC热分析图谱发现DSC热分析曲线得到肌红蛋白的相变温度为308.67 K,恰好对应于TG热图谱中第一个失重的温度309.10 K.