蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒对水中Cd^(2+)的吸附及其它离子的影响研究 被引量：8

1

作者 来雪慧 闫彩 +3 位作者 任晓莉 朱开金 李耀宙 贺晓晨 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第5期566-571,585,共7页

以蒙脱石和钢渣为原料,采用工业淀粉作为添加剂制备蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒,探究其对水中Cd^(2+)的吸附性能及其机理.研究结果表明,蒙脱石占复合吸附颗粒质量比为50%时,对Cd^(2+)的吸附性能最好.质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合吸附颗... 以蒙脱石和钢渣为原料,采用工业淀粉作为添加剂制备蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒,探究其对水中Cd^(2+)的吸附性能及其机理.研究结果表明,蒙脱石占复合吸附颗粒质量比为50%时,对Cd^(2+)的吸附性能最好.质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒在用量为15g·L^(-1)和pH值为5.5～6.5时,吸附效果最佳.在温度为25℃,pH为5.6时,1.5g质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合颗粒对浓度为100mg·L^(-1)的Cd^(2+)溶液(100mL)吸附60min后,废水中Cd^(2+)的吸附率达到97.47%.通过二级动力学方程拟合复合吸附颗粒对Cd^(2+)的吸附反应,相关系数为0.998 0.吸附颗粒对水中Cd^(2+)的吸附等温式符合Langmuir方程,相关系数为0.974 5,Cd^(2+)的饱和吸附量达到9.76mg·g^(-1).Cu^(2+)和Pb^(2+)对废水中Cd^(2+)的吸附具有竞争影响,可以降低其吸附量,且Pb^(2+)的影响较大. 展开更多

关键词 蒙脱石 钢渣 复合吸附颗粒 CD^2+

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多胞薄壁铝合金方管载荷特性与多目标优化研究 被引量：1

2

作者 李耀宙 张冰冰 +1 位作者 薛仲卿 范志强 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第7期246-253,共8页

目的通过引入边长系数γ,得到构型不同的W型和C型多胞薄壁方管结构,改善多胞薄壁方管的吸能效率。方法本文利用实验和数值方法对2种类型方管进行研究,材料选用6060T4铝合金,深入分析边长系数γ和壁厚t对结构的载荷特性、能量吸收及变形... 目的通过引入边长系数γ,得到构型不同的W型和C型多胞薄壁方管结构,改善多胞薄壁方管的吸能效率。方法本文利用实验和数值方法对2种类型方管进行研究,材料选用6060T4铝合金,深入分析边长系数γ和壁厚t对结构的载荷特性、能量吸收及变形模式的影响。然后采用非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)求解,针对结构的峰值载荷(Pc)和比吸能(Sa)进行多目标优化。结果数值仿真所得载荷曲线与实验结果一致,折叠波数均为7个,边长系数γ对2类结构的载荷和变形有显著影响。结论本文所得结果为改善多胞薄壁方管结构的缓冲吸能及冲击防护提供了数据支持。 展开更多

关键词 多胞薄壁方管 边长系数 响应面模型 非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ) 多目标优化

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高g值冲击下薄壁管抗冲击性能研究

3

作者 李耀宙 张冰冰 +1 位作者 薛仲卿 范志强 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第19期58-64,共7页

目的在弹箭发射与侵彻时,弹箭系统内部测试电路元件承受高g值加载。为提高电路元件的存活度,需对其进行缓冲防护。方法利用气炮装置发射钢弹,撞击底座获得高g值加载,研究铝合金薄壁管的抗冲击特性,并基于LS-DYNA研究薄壁管壁厚和冲击速... 目的在弹箭发射与侵彻时,弹箭系统内部测试电路元件承受高g值加载。为提高电路元件的存活度,需对其进行缓冲防护。方法利用气炮装置发射钢弹,撞击底座获得高g值加载,研究铝合金薄壁管的抗冲击特性,并基于LS-DYNA研究薄壁管壁厚和冲击速度对高g值冲击过程的影响。结果钢弹冲击速度增加,底座的激励加速度幅值(Acceleration Amplitude of Excitation,AAE)逐渐增加,单层管(CirT)和多胞管(MT)的缓冲效率分别达到91.0%和74.7%,数值模拟所得AAE和响应加速度幅值(Acceleration Amplitude of Response,AAR)与实验结果误差<5%,薄壁管壁厚对激励加速度几乎无影响。结论本文所得结果对轻质元件的高g值冲击防护有较强的指导意义。 展开更多

