雷诺质流模型在填料床反应过程中的应用：Ⅰ.MEA吸收CO_2过程的模拟
摘要：工业中填料床往往处于湍流操作条件下,导致传质扩散呈现各向异性.针对填料床反应过程的预测,本文采用了雷诺质流模型,该模型的特点是通过直接求解雷诺质流方程来封闭湍流传质方程,从而准确表征填料床内湍流传质扩散的各向异性,得到更为准确的组分浓度、流体温度及速度分布.本文模拟了散堆填料塔内一乙醇胺溶液（MEA）-CO2化学吸收过程.模拟结果与文献报道的实验数据符合较好,验证了模型的可靠性.粉煤灰预处理浆液槽停车与启动瞬态过程研究
摘要：用数值模拟方法对粉煤灰预处理浆液槽内固相颗粒的沉降及悬浮瞬态过程进行研究,同时以稳态模拟结果为初值对工业实际生产中的突发停车事故进行了研究,并分析了颗粒相分布和搅拌功率在停车以及再启动过程中的变化情况.结果表明,在浆液槽停车过程中内部固液两相运动速度不断衰减,固相颗粒逐渐在槽底形成沉积层,槽上部出现清液层;再启动之后固相颗粒重新分布于浆液槽中,停车0.5,h和1.0,h分别需经过6,min和10,min的搅拌才可以再次达到均匀悬浮状态,而且再启动初期搅拌功率陡增,最高可以达到稳定水平的1.6倍,如果不在搅拌设备上预先加装辅助搅拌设备则会有烧毁电机的危险.本研究可以有效预防突发停车事故.超支化大分子RAFT试剂的制备及应用
摘要：由于独特的分子结构,超支化聚合物具有许多特殊性能和应用.基于可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合在制备复杂结构聚合物上的独特优势,本研究通过双官能团的二（二甲基乙酰氯）三硫代羰基酯（BDACT）和三官能团的三羟甲基丙烷（TMP）的缩聚反应,得到了超支化大分子RAFT试剂（H-RAFT-A）,并利用核磁（1H-NMR）、红外（FTIR）和高效凝胶渗透色谱（GPC）等手段对H-RAFT-A进行了表征.研究结果表明,BDACT和TMP在合适的反应条件下,能够避免凝胶现象,制备出较高分子质量的H-RAFT-A,其相对分子质量分布系数约为2.78,支化度约为0.41.随后,以所制备的H-RAFT-A为RAFT试剂,苯乙烯为单体,制备出超支化的聚苯乙烯（H-PSt）.该研究为利用成本低廉的烯类单体制备超支化聚合物提供了新思路.大鼠皮肤的循环力学性能研究
摘要：通过循环疲劳试验,研究了平均应力和应力幅值对大鼠皮肤力学性能的影响.结果表明：大鼠皮肤在拉-拉循环载荷作用下表现出明显的应变累积特性（即棘轮效应）,棘轮应变曲线可划分为瞬态、稳态和加速失效3个阶段;棘轮应变及其应变率随平均应力或应力幅值的增加而增大,导致大鼠皮肤的损伤累积加速进而降低其疲劳寿命;循环应力-应变曲线中的滞后环面积、切线模量能够表征大鼠皮肤的循环特性,滞后环面积和切线模量呈现负相关的关联;对应循环疲劳失效的整个过程,滞后环面积经历减小、稳定、迅速增加3个过程;应力-应变滞后环面积随应力幅值的增加而增大,但平均应力对应力-应变滞后环面积的影响没有线性关系,在试验范围内当平均应力为12,MPa时滞后环的面积最小.结合Basquin模型和SWT模型,可以预测在不同平均应力与应力幅值作用下大鼠皮肤的低周循环疲劳寿命.通过石蜡切片技术和HE染色方法,研究拉伸和循环加载对皮肤微观结构的影响.结果表明,拉伸破坏和循环疲劳破坏都归因于纤维束的滑移和断裂,但两者发生断裂破坏的表现形式不同,前者表现为长裂纹扩展导致的拉伸断裂,后者则为短裂纹扩展导致的疲劳断裂.玉米氰化物解毒基因β-CAS和NIT在非生物胁迫下的表达与生物学效应
