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期刊信息/Journal information
安徽理工大学学报（自然科学版）
安徽理工大学学报（自然科学版）

孟祥瑞

季刊

1672-1098

xbzrb@aust.edu.cn

0554-6668044

232001

安徽省淮南市洞山

安徽理工大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Anhui University of Science and Technology(Natural Science)北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由安徽省教育厅主管、安徽理工大学主办的，以刊登理、工、医学、基础理论研究与应用为主的综合性学术期刊。
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    锚杆钻车运行中支护承载结构及围岩受力变形分析

    王雁冰梅洪嘉张京泉李凯...
    1-11页
    查看更多>>摘要：目的 针对单轨液压锚杆钻车运行过程中支护承载结构及围岩受力变形难以观测分析的问题.方法 利用研发的CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车,结合长城五矿1902S回风巷巷道现场情况综合分析钻车在大断面大倾角巷道动态运行的支护、承载及围岩协同受力变形特征.结果 研究表明,钻车运行过程中吊挂板的受力变形在悬吊点处均达到峰值,工字钢在悬吊点的部分位移最小,与钻车直接接触的部分受力最大;锚索中部主要受到拉应力,靠近巷道一侧主要受到剪应力,而巷道两帮的锚杆拉应力主要分布在靠近巷道内部一侧;巷道顶板悬吊点处位移最大,两帮靠近顶板位移高于底板处,而巷道偏向低帮处底板的位移大于高帮处;以单轨液压锚杆钻车为核心的新型配套工艺可以有效控制围岩变形,支护效果良好,比传统以掘锚一体机为中心的机器化工艺掘进效率更高.结论 研究明确了CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车在实际应用的可行性,解决了现有掘锚一体机难以在复杂地质条件下大断面煤巷自动化掘进支护的问题,提升了煤巷支护效果掘进效率,为CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车的现场应用提供了理论依据.

    锚杆钻车锚杆锚索承载结构支护结构巷道围岩受力变形

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    基于EKF和UKF的随钻姿态解算方法研究

    蔡峰朱美静
    12-20页
    查看更多>>摘要：目的 为解决煤层松软中随钻测量系统测量精度不高的问题.方法 提出一种改进的无迹卡尔曼滤波(UKF)和扩展卡尔曼滤波(EKF),分别应用于钻具的姿态滤波算法中并作比较.该方法基于旋转坐标变换的四元数理论和陀螺测量原理,建立钻具姿态传感器数据的非线性观测方程和状态方程,以四元数将测量数据进行转换与更迭,最终消除惯性传感器数据中的误差.与EKF算法相比较,UKF算法利用了UT变换对非线性函数的概率密度分布进行近似,没有忽略高项阶,因此对于非线性分布的统计量有较好的计算精度.结果 经仿真验证,UKF的各个滤波误差峰峰值以及标准差小于EKF.结论 改进的UKF的滤波算法精度明显高于EKF滤波算法,更加有效地去除惯性传感器中的干扰噪声,有利于提高微机电系统(MEMS)惯性传感器的测量精度,进而提高钻进效率.

    随钻姿态解算MEMS扩展卡尔曼无迹卡尔曼

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    征稿启事

    20,封3页
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    随机点蚀对槽钢柱轴压承载力劣化影响分析

    杨明飞王飞董悦奇
    21-28页
    查看更多>>摘要：目的 为了研究随机点蚀对槽钢柱轴压承载力劣化影响,方法制作了带有随机点蚀损伤缺陷的构件,对其进行了轴压试验.结果 随着随机点蚀损伤强度DOP的增加,不同损伤区域的损伤构件屈服承载力在逐渐降低,降低幅度达到30％.随机点蚀损伤构件的应变曲线拐点先于无点蚀损伤构件出现.同时在相同荷载情况下,有点蚀损伤构件的应变值均大于无点蚀损伤构件应变值.接着建立了随机损伤构件的数值模型,利用试验结果对模型合理性进行了验证.最后通过验证后的数值模型,对点蚀损伤强度DOP、点蚀坑深度和点蚀坑数量等相关参数进行了讨论.结论 数值结果显示,点蚀损伤强度、点蚀坑深度和点蚀坑数量的增加都降低槽钢柱的屈服承载力,并且在相同点蚀数量P和相同DOP情况下,随着蚀坑深度与腹板(或翼缘)厚度的比值J的增加,槽钢柱的屈服承载力均呈现线性下降的趋势.

