矿业工程
| 高温三轴应力下粗、细粒花岗岩力学特性研究 引用本文: 阴伟涛 赵阳升 冯子军.高温三轴应力下粗、细粒花岗岩力学特性研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):627-633;  PDF浏览：次摘要↓
干热岩地热真正开发的是深层的干热岩地热,由于成岩环境的不同,深层花岗岩的矿物组成及细观结构与浅层花岗岩有较大差异。为揭示真正深层花岗岩特性用以指导干热岩地热开发,文章对中国山西芦芽山花岗岩(粗粒花岗岩)及中国山东鲁灰花岗岩(细粒花岗岩)高温(100～400℃)三轴应力下的热、力学特性差异进行了研究。试验得出,粗粒花岗岩热膨胀系数随温度的升高呈线性增加趋势,其热膨胀系数平均为细粒花岗岩的1.52倍,且在400℃时二者差值最大。粗粒花岗岩弹性模量随温度的升高呈先增后减的趋势,其随温度变化的阈值温度为300℃.此外,细粒花岗岩弹性模... |
| 基于流-固耦合理论的水体下盾构隧道施工渗流规律 引用本文: 郤保平 陈路海 董赟盛.基于流-固耦合理论的水体下盾构隧道施工渗流规律[J].太原理工大学学报,2020,51(05):634-640; PDF浏览：次摘要↓
借助有限差分软件FLAC3D,依托太原地铁2号线双塔西街—大南门站下穿迎泽湖区段盾构隧道工程,基于流-固耦合理论分别建立5,10,20,30 m湖水深度下该区段隧道流-固耦合三维计算模型,对比分析4种湖水深度下盾构隧道开挖过程中地表的沉降量、围岩渗透性和管片内力分布。结果表明:盾构隧道地表沉降量及水平位移随湖水深度的增大而增大;各工况下隧道周围的孔隙水压力随着盾构隧道的开挖而显著减小,水力坡降在隧道拱顶、拱腰两侧明显增大,致使隧道拱顶、拱腰两侧极易发生涌水事故;流-固耦合作用下,盾构管片内力与水头压力呈正相关性,盾构隧道管片配筋... |
| 基于DMSP/OLS数据的山西省典型城市发展状况的遥感动态监测 引用本文: 赵尚民 章诗芳.基于DMSP/OLS数据的山西省典型城市发展状况的遥感动态监测[J].太原理工大学学报,2020,51(05):641-648; PDF浏览：次摘要↓
获取长时间序列的城市发展状况对于合理规划城市、解决城市化问题具有重要意义。美国国防部气象卫星DMSP上搭载的线性扫描业务系统传感器OLS可以获取一个城市多年的夜间灯光数据。基于DMSP/OLS夜间灯光数据,本研究以山西省典型城市(太原市、大同市和运城市)为研究区,按照5年为1个时期,分析了典型城市在1992-2013年期间不同时期的夜间灯光亮度变化状况,并与GDP变化进行对比,从而获取3个城市在过去20多年的发展状况。研究结果表明:太原市经济基础最强,在发展速度上呈现持续快速发展态势,是整体实力最强和发展态势最好的城市;大同市经济基础次之... |
| 基于点空间格局法的地表地质灾害点格局研究——以汾西煤矿为例 引用本文: 苏巧梅 陶伟恒 章诗芳.基于点空间格局法的地表地质灾害点格局研究——以汾西煤矿为例[J].太原理工大学学报,2020,51(05):649-654; PDF浏览：次摘要↓
以山西省汾西煤矿区为研究区,运用生态学中的点格局分析方法,即标准差椭圆、最邻近点指数(NNI)、聚集度指标(z)和多距离空间分类分析函数值(Ripleys K)方法,同时叠加分析研究区数字高程模型(DEM)、河流水系分布图、采矿边界、地质灾害点位置分布图,并运用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)方法分析矿区地质灾害点的分布特征,以定量方式分析并揭示其空间分布规律,探讨了煤矿区地质灾害的成生机理和分布特征。研究结果表明,汾西煤矿区地质灾害主要分布于矿区的山麓地带、采矿区边界、汾河及其支流的河床谷地边缘地带;崩塌、滑坡、不稳定斜坡点位置总... |
| CuMgLa/γ-Al2O3湿式催化氧化降解苯酚的研究 引用本文: 马建超 任凯文 张晓朋 郭精茂 马清亮.CuMgLa/γ-Al2O3湿式催化氧化降解苯酚的研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):655-662; PDF浏览：次摘要↓