摘要：氰化物（cyanide）对生物有机体和环境都有剧毒.在非生物胁迫条件下,植物细胞内会产生大量的氰化物,这些氰化物对细胞具有毒害作用,基因β-CAS和NIT是玉米细胞氰化物解毒途径上的重要基因.本研究分别以200,mmol/L Na Cl胁迫条件下第2,h、8,h、24,h和48,h的天塔5号（F1）及其亲本三叶期的幼苗作为实验材料,对其光合速率、生长势、叶片氰化物含量及氰化物解毒途径重要相关基因β-CAS和NIT的表达量进行了检测和统计学分析.研究结果表明,F1代的根长显著长于亲本;在盐胁迫处理下,三系叶片的光合速率均发生下调,其中F1的光合速率和母本没有显著差异,但是显著高于父本;F1叶片的氰化物含量比母本和父本更早发生下降;三系的基因β-CAS表达量均上调,上调幅度从大到小的顺序依次是母本、F1和父本;F1和母本的NIT基因表达量下调,父本则发生上调.抗菌性植物精油的复配及其微乳液的制备
摘要：针对单一植物源杀菌剂存在高成本、低抗菌性且抗菌谱较窄及植物精油不稳定的问题,设计开发了一种新型的抗菌复方精油微乳液.采用协同指数法确定精油的最佳复配组合,并利用相转化法制备其微乳液,通过分析拟三元相图中微乳液区域的大小研究了表面活性剂、助表面活性剂、表面活性剂与助表面活性剂的质量比（Km）及油相含量对微乳液形成的影响.结果表明：在室温条件下,以丁香油-肉桂油-大蒜油复配精油（质量比8∶1∶8）为油相、Tween-80为表面活性剂、甘油为助表面活性剂、蒸馏水为水相,当Km=5∶1、油相和混合表面活性剂的质量比为2∶8时,制备的微乳液抗菌性能显著,且外观及稳定性等均较好.基于Hillinger-Reissner变分的混合单元的开发与应用
摘要：基于Hellinger-Reissner变分建立了一种用于几何和材料非线性分析的混合单元,采用位移形函数和考虑二阶效应的内力形函数对截面位移和截面内力进行插值,建立混合控制微分方程;通过静力凝聚消除单元节点力未知量得到单元刚度矩阵和单元内力.单元状态确定过程中,截面层次的平衡方程和单元层次的协调方程均通过引入非线性迭代算法以消除残余误差,从而减少结构层次的迭代次数.混合单元结合纤维截面模型用于钢管混凝土（CFST）构件的数值分析,结果表明：相对于刚度法和柔度法单元,基于Hellinger-Reissner变分的混合单元可以更加准确地反映构件的几何和材料非线性,非线性迭代算法用于单元状态确定具有良好的计算效率和数值稳定性.在此基础上对影响CFST构件几何非线性的主要参数进行了分析.海上风电单桩复合筒型基础桩筒共同承载机制研究
摘要：海上风电单桩复合筒型基础（PBCF）可同时具有桩基础和筒型基础的承载优势,荷载在基桩与基础筒间的传递是桩筒协同承载的关键.运用数值分析方法,以3,MW海上风机为研究对象,分析了单桩复合筒型基础结构的桩筒结构尺寸与入土深度对地基承载力及变形的影响.分析结果表明,在上部荷载作用下,基桩承担了竖向荷载和大部分弯矩,而基础筒分担了由于桩身变位传递的水平向荷载和部分弯矩,基础结构整体具有较好的协同承载模式;合理设计基础筒与基桩的直径比能有效控制荷载分担和基础的水平变位,减小沉降差;正交试验结果表明,影响基础水平变位及差异沉降的因素按敏感度排序依次为：基础筒直径〉基桩直径〉筒裙长度〉基桩桩长.卷管法安装海洋管中管的有限元分析
摘要：针对在1,500,m水深以卷管法安装管中管的过程进行了数值模拟.建立了管中管横截面的平面应变有限元模型,研究内外管之间的相互作用,将接触力和变形关系等效为内外管之间的非线性接触属性;建立了整体有限元模型进行管中管的安装分析,研究了内外管的受力和弹塑性变形,并研究了安装过程造成的内外管之间保温层厚度的折减.结果表明,外管承受了主要的拉力,内外管在安装中发生两次弹塑性应力-应变循环,内管和外管产生最大的累积塑性应变分别为4.13%和5.07%;安装完成后保温层最大的厚度折减为26.2%.基于有限体积法的群桩绕流数值模拟
