双曲冷却塔塔筒水平地震响应分析

为明确冷却塔在水平地震下的内力环向分布特征及内在原因,同时探究不同地震波时程与规范反应谱所得内力差异的原因,以某大型双曲冷却塔为例,在动力特性分析的基础上,通过反应谱方法和时程方法的水平地震响应计算及对比分析,对上述两个问题进行了研究。研究表明:由于仅侧弯振型对水平地震有贡献,而塔筒的侧弯振型和实际响应均表现为整体侧倾并伴随微弱的截面“流动”变形,这也使塔筒各内力的环向分布分别呈现正弦、余弦分布特征;其整体侧倾可类比于悬臂杆结构,塔筒子午向轴力FY、子午向弯矩MY、剪力FXY和扭矩MXY的环向分布可借助悬臂杆侧倾时截面正应力和剪应力分布来解释;而截面“流动”变形则决定了环向轴力FX和环向弯矩MX的环向分布;整体侧移显著而截面变形极小也使FY和FXY的幅值在塔筒中下部明显大于FX;由于冷却塔第1阶侧弯振型在水平地震响应中往往起绝对主导作用,因此可先对所选地震波计算得到其反应谱,对比第1阶侧弯振型周期对应的水平地震影响系数α值,即可初步推断不同时程及规范反应谱方法所得结果的大小关系。     

LEONARDO DA VINCI AND FLUID MECHANICS 1)

旷世全才列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci),被世人誉为画家、雕刻家、天文学家、发明家、音乐家、数学家、解剖学家、生理学家、地质学家、植物学家、作家、军事、建筑工程和制图师,是意大利文艺复兴时期人文主义的代表人物。本文对其流体力学相关思想及湍流、飞行、波浪和风暴等几个方面的研究贡献进行梳理,认为他是流体力学科学研究的先驱和奠基人,也是一位“流体力学家”。     

REVIEW ON AMERICAN TEXTBOOKS OF STATICS

为对美国静力学教材有较为全面的理解,以便于在教学和教材建设中参考借鉴,本文研究这些教材的历史发展与现状。概述美国静力学教材的起源与演变。选择有代表性的7本仍在使用的教材,考察这些教材的主要内容及其教学处理,分析这些教材的教学理念和特点。     

时程稳定性系数确定的边坡逐孔起爆孔间微差降振时间

为了获得边坡逐孔爆破最佳降振微差时间,以某个实际边坡逐孔微差爆破施工现场为原型,先利用ANSYS建立二维静态模型,借助有限元折减法确定自然状态下的潜在滑动面和静态安全系数;基于已确定的二维潜在滑动面重新建立同尺寸同性质的三维逐孔微差爆破动态模型,利用LS-DYAN进行动力分析,整个过程分别设置同排3个炮孔0、17、25、42和65 ms等5种不同孔间微差起爆方式;同时,对该施工现场进行排、孔间(25 ms,17 ms)、(25 ms,25 ms)、(25 ms,42 ms)、(25 ms,65 ms)等4种微差时间控制的等比例相似小炮测振实验。提取模拟结果中3个炮孔同时起爆时滑面单元的应力数值代入极限平衡法计算公式,绘制了冲击载荷作用下边坡稳定性系数曲线,通过对曲线的理论分析发现,最佳降振微差时间约为48 ms;而三维数值模拟和测振实验结果均显示,孔间微差时间取42 ms时降振效果较佳。这说明,边坡稳定性系数曲线给出的微差时间与模拟和实验结果较为接近,可为今后边坡逐孔微差爆破降振研究提供参考。     

学史明理 学史增信*——以“奇妙的二氧化碳”教学中的科学史实情境应用为例

以人类认识二氧化碳知识的形成与发展史实为问题线索和教学主线,进行教学情境设计,探索利用科学史知识,从宏观认识上提升学生对二氧化碳性质的理解,促进学生初步建立学习常见物质的基本思路和方法的有效路径,为初中化学教师教学提供参考借鉴。     

亚里士多德的哲学元素观及其在化学中的演化

亚里士多德早在两千多年前就总结了古希腊自然哲学家们探索世界万物本原的思想成果,提出了与近代表述极其相近的古代元素概念。只是由于长期无人挖掘和论述,以致被埋没和误解。本文探讨了亚里士多德的哲学元素学说(包括元素概念和元素体系两部分内容)及其对近代化学、尤其是对近代化学元素论和原子论建立和发展的影响。指出了亚里士多德元素观中的“不可分性”概念,一直被近代化学元素论所继承和发展,直至现代科学元素学说建立后才被推翻。     

铜-聚四氟乙烯复合电极的研制及应用

对铜-聚四氟乙烯复合电极的制作方法进行了研究,对其电分析性能做了考察,用XPS及SEM对电极表面形态进行了表征。实验证明,以5mA/cm²的电流密度镀0.5C所得的复合电极有优良的机械性能和分析性能,将其与裸铜电极相比,前者不仅加宽了电位窗,而且增大了对醇醛糖的恒电位安培法响应。将它做成流动注射分析检测池的柱状工作电极,则背景信号降低,使检出限进一步降低。可检出3×10^-6mol/L葡萄糖。本文还对它们的电氧化过程作了探讨。     

Some intriguing items in the history of scientific balances

The short survey covers the development of the balance since its invention in the Neolithic era. Scales have been used most probably first as tools in trading, but already in Old Egyptian papyrus its use in techniques is documented. Its theory was cleared by Aristotle and Archimedes and at least at that time it was used as a scientific instrument. Today the balance is still the most widely used instrument in science and there are still improvements.     

Time and poling history dependent energy storage and discharge behaviors in poly(vinylidene fluoride-<Emphasis Type="Italic">co</Emphasis>-hexafluoropropylene) random copolymers

 We studied cycle time (0.01–10 s with triangular input waves) and poling history (continuous versus fresh poling) dependent electric energy storage and discharge behaviors in poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) [P(VDF-HFP)] films using the electric displacement ― the electric field (D-E) hysteresis loop measurements. Since the permanent dipoles in PVDF are orientational in nature, it is generally considered that both charging and discharging processes should be time and poling history dependent. Intriguingly, our experimental results showed that the charging process depended heavily on the cycle time and the prior poling history, and thus the D-E hysteresis loops had different shapes accordingly. However, the discharged energy density did not change no matter how the D-E loop shape varied due to different measurements. This experimental result could be explained in terms of reversible and irreversible polarizations. The reversible polarization could be charged and discharged fairly quickly (< 5 ms for each process), while the irreversible polarization depended heavily on the poling time and the prior poling history. This study suggests that it is only meaningful to compare the discharged energy density for PVDF and its copolymer films when different cycle times and poling histories are used.