An analysis on overall crack-number-density of short-fatigue-cracks

The evolution of dispersed short-fatigue-cracks is analysed based on the equilibrium of crack-number-density (CND). By separating the mean value and the stochastic fluctuation of local CND, the equilibrium equation of overall CND is derived. Comparing with the mean-field equilibrium equation, the equilibrium equation of overall CND has different forms in the expression of crack-nucleation-rate or crack-growth-rate. The simulation results are compared with experimental measurements showing the stochastic analyses provide consistent tendency with experiments. The discrepancy in simulation results between overall CND and mean-field CND is discussed

多种手势对应同一语义的柔性映射交互算法的研究

针对智能交互界面中手势识别错误导致交互界面变化错误和手势不识别两个基本问题,本文设计并实现了基于手势交互的智能教学界面,该系统可以通过获取教师的手势信息与教师进行交互.主要创新点在于提出了多种手势对应同一语义的柔性映射交互算法.本文选取了14种自然交互手势,分析了对应同一语义的多种手势之间的共同特征.实验结果显示,该算法能够有效降低用户负荷.该算法已经用于一个基于手势交互的智能教学系统界面中.国家重点研发计划(No.2018YFB1004901)国家自然科学基金(No.61472163,No.61603151)山东省重点研发计划(No.2017GGX10146

Studies on the separation properties of Vanadium (V) and Chromium (VI) Based on Ionic Liquids and Biomass Adsorbents

钒和铬均为十分重要的金属资源，在催化、冶金、电镀、金属陶瓷等领域都具有非常重要的应用价值。同时，钒铬在工业上的广泛应用导致大量钒铬废渣和含钒铬废水的产生，从这些含钒铬废渣、废水中回收钒、铬具有资源化和环保双重意义。由于钒铬的物化性质相近，如何有效地从含钒铬共存资源中分离钒铬目前仍然是钒铬资源回收过程中的一个关键问题。 近年来，以离子液体和生物质吸附剂为代表的金属离子的绿色分离体系越来越受到研究者的广泛关注。离子液体（Ionic Liquids，ILs）是在室温下完全以离子状态存在的低温熔融盐，它的众多优良特性如不挥发性、不易燃性、低毒性、较宽的液程范围、对众多有机和无机物质良好的溶解能力、热稳定性和化学稳定性等使得ILs在分离金属方面具有代替传统挥发性有机溶剂（Volatile Organic Compounds，VOCs）的潜力。此外，以生物质为原料的吸附剂由于其低廉的价格、简单的合成步骤和良好的吸附效果也被广泛应用于金属分离领域。本论文从分离金属的绿色体系出发，系统地研究了离子液体和生物质吸附剂在钒铬分离方面的应用。 实验首先从七种疏水性咪唑型离子液体中筛选出了一种对钒铬分离效果良好的IL - [C8mim][PF6]，系统地研究了纯离子液体[C8mim][PF6]从含有Cr(VI)的水相中萃取V(V)的行为及其他多种因素对萃取的影响。结果表明，[C8mim][PF6]对V(V)和Cr(VI)的分离系数βV/Cr在pHe = 3.5时达到最大值100.58，优于很多传统的溶剂萃取体系。由于V(V)和Cr(VI)在水溶液中主要以钒酸根和铬酸根阴离子的形式存在，研究表明[C8mim][PF6]萃取V(V)和Cr(VI)的机理为阴离子交换机理。相比于Cr(VI)，[C8mim][PF6]对V(V)有较高的萃取能力与钒酸根阴离子具有较强的亲核性有关。钒的萃取在40 s内即可达到平衡，萃取过程符合拟二级反应动力学模型；升高温度会使钒铬的萃取率增加，萃取过程为吸热熵增的过程。虽然阴离子交换会导致IL损失到水相，但是反萃过程中使用碱性条件下的KPF6作为反萃剂，可以弥补IL的损失，且使V(V)的反萃率达到97.66%。经过9次循环萃取，IL对钒的萃取率仍然接近100%。 此外，初步研究了离子液体（[A336][NO3]）和酸化后的伯胺N1923（RNH3NO3）组成的混合萃取体系[A336][NO3] - RNH3NO3从水相中萃取分离钒铬的行为。研究表明，相比于单一的[A336][NO3]体系，[A336][NO3] - RNH3NO3混合体系对V(V)的萃取分配比有明显的提高，尤其在pHe = 3 - 5和pHe = 8 - 10两个区域内增幅更为显著；而对Cr(VI)的萃取几乎没有影响，仍维持在较低的水平。因此混合萃取体系可以提高钒铬的分离系数βV/Cr。而且碱性条件下的钒铬分离系数βV/Cr大于酸性条件下的βV/Cr。[A336][NO3] - RNH3NO3混合体系对V(V)和Cr(VI)的萃取在1 h内可以达到平衡，萃取动力学符合拟二级反应动力学模型。 最后，以干燥的橘子废渣为原料，负载Zr(IV)离子，制备生物质吸附剂Zr(IV)-SOW用于从水溶液吸附分离钒铬。Zr(IV)-SOW粒径均一（200 - 300 μm之间），在水溶液中的等电点为pH = 2.0左右。Zr(IV)-SOW对V(V)的吸附率在pHe = 2.85时达到最大值68%，而其对Cr(VI)的吸附率小于10%，此时钒铬分离系数βV/Cr计算值为12，高于传统的商业树脂D201。经过FTIR和XPS等表征证实，Zr(IV)-SOW吸附V(V)和Cr(VI)的机理属于阴离子交换机理。Zr(IV)-SOW对 V(V)和Cr(VI)的吸附在24 h内可以达到吸附平衡，吸附动力学均符合拟二级反应动力学模型；升高温度，金属离子在吸附剂上的吸附量增加，说明吸附反应是吸热反应。共存离子Cl-、NO3-对V(V)的吸附几乎没有影响，SO42-使V(V)的吸附率有一定程度的降低，PO43-的存在则显著降低了金属离子的吸附量。0.1 M的NaOH溶液可以将负载在吸附剂上的V(V)完全洗脱。Zr(IV)-SOW的动态柱连续吸附分离钒铬的实验表明，钒可以实现较高的富集因子，而铬的富集因子只有钒的1/12。 本论文的工作为离子液体和生物质吸附剂分离钒铬的基础研究提供了必要的基础数据，并预测了这些新型绿色的钒铬分离体系的可能的应用前景