采用共沉淀法成功制备了CuMgLa/γ-Al2O3催化剂,以反应温度、苯酚初始浓度、催化剂用量、反应压力、反应时间和转速为单因素,研究苯酚和COD的去除效果。结果表明,反应温度为180℃、苯酚初始质量浓度2 000 mg/L、催化剂用量0.2 g/L、反应压力1.8 MPa、反应时间120 min、转速500 r/min时,苯酚去除率接近100%,COD去除率达90.65%.从XRD、XPS、NH3-TPD和TG-DTA研究发现,添加Mg和La后,CuO的平均粒径从51 nm分别降至37和25 nm,表明CuMgLa/γ-Al2O3中CuO分散得更好,可提供更多的反应位点。掺杂Mg和La减弱了Cu/γ-Al2O3中强酸位,减少了CuMgLa/γ-Al2O3... |
| 基于PCA-PSO-SVR的PV型旋风分离器粒级效率建模 引用本文: 张玮 李立毅 张林林.基于PCA-PSO-SVR的PV型旋风分离器粒级效率建模[J].太原理工大学学报,2020,51(05):663-668; PDF浏览：次摘要↓
为了准确地表达PV型旋风分离器的粒级效率与结构参数、操作参数之间复杂的非线性关系,采用PCA-PSO-SVR混合算法对PV型旋风分离器的粒级效率进行建模。采用主元分析法(PCA)对实验数据集进行降维处理,通过粒子群优化算法(PSO)对支持向量回归(SVR)模型中的超参数进行优化。将优化后的回归模型和其它机器学习模型在预测准确性、泛化性、鲁棒性以及运行速度方面进行了对比,结果表明,利用PCA-PSO-SVR算法对PV型旋风分离器的粒级效率建模是一种准确而有效的方法。... |
| 焦化苯中噻吩烷基化反应的AlCl3/硅胶催化剂的性能优化 引用本文: 韩艳娜 廖俊杰 鲍卫仁 常丽萍.焦化苯中噻吩烷基化反应的AlCl3/硅胶催化剂的性能优化[J].太原理工大学学报,2020,51(05):669-675; PDF浏览：次摘要↓
用盐酸溶液对硅胶的表面进行处理,以其为催化剂载体、以无水AlCl3为活性组分前驱体,采用加压负载法制备了一系列AlCl3/硅胶催化剂。采用含有1-己烯、1-戊烯或苯乙烯的噻吩-苯溶液为焦化苯模拟溶液,考察了AlCl3与硅胶载体质量比、盐酸的处理温度及时间对AlCl3/硅胶催化剂转化噻吩性能的影响,考察了烯烃的种类及含量对噻吩转化率的影响,测试了催化剂的循环利用性能。结果表明,AlCl3与载体的质量比会影响AlCl3/硅胶催化剂中活性组分的含量及存在形式,从而影响催化剂的活性。其中,硅胶于浓度为0.05 mol/L的盐酸中、15℃下浸泡12 h,AlCl3与硅胶载体... |
| 含铜砷废硫酸分步硫化工艺的研究 引用本文: 乔冉冉 李一兵 张忠林 段东红 周娴娴 李瑜 郝晓刚 刘世斌.含铜砷废硫酸分步硫化工艺的研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):676-682; PDF浏览：次摘要↓
冶炼烟气制酸行业的废酸中通常含有一定量的金属离子及毒性较高的砷离子,分步硫化法可对其中的Cu2+和As3+进行分步回收。针对质量分数为0～15%的铜、砷酸性废水,对分步硫化沉淀金属离子的过程进行了理论计算和分析;同时对酸性废水中加入硫化剂避免产生硫磺的pH范围也进行了理论计算,绘出了Cu—S—H2O酸性体系生成硫磺pH与lg[Cu2+]的关系曲线图。相关的验证性实验证明,理论计算结果与实验结果较为吻合,废酸质量分数(0～15%)对第一步硫化中铜离子去除率的影响较小,第一步硫化时硫化剂用量达到去除铜离子理论需求量的1.0倍时,铜离子的去除率可以... |
| 模具温度对AZ31B镁合金管材纵连轧成形性的影响 引用本文: 代佳 双远华 苟毓俊 周研 赵春江 蔡伟 丁小凤 张培庆.模具温度对AZ31B镁合金管材纵连轧成形性的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(05):683-689; PDF浏览：次摘要↓