关键词 高g值加载 薄壁管 抗冲击 缓冲效率

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圆筒形薄壳热屈曲临界温度理论解及修正 被引量：3

4

作者 王泽武 李耀宙 +1 位作者 夏良志 孙佳琳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期149-153,共5页

针对现有圆筒形薄壳热屈曲临界温度理论解的不一致问题,首先基于Donnell方程导出圆筒形薄壳在均匀温升载荷下的热屈曲理论解,然后通过有限元方法分别给出平板与圆筒形薄壳热屈曲数值解,最后对给出的理论解与数值解进行对比分析,进而提... 针对现有圆筒形薄壳热屈曲临界温度理论解的不一致问题,首先基于Donnell方程导出圆筒形薄壳在均匀温升载荷下的热屈曲理论解,然后通过有限元方法分别给出平板与圆筒形薄壳热屈曲数值解,最后对给出的理论解与数值解进行对比分析,进而提出圆筒形薄壳热屈曲临界温度修正解。研究成果将有利于对类似薄壳结构热稳定性问题进行精细化设计。 展开更多

关键词 薄壳 平板 热屈曲 临界温度

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复合泡沫填充管的高g值冲击防护特性 被引量：1

5

作者 张冰冰 李耀宙 +1 位作者 李华波 卢亚菁 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第21期54-61,共8页

目的为避免或减小高g值冲击对弹内轻质元器件的破坏,应加强对轻质元器件缓冲防护结构的研究。方法基于新型复合泡沫和通孔泡沫铝的2种泡沫填充管,通过万能试验机和落锤冲击系统研究了2种泡沫填充管的静动态力学特性,并运用数值模拟方法... 目的为避免或减小高g值冲击对弹内轻质元器件的破坏,应加强对轻质元器件缓冲防护结构的研究。方法基于新型复合泡沫和通孔泡沫铝的2种泡沫填充管,通过万能试验机和落锤冲击系统研究了2种泡沫填充管的静动态力学特性,并运用数值模拟方法研究高g值冲击下等质量的泡沫填充管与夹芯管的加速度缓冲效果和吸能机制。结果数值模拟所得结构变形和落锤加速度与实验结果较为一致,验证了数值模拟方法的可靠性。复合泡沫平台应力具有显著的应变率效应,其填充管压溃载荷平稳且高于泡沫铝填充管,比泡沫铝填充管体现出更优异的高过载防护性能。等质量的泡沫夹芯管的抗冲击性能优于填充管,2种泡沫填充而成的夹芯管具有相似的高过载防护性能,泡沫材料压缩行为对夹芯管压溃载荷特征的影响低于填充管。结论所得结果对轻质元器件的高g值缓冲防护有较强的指导意义。 展开更多

关键词 复合泡沫 泡沫铝 高g值冲击 平均压溃载荷

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泡沫填充圆柱壳抗冲击响应与耦合效应分析

6

作者 谭晓丽 范志强 +2 位作者 张飞 李耀宙 胡敬坤 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期182-192,共11页