摘要：采用COASTALTOOL软件中的潮流模块TC2D模拟桩绕流问题.通过细网格模型,研究桩断面形状、排列方式及桩心距对桩周围水流的影响.对于粗网格模型中群桩阻力的影响,提出基于阻力叠加原理的有桩单元水流阻力计算公式;对于单元中群桩的遮流作用,提出遮流面积折合水深的概化方法.这种概化计算模式中考虑了群桩中各桩间的遮蔽影响.金刚石刀具的圆柱母光栅微加工基础研究
摘要：精密长光栅作为高档数控机床中的核心部件,其制造能力和精度直接影响着数控机床的制造水平.针对纳米滚压印技术制备长光栅中的核心部件即圆柱母光栅的制造开展了深入研究,探讨了母光栅刻划用金刚石刀具的聚焦离子束（FIB）制备技术,以及微刻划过程中切削参数对圆柱母光栅加工质量的影响规律.研究发现,聚焦离子束加工单晶金刚石材料时会存在沟道效应,影响所制备的金刚石刀具及其加工母光栅的形状精度.从改善离子束束流分布的均匀性、FIB加工参数优化等角度建立了有效克服FIB加工沟道效应的方法.通过DEFORM有限元模拟实验和超精密母光栅刻划实验,优化金刚石刀具刀尖角和微刻划加工速度,研究了抑制母光栅加工中微尺度毛刺的有效方法,最终获得了高精度母光栅刻划结果.基于改进型LuGre模型的自适应滑模摩擦补偿方法
摘要：为建立具有良好动态性能的开放式伺服系统,针对自适应摩擦补偿对未知建模误差和扰动抑制能力较弱的问题,提出了一种基于修正黏性摩擦Lu Gre模型的自适应滑模摩擦补偿方法.建立开放式伺服系统的动力学方程,并结合修正黏性摩擦Lu Gre模型,提出伺服系统的状态方程.根据反演设计的思想,设计自适应滑模摩擦控制器以及相应的自适应律和切换函数,并分析了其全局渐进稳定性.通过可编程多轴控制器（PMAC）实现了该补偿控制方案在开放式伺服平台的应用,并通过实验验证了其有效性.实验结果表明：与自适应摩擦补偿相比,该自适应滑模摩擦补偿方案在输入信号为正弦信号时,伺服系统的跟踪误差由±6.9,μm降低到±4.1,μm.采用该补偿方案可有效地抑制摩擦及其他不确定干扰对伺服系统的不利影响,进一步提高伺服系统的跟踪性能.2219铝合金VPTIG焊接头的低温断裂韧性
摘要：采用裂纹尖端张开位移（crack tip opening displacement,CTOD）试验研究了高强2219铝合金变极性钨极氩弧焊（variable polarity tungsten inert gas welding,VPTIG）接头各部位的低温断裂韧性,利用扫描电镜对各部位的CTOD试验断口特征进行分析,并结合金相组织进一步阐明组织与断裂韧性的关联.研究结果表明,2219铝合金VPTIG焊接头各部位表现出不同的低温断裂韧性,熔合线最低,热影响区高于焊缝,但均低于母材.扫描电镜断口观察结果表明,母材、焊缝及热影响区的断裂机制为剪切断裂,熔合线的断裂机制为准解理断裂.金相组织分析较好地解释了焊接接头不同部位断裂韧性的差异.稿约
摘要：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》是由天津大学主办的综合性学术期刊，主要刊登自然科学和工程技术领域具有创造性的科学研究论文．《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》为月刊．