镁合金具有比强度高、阻尼及电磁屏蔽性能好等优异的性能被广泛应用于3C、航空航天等高端装备领域。镁合金管材连轧具有三维非线性多场耦合的特征,芯棒及轧辊温度严重影响管材的成形质量。在初轧温度为350℃、应变速率为0.05 s-1、恒定压下量条件下,对尺寸为Φ50 mm5 mm1 000 mm镁合金管材进行短流程连轧模拟和实验研究。结果表明:芯棒和轧辊温度对镁合金管材轧制成形性影响显著。芯棒温度和轧辊温度分别为20℃和300℃时,轧后管材表面损伤严重。当温度为20℃时,轧后镁合金管材表面出现微裂纹;当温度为300℃时,轧后管材表面沿轧制方向出现条状... |
| 单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究 引用本文: 张燕 贾士芳.单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):690-696; PDF浏览：次摘要↓
合成了两个含有硫醚配体的单核钌配合物Ru1和Ru2,通过元素分析、红外光谱、电喷雾质谱和核磁氢谱对其进行了表征,并做了紫外-可见吸收光谱及电化学测试。通过体外细胞毒性实验研究了Ru1和Ru2对宫颈癌细胞(Hela)、胃癌细胞(BGC823)和乳腺癌细胞(MCF-7)三种肿瘤细胞的细胞毒性。结果表明:Ru1的抗肿瘤活性比Ru2强,而Ru1和Ru2均对MCF-7最具有选择性,初步说明Ru1和Ru2有作为抗癌药物的潜力。最后通过荧光染色和流式细胞仪观察Ru1对MCF-7细胞凋亡情况。... |
环境工程·水利工程
| 高效大气汞脱除的秸秆生物质炭性能研究 引用本文: 竹涛 韩一伟 张星 高子竣 刘亚涛 刘海兵.高效大气汞脱除的秸秆生物质炭性能研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):697-705; PDF浏览：次摘要↓
采用水稻秸秆作为原料制备生物质炭,利用AgNO3和KI对其改性处理,通过设计正交试验考察反应温度、载气流量和生物质炭用量对Hg0吸附性能的影响,以此优化试验条件,最后结合吸附动力学研究生物质炭对Hg0的吸附机理。结果表明:使用AgNO3、KI溶液对生物质炭改性处理后,生物质炭的孔隙结构发生明显改变,平均孔径、总孔容和中孔孔容均有所增大,物理吸附能力得以提高;生物质炭吸附Hg0最佳工况条件是反应温度为40℃,载气流量为1.5 L/min,生物质炭用量为2.0 g;经2.0 mg/mL KI溶液改性得到的生物质炭Hg0吸附量显著增加,达到2.498 mg/g.... |
| 不同导叶高度的旋流器运动时的水力特性研究 引用本文: 李永业 张涛 李飞 张雪兰 孙西欢.不同导叶高度的旋流器运动时的水力特性研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):706-711; PDF浏览：次摘要↓
为了丰富动边界螺旋流理论,采用理论分析与模型试验相结合的研究方法,对不同导叶高度的旋流器在运动时产生的螺旋流水力特性进行了研究。研究结果表明,测试断面的压强与旋流器上的导叶高度呈正相关,旋流器对后断面水流特性的影响要大于前断面;测试断面下游水流的轴向速度随旋流器上导叶高度的增加而呈现先增大后减小的趋势,径向流速随旋流器上导叶高度的增加而逐渐减小,而周向流速随旋流器上导叶高度的增加呈现先减小后增大的趋势;旋流器上导叶的存在使得管壁附近的轴向流速变大,近壁区的径向流速为负而管道中心的径向流速为正。当旋流器上的... |
| 腐殖土与解磷微生物协同改良碱性土壤有效磷的研究 引用本文: 祁彧 张艳荣 张弛 张卫珂.腐殖土与解磷微生物协同改良碱性土壤有效磷的研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):712-716; PDF浏览：次摘要↓
通过11组土培试验,探讨了腐殖土配施醋酸杆菌菌液(HA)、常规磷肥及三者混合施用对吕梁山地区弱碱性土壤中有效磷(AP)含量的影响。结果表明,HA对AP的改善优于常规磷肥,且在磷素匮乏土壤中,HA与常规磷肥混合施用更有利于促进AP含量的提高。在此基础上分析了HA对碱性土壤AP的影响机理。... |
