Speciation of nickel in surface waters measured with the Donnan membrane technique

The evaluation of the ecotoxicological risk of nickel (Ni) in surface water is hampered by a lack of speciation data. Six surface waters were sampled and speciation of Ni(II) was measured by the Donnan membrane technique (DMT) combined with radiochemical determination of ⁶³Ni. The free Ni²⁺ ion fraction in the dissolved (<0.45 μm) phase was determined at background Ni concentration ((4-8) × 10⁻⁸ M) and at concentrations in the range of toxicity thresholds for the Ni sensitive species Cerodaphnia dubia (5 × 10⁻⁸ to 2 × 10⁻⁶ M). The free ion fraction ranged from 4 to 45% at background Ni and increased with increasing Ni concentration and water hardness and with decreasing pH. The equilibration time after addition of Ni²⁺ (3 h-7 d) did not significantly change the measured free ion fraction. Predictions of the Humic-Ion Binding Model WHAM (Windermere Humic Aqueous Model) VI overestimated the observed free Ni²⁺ fraction (median > two-fold), even when assuming that all dissolved organic matter (DOM) was present as fulvic acid (FA). The impact of several model parameters affecting the prediction of Ni speciation were evaluated, including the solubility product of Fe(OH)₃, which affects the Fe competition for complexation by DOM. The best fit (R² = 0.88) was obtained by increasing only the distribution term ΔLK₂, which modifies the binding strength of multi-dentate sites, to accommodate the observed dependence of free ion fraction on Ni concentration.     

三维形貌检测中自动参考栅技术的改进

通过对形貌检测中理论参考面相位分布规律的分析 ,对三维形貌轮廓术中参考面相位自动生成技术进行了研究。利用采集的待测物体栅线图样中未变形区域对应相位信息 ,通过最小二乘迭代法数据拟合 ,获得理想参考面相位分布参数 ,也就是获得理想参考面上的相位分布。由于不需另外采集实物参考面变形光栅图像 ,不仅减少了实物参考面的采集步骤 ,而且不需要对实物参考面相位进行求解 ,这样就可以真正实现只采集一幅图像解调形貌 ,从而提高测试速度 ,同时还可避免由于采用实物参考面而存在的误差 ,使得求解兼有理想参考面方法与实物参考面方法的优点。利用改进的方法对塑胶小熊猫面具进行了实际测量 ,给出了测试结果     

数字散斑相关方法与应用研究进展

数字散斑相关方法(digital speckle correlation method, DSCM)作为固体实验力学领域材料表面变形场测量的一种非接触式方法与其它技术相比具有一些独到的优点,其有效性已经在近20年中被众多的应用实例所证明.近年来该方法在理论上逐步完善,一些现代的数学理论和数学方法(例如:小波变换、遗传算法、神经网络等)逐渐被引入到该方法中;在实验中的各个技术环节上正在逐步的改进,其结果的精度逐步的提高,结果收敛的速度也逐渐的加快;其应用的领域正逐渐从常规材料的测试向一些新型材料测试、从宏观场逐渐向细微观尺度、从常规环境向比较恶劣的环境、从实验室测试逐步向工程现场应用、从静态准静态向动态准动态等方面发展.本文简要介绍了DSCM的基本原理和数学模型,在相关搜索的改进、相关系数的选择、灰度级的重建和图像识别方面的进展以及在材料力学性能测试,微尺度变形场测量等方面的应用.最后就这一实验测量技术的几个可能的发展趋势进行了预测.      

用数字圆栅技术研究橡胶类材料I型断裂问题

采用数字云纹技术对橡胶类材料的大变形断裂力学问题进行了实验分析。提出了数字圆环栅和射线栅技术，给出了该技术的测量原理和方法。应用此技术对橡胶薄板材料的I型断裂的裂尖变形场进行了测量，给出了极坐标系下的实验径向位移场ur，和环向位移场uθ。的分布图，对实验结果进行了详细的分析，并结合大变形断裂的分区理论模型进行了比较与讨论。     

追思怀远 继往前行——写在贾有权教授百年诞辰之际

正1深切缅怀贾有权教授贾有权先生仙逝已有六载,又逢诞辰百年,值此之际回顾先生的学术贡献与学术思想,追思怀远,启迪我们对实验力学发展的思考。贾有权先生(1916.11~2010.07),是中国力学学会实验力学专业委员会第一、二届主任,《实验力     

力学实验与实验力学

阐述了在实验在力学发展中的作用与实验力学学科产生过程,介绍了力学中的实验与实验力学之间的区别。力学中的实验与力学问题研究紧密相连。而实验力学包括了力学中的实验,但又不局限于此,它与其它学科交叉广泛,与工程应用结合紧密,是一门技术性科学。     

光弹性五步彩色相移法分析初应力对等倾角的影响

通过琼斯矩阵推导出一般平面偏振场的受初应力影响的光强等式，选用有边缘效应的直边、斜边和曲边三种常见边界形状的光弹性模型，用五步彩色相移法分析了初应力对等倾角的影响，这对正确评价和执行实验技术都有着积极的作用。     

数字标记点识别方法及其在材料性能测试中的应用

基于相关理论，提出了一种非接触性测量面内位移的数字标记点识别方法。该方法能应用于物体变形前后标记点的识别。相对于其它光学测量方法而言，该技术实验过程简单，能够应用于小变形、大变形等不同的变形范围。本文还将这一方法应用于高分子薄膜材料的时间特性实验测试，结果表明，此方法可有效用于柔度较大材料的变形测量。     

一种测量TBM滚刀受力的实验方法研究

为探索测量TBM掘进机滚刀受力特性的方法,本文提出了一种能够测试滚刀三向受力的方案。选择滚刀装配体上的垫块作为弹性体,以粘贴应变片的方式实现测量。利用数值计算方法找出垫块底端面和侧端面对所测力敏感而对作用力位置变化不敏感的区域作为贴片位置,分析了锁紧楔块对测试结果的影响。对滚刀装配体在不同工况下的受力情况进行了数值分析和实验测试。结果显示,若根据数值计算选定的位置贴片,垫块底端面和侧端面桥路应变总值的实验和数值结果相对误差介于1.06%和5.62%之间。滚刀强烈振动或更换刀具后可能使中心轴与垫块之间受力位置发生变化,结果确定其影响不超过2.75%。该方案不仅可以测出三个力的信号,还可用于分析滚刀振动状态,特别是滚刀发生偏磨后,刀刃与岩石之间强烈摩擦,振动状态与未偏磨时必然不同,因此还可通过分析由该方法测得的动态信号来识别偏磨。     

碳纳米管应变传感器的性能分析：实验偏振模式的影响机制

碳纳米管作为一种拉曼力学传感介质具有优异的力学性质及共振、偏振拉曼特性。将碳纳米管散布在基体材料中,即可实现局部应力/应变的测量。受到光学衍射极限的限制,常规的远场拉曼光谱得到的是一定区域内众多碳管的平均散射信息。本文综合考虑了采样点内各方向碳管的影响,并对碳管散射的共振状态、碳管的分布状态、拉曼系统的偏振构型及偏振方向等实验因素对碳纳米管应变传感器性能的影响进行了深入分析,采用分峰和重构的方法定量地给出了不同实验模式下采样点内的拉曼信息组成以及各种实验模式的测量精度。分析和对比表明,采用双偏振构型且偏振方向沿荷载施加方向时的测量精度最高,即最优的实验模式。