桥梁工程建设中的预应力施工及其质量控制

桥梁工程施工中,预应力施工技术可实现钢材与混凝土材料的有机结合,增大材料的强度,优化混凝土的抗拉性能,从而延长桥梁使用寿命,降低工程成本,提高资源利用率。为此,应规范预应力施工,加大质量控制力度,以此加强工程的施工效果。</jats:p

疲劳短裂纹向长裂纹转变的条件及影响因素

采用裂纹数密度演化的分析方法,探讨疲劳短裂纹群体损伤的演化过程。依据裂纹数密度随时间演化的饱和特征,确定短裂纹群体损伤向长裂纹转变的临界条件。讨论了三种临界条件设置的情况,得到了临界转变时间随材料晶粒尺度和晶界阻力影响的趋势

A theoretical analysis on stochastic behaviour of short cracks and fatigue damage of metals

In this paper, the closed form of solution to the stochastic differential equation for a fatigue crack evolution system is derived. and the relationship between metal fatigue damage and crack stochastic behaviour is investigated. It is found that the damage extent of metals is independent of crack stochastic behaviour ii the stochastic deviation of the crack growth rate is directly proportional to its mean value. The evolution of stochastic deviation of metal fatigue damage in the stage close to the transition point between short and long crack regimes is also discussed

基于局域分析的疲劳短裂纹群体演化随机模型

采用局域裂纹数密度描述金属材料中不同局部区域的疲劳短裂纹群体损伤的发展情况。通过考虑在不同局域存在的材料性质的随机涨落及局部损伤对损伤总量发展的影响，建立了局域裂纹数密度演化随机方程。对方程数值求解从而模拟了材料的疲劳短裂纹损伤过程。结果显示出主裂纹出现的随机性，并讨论了裂纹总数与最大裂纹尺度在统计意义上的演化特征