| 净水厂干化铝污泥对苯酚的吸附研究 引用本文: 焦晓飞 段润斌 杜震宇.净水厂干化铝污泥对苯酚的吸附研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):717-723; PDF浏览：次摘要↓
以净水厂干化铝污泥废弃物资源化应用和对含酚工业废水处理为目标,对净水厂污泥进行了苯酚的吸附研究。在对干化铝污泥微观形态表征的基础上,研究了污泥投加量、pH、吸附时间、温度和苯酚溶液初始质量浓度对吸附效果的影响。试验结果表明,去除效果与污泥投加量、溶液pH、时间以及温度成正相关,与苯酚初始质量浓度成负相关。Langmuir模型能够准确地描述净水厂污泥对苯酚的吸附特性,25℃时苯酚的饱和吸附量为10.509 mg/g,吸附过程更符合准一级动力学方程,吸附过程为自发的、吸热的、熵增的反应。... |
| 生物炭和过磷酸钙投加对鸡粪-烟末-菌糠联合堆肥腐熟度及含氮气体排放的影响 引用本文: 张邦喜 江滔 杨仁德 柳玲玲 朱森林 李国学.生物炭和过磷酸钙投加对鸡粪-烟末-菌糠联合堆肥腐熟度及含氮气体排放的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(05):724-730; PDF浏览：次摘要↓
鸡粪-烟末-菌糠(CK)联合堆肥过程中存在升温慢、水分去除难、极易排放污染气体和腐熟周期长等问题。本研究以鸡粪、烟末和菌糠为原料,通过添加外源固氮材料来减少鸡粪-烟末-菌糠联合堆肥过程中含氮气体(NH3和N2O)的产生及改善堆肥腐熟度,设置了添加5%(质量分数)过磷酸钙、添加10%生物炭的堆肥试验。结果表明,处理堆体温度均能在55℃持续8 d以上,达无害化标准。与CK处理相比,添加5%过磷酸钙和10%生物炭处理堆肥腐熟度得到有效改善,但添加5%过磷酸钙处理有增加堆肥产品EC的风险;添加5%过磷酸钙处理堆肥过程中以NH3-N、N2O-N形式损失TN分别降低了... |
土木工程·建筑
| 基于荷载包络图的铁路道床-路基结构安定性分析 引用本文: 庄妍 王康宇 董晓强 张军 苗晨曦.基于荷载包络图的铁路道床-路基结构安定性分析[J].太原理工大学学报,2020,51(05):731-736; PDF浏览：次摘要↓
将静力安定解析方法与数值模型相结合发展了一种高速铁路道床-路基结构承载性能安全评价的安定分析方法。通过引入安定荷载包络图,给出了某一结构组合和材料参数情况下道床-路基结构所能承受的最大荷载组合。研究结果表明:在任意给定的摩擦系数情况下,始终存在“最佳”的道床摩擦角、道床与基床表层的厚度比和弹性模量比,使得道床-路基结构在外荷载作用下具有最优的承载性能。研究结果在满足安全性和稳定性的前提下,可最大程度地发挥材料的塑性潜力,降低工程造价,也为合理评估高速铁路结构承载性能的安全性提供理论依据。... |
| 装配式钢结构建筑中M24高强度螺栓常幅疲劳设计方法的建立 引用本文: 张健 黄文鹏 周子淳 雷宏刚.装配式钢结构建筑中M24高强度螺栓常幅疲劳设计方法的建立[J].太原理工大学学报,2020,51(05):737-742; PDF浏览：次摘要↓
M24高强度螺栓是装配式钢结构建筑中应用最广泛的螺栓规格之一。借助美国进口的MTS Landmark 370.50伺服液压疲劳试验机,针对20MnTiB、10.9级、M24高强度大六角头螺栓进行了3个静力拉伸试验和14个常幅疲劳试验,通过断口分析揭示了疲劳破坏的特点及机理,得到了相应的疲劳曲线,建立了其常幅疲劳设计方法,并建议将该连接构造归入《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)表16.2.1-1中的Z5类。... |
| 佛教文化宗祠祭祀公园声环境研究——以晋祠为例 引用本文: 唐子清 陆凤华.佛教文化宗祠祭祀公园声环境研究——以晋祠为例[J].太原理工大学学报,2020,51(05):743-749; PDF浏览：次摘要↓