    随机点蚀槽钢柱劣化点蚀损伤强度屈服承载力

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    喷射混杂纤维混凝土抗冻性及损伤模型

    马芹永顾玉琦
    29-37页
    查看更多>>摘要：目的 为提高高寒地区喷射混凝土耐久性,改善冻融环境下普通喷射混凝土易开裂、抗冻性能差等问题.方法 在喷射混凝土中掺入混合纤维,通过冻融循环试验、超声波检测、压拉性能试验以及气孔结构测试等方法,研究不同冻融循环次数下喷射混杂纤维混凝土的相对纵波波速、相对压拉强度以及试件内部气孔结构变化规律.通过压拉性能损伤量对试件冻融损伤进行多项评价,分析钢纤维和聚丙烯纤维贡献率与喷射混凝土抗压强度之间的关系,并根据钢纤维和聚丙烯纤维贡献率公式建立喷射混凝土冻融损伤模型.结果 与单掺钢纤维和聚丙烯纤维试件相比,混合掺入1％钢纤维、0.1％聚丙烯纤维喷射混凝土试件的抗压强度损失分别降低了7.5％、33.3％,劈裂抗拉强度损失分别降低了15.6％、35.0％.在弦长尺寸0.1mm＜d＜1mm处,混合掺入0.1％聚丙烯和1％钢纤维喷射混凝土气泡弦长频率比单掺1％钢纤维喷射混凝土和单掺0.1％聚丙烯喷射混凝土分别降低了24.9％和27.3％.钢纤维和聚丙烯纤维对抗压强度的贡献率呈现先增长后下降趋势.基于冻融损伤与钢纤维和聚丙烯纤维贡献率建立冻融损伤模型.结论 喷射混杂纤维混凝土力学性能损伤量低,不易开裂,抗冻性能好,可为高寒地区喷射混凝土结构提供理论参考.

    喷射混凝土钢纤维聚丙烯纤维压拉性能气孔结构损伤模型

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    工业废渣固化淤泥力学特性及微观机理研究

    王强张赛全张俊毅
    38-45页
    查看更多>>摘要：目的 针对大宗固废难以消化、疏浚淤泥处理困难、传统水泥固化淤泥不符合新发展理念等问题,采用钢渣、石灰和脱硫石膏制备环保型复合固化剂,应用在淤泥质土固化处理领域,以达到"以废治废"的目的.方法 对固化淤泥土开展无侧限抗压强度、pH、扫描电镜等试验及其固化机理探究.结果 复合固化剂最优配比为钢渣5％、石灰9％、脱硫石膏6％,龄期28d时固化土的强度高达1.657MPa,略低于同掺量龄期的水泥固化淤泥土,但延性有显著提高.碱性环境主要由石灰提供,pH阈值约为13,当pH值约12～13时最有利于水化反应的进行.微观特性分析表明,AFt与C-S-H为固化土提供骨架结构作用,填充颗粒孔隙,使其形成更加致密的网状结构,显著提高了淤泥固化土的宏观力学特性.结论 此环保型复合固化剂可以固化淤泥土用于建筑回填和路基填土,能有效提高淤泥的资源化利用率.

    钢渣脱硫石膏淤泥固化无侧限抗压强度微观特性

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    LA-MA/陶粒相变储能材料热物性试验与分析

    张经双秦瑞汉缪鹏
    46-52页
    查看更多>>摘要：目的 为拓宽相变材料在建筑节能领域中的应用,针对单一相变材料难以满足建筑热工性能要求的问题.方法 以十二醇(LA)和十四酸(MA)为复合相变材料、页岩陶粒为载体,制备一种新型相变储能骨料.采用差式扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)等对相变储能骨料的热物性和不同封装方式下的相变循环稳定性进行分析.结果 经复合后相变材料、相变储能骨料的相变温度和相变潜热分别为22.08℃、22.92℃和182.1J/g、22.33J/g.LA-MA复合相变材料和页岩陶粒之间仅存在物理嵌合关系,相变储能骨料在70℃以下未发生物质分解.苯丙乳液封装相变储能骨料在5℃～45℃范围内经历100次相变循环后,质量损失率为0.80％.结论 LA-MA/陶粒相变储能骨料的热物性满足建筑节能要求,化学结构稳定,热稳定性好,具有优异的循环耐久性,可应用到建筑围护结构中,研究结论对相变储能材料在建筑围护结构中的应用具有参考价值.