晋祠是我国重要的历史文化遗产及宗教祭祀圣地,由外部公园与内部博物院两部分组成,目前其声环境研究仍为空白。本文分别对这两个部分中主要游人行经路线上选取了最有代表性的位置点,探寻了声要素,进行了A声级测量和初步量化研究,发现晋祠博物院内基本所有位置上声压级值与频率之间都是负相关的关系。考虑到声环境与人的心理感受之间的密切关联,选择佛教文化背景中宗教祭祀公园最重要的声烦恼评价维度,再由LAeq值推导出结合了A(烦恼因素)与L(频率因素)两项加权后的响度值。最后,将声压级值与加权响度值对比,发现加入烦恼A权重后的LAL值与没有经... |
信息与计算机·电气与动力工程
| 基于权值选择粒子滤波算法的锂离子电池SOC估计 引用本文: 彭方想 南金瑞 孙立清.基于权值选择粒子滤波算法的锂离子电池SOC估计[J].太原理工大学学报,2020,51(05):750-755; PDF浏览：次摘要↓
针对锂离子动力电池的荷电状态(SOC)估计问题,以三元锂(MNC)电池为研究对象,选用Thevenin等效电路模型,建立电池模型的状态方程和观测方程,完成了带遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)的理论推导。进行电池单体混合动力脉冲功率特性测试(HPPC测试),基于测试数据和FFRLS算法完成电池模型的在线参数辨识,并通过锂离子电池的端电压精度来验证算法的可行性;在此基础上,提出一种权值选择粒子滤波(WSPF)算法来实现锂离子电池SOC估计,该算法中全部粒子都参与粒子滤波过程,但只选择较优权重粒子用于电池状态估计,从而解决粒子滤波的粒子退化问题,提高粒... |
| 计及杆塔绕流效应的风速模型及其对风电机组输出功率的影响研究 引用本文: 安琪 梁定康 韩肖清 王鹏.计及杆塔绕流效应的风速模型及其对风电机组输出功率的影响研究[J].太原理工大学学报,2020,51(05):756-763; PDF浏览：次摘要↓
风电场中电力杆塔对风的遮挡可能造成下游风电机组输出功率的降低,为了分析杆塔遮挡对下游风电机组迎风风速的削弱作用,提出了一种基于亚临界雷诺值的杆塔绕流风速模型,该模型计及了尾流效应、山体地形、随机风向三个因素,研究了杆塔绕流对风电机组输出功率的影响;通过理论评估值与山西某风电场的实际监测数据的对比分析可知:在一些特定环境下,绕流效应对风电机组输出功率的影响不可忽视。因此,有必要评估杆塔绕流效应对风电机组输出功率的影响,为风电机组的微观选址提供理论指导。... |
| 一种实用的飞行器捷联惯性导航算法 引用本文: 陈柯勋 邱伟.一种实用的飞行器捷联惯性导航算法[J].太原理工大学学报,2020,51(05):764-770; PDF浏览：次摘要↓
为了拓展捷联惯性导航的应用,以进一步提高飞行器导航精度和效率为目标,设计了一种实用的飞行器捷联惯性导航算法,该算法融合惯性器件的姿态信息、速度信息、加速度信息及位置信息测量值,借助四元数法分别构造姿态矩阵、速度矩阵及位置矩阵,然后通过解算四元数的运动学微分方程求出飞行器的姿态角和位置。试验结果表明,本文所述算法能够准确计算出飞行器的姿态与位置信息,可以为飞行器导航系统设计人员提供参考,具有一定的理论意义和实用价值。... |
生物医学工程
| 外周动脉斑块钙化程度对血管内介入治疗的影响 引用本文: 郑清丽 吕营 李志强 陈凌峰 安美文.外周动脉斑块钙化程度对血管内介入治疗的影响[J].太原理工大学学报,2020,51(05):771-780; PDF浏览：次摘要↓
下肢外周动脉疾病血管内介入治疗失效是临床中亟需解决的一个关键问题,斑块的钙化程度是决定其治疗效果的一个重要因素。采用数值模拟的方法,通过将支架分别置入到含有不同程度(轻度、中度、重度)钙化斑块的下肢病变动脉中,探讨肢体在直立和运动过程中斑块和管壁的受力状态,评估斑块钙化的严重程度对治疗结果的影响。结果表明:含有钙化斑块的动脉置入支架后,在肢体运动中,位于动脉弯曲外侧的斑块处于疲劳状态,极有可能发生结构失效而破裂,其中中度钙化的斑块主应力峰值最高。3种钙化斑块最大塑性等效应变均发生在斑块的最狭窄处,其中重度钙化... |