    复合相变材料相变储能骨料热物性相变循环稳定性

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    MOF衍生的CoxFey@NC电催化析氧和氧还原反应

    胡劲松雷杰史千喜
    53-60页
    查看更多>>摘要：目的 通过提升金属有机框架(MOFs)衍生材料的双功能电催化析氧和氧还原能力,来解决金属电池中循环充放电问题,减少钌等贵金属消耗.方法 利用Co、Fe双金属以沸石咪唑骨架(ZIF-8)为模板进行掺杂,同时加入1H-1,2,3-三氮唑有机配体进行室温搅拌,离心、干燥得到前驱体材料,煅烧前驱体材料最终得到Co4Fe1@NC碳材料.结果 析氧反应中Co4Fe1@NC达到10mA·cm-2电流密度仅需要1.52V;氧还原反应中Co4Fe1@NC半波电位为0.93V;两者电压之差为0.59V,低于单一金属Co或Fe衍生碳材料.结论 采用Co、Fe双金属掺杂策略可以明显提升MOFs衍生催化材料双功能电催化析氧和氧还原能力,引入Fe元素有效调节了Co元素的电子结构,使其在析氧和氧还原过程中具有更好的氧物种吸脱附能力,因此,Co4Fe1@NC可作为潜在的金属空气电池负极材料.

    金属有机框架材料CoFe双金属析氧反应氧还原反应

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    基于蚯蚓密度调控污泥堆肥重金属有效性研究

    王兴明陈赟范廷玉储昭霞...
    61-69页
    查看更多>>摘要：目的 为探讨不同蚯蚓投放密度对污泥中重金属有效性的影响,为污泥蚯蚓堆肥提供新思路.方法 以不同密度赤子爱胜蚓(0,10,20,40条)和0g,25g,50g稻壳为添加剂对2kg污泥进行堆肥,探究不同蚯蚓投放密度下生活污泥重金属有效性变化.结果 在一定稻壳添加量下,随蚯蚓密度增加,污泥pH(酸碱度)、OM(有机质)、TN(总氮)、TP(总磷)降低,EC(电导率)增加,随稻壳添加量逐渐增加,与蚯蚓协同作用下污泥pH、OM、TN、TP继续降低;在一定稻壳添加量下,随蚯蚓投放密度增加,污泥Cu、Zn、Pb、Cd总量降低,其中,50g稻壳协同40条蚯蚓堆肥时,Cu、Cd总量降低幅度达到最大,分别为34.04％、35.85％;在一定稻壳添加量下,随蚯蚓投放密度增加,污泥有效态Cu、Zn有升高趋势,有效态Cd有所降低,有效态Pb显著降低(P＜0.05),其中,50g稻壳协同40条蚯蚓堆肥时,对污泥中Pb有效性钝化效果最显著,降低达到42.43％;通过相关性和回归分析可知,蚯蚓投放密度增加,通过改变EC影响Cu有效性、改变TN和TP影响Pb、Zn和Cd有效性.结论 50g稻壳协同40条蚯蚓共同处理污泥时,对污泥中重金属活性降低效果最佳.

    蚯蚓堆肥蚯蚓密度稻壳重金属

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    巢湖高骊山组页岩有机质富集与沉积环境特征

    曾建张成成孙雪瑞代子豪...
    70-77页
    查看更多>>摘要：目的 安徽巢湖地区石炭系高骊山组发育多段杂色页岩层,组内沉积环境变化大,有利于探讨页岩有机质富集与沉积环境特征的关系.方法 以巢湖石炭系高骊山组页岩为研究对象,系统开展了有机地球化学和元素地球化学特征分析.结果 高骊山组页岩的TOC含量整体较低,变化范围为0.03％～0.89％,生烃潜力低,Tmax介于519～543℃,指示页岩经历了较高的热演化阶段.页岩中Fe2O3含量范围为2.19％～17.90％,氧化还原敏感元素含量亦波动明显,表明沉积水体氧化/缺氧环境交替频繁.古生产力、水动力、古盐度和氧化还原条件等元素地球化学指标揭示高骊山期水体环境演化趋势为早期静水、氧化性的淡水环境转成晚期动荡、次氧化-还原状态的微咸水环境.结论 高骊山组页岩整体上沉积于低古生产力、水体较动荡、主体为氧化的环境,含有较低的TOC含量,而下部Ⅰ段页岩相对较高的TOC含量,反映该时期古生产力和安静的水体环境相对利于有机质的富集.

    巢湖地区高骊山组页岩沉积环境有机质富集

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