为了探究泡沫完全填充和非完全填充对多胞管冲击响应的影响规律,选用6061-T4铝合金作为薄壁圆壳结构材料,选用泡沫铝作为填充芯体材料,采用质量块冲击实验装置对空心圆柱壳、泡沫填充管以及泡沫夹芯管三种结构进行了压溃实验。基于该动... 为了探究泡沫完全填充和非完全填充对多胞管冲击响应的影响规律,选用6061-T4铝合金作为薄壁圆壳结构材料,选用泡沫铝作为填充芯体材料,采用质量块冲击实验装置对空心圆柱壳、泡沫填充管以及泡沫夹芯管三种结构进行了压溃实验。基于该动力学实验,对三种结构进行了有限元数值仿真,通过与实验结果对比来验证仿真方法的有效性,并且研究了结构压溃载荷、能量吸收和变形模式对结构几何参数(管壁厚度和泡沫密度)、冲击速度等因素的依赖规律,分析了泡沫填充圆柱壳的能量吸收机制与耦合效应。结果表明:1)泡沫填充管(FT)的管壁厚度由1.0 mm增大为1.5 mm时,平均压溃力(MCF)值提升的变化范围约为27%~30%,当泡沫密度由0.4 g/cm^(3)增大至0.5 g/cm^(3)时,MCF值提升的变化范围约为17%~20%,即随着泡沫密度和外管壁厚的增加,压溃载荷的动态增强效应会更明显。2)泡沫填充可有效增强结构的径向膨胀效应,提高其能量吸收性能。3)耦合效应产生的机理主要包括三种情况,即泡沫应力状态的改变、泡沫与管壁间的摩擦效应和管壁径向膨胀变形效应。 展开更多

关键词 泡沫填充管 圆柱壳 夹芯管 能量吸收 耦合效应 比吸能

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仿平行叶脉次级肋板增强多胞管轴向压溃响应

7

作者 胡敬坤 徐鹏 +2 位作者 范志强 李耀宙 谭晓丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期38-45,共8页

受树叶平行叶脉启发,在多胞管(multicell tube,MT)外侧柱壳的内表面引入次级肋板构建新型仿生多胞管(bionic multicell tube,BMT),通过诱导改善薄壁结构变形模式提高能量吸收特性。通过3D打印技术制备试样开展准静态压缩试验,结合数值... 受树叶平行叶脉启发,在多胞管(multicell tube,MT)外侧柱壳的内表面引入次级肋板构建新型仿生多胞管(bionic multicell tube,BMT),通过诱导改善薄壁结构变形模式提高能量吸收特性。通过3D打印技术制备试样开展准静态压缩试验,结合数值模拟研究了管壁厚度、冲击速度、次级肋板形态等因素对结构变形和能量吸收的影响,结果表明:1)采用倾斜次级肋板增强的BMT结构的平均压溃力和比吸能相比于MT提高约31%~59%和20%~35.2%;次级肋板的引入可诱导薄壁结构在±45°方向交错产生长度较长的塑性铰,薄壁结构弯曲变形能的提升是结构吸能特性增强的主要因素。2)BMT的次级肋板宽度小于1 mm时无法对外侧圆柱壳进行变形诱导,在10~70 m/s加载速度范围内BMT能量吸收特性随着冲击速度增大而增大。3)次级肋板的引入对MT中主级肋板和内侧圆管的能量吸收影响较小,但能够显著提高外侧圆管的吸能水平并降低其变形模式对加载速率的依赖性。 展开更多

关键词 仿生多胞管 平均压溃力(MCF) 能量吸收 变形模式

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基于FTA和AHP对液氨储罐危险性安全分析 被引量：1

8

作者 李耀宙 《山东化工》 CAS 2017年第20期119-122,共4页

液氨储罐由于储存介质的危险性,在生产中对其进行有效的安全管理显得尤为重要。本文以液氨储罐火灾爆炸为顶事件,运用故障树(FTA)和层次分析法(AHP)分别对液氨储罐的常见危险性因素进行评价分析,将FTA危险性因素分为四类,分别计算其结... 液氨储罐由于储存介质的危险性,在生产中对其进行有效的安全管理显得尤为重要。本文以液氨储罐火灾爆炸为顶事件,运用故障树(FTA)和层次分析法(AHP)分别对液氨储罐的常见危险性因素进行评价分析,将FTA危险性因素分为四类,分别计算其结构重要度,并与AHP中指标层权重进行对比,结果表明两者一致,并对常见危险因素提出改进措施,为液氨储罐在实际运行中提供参考。 展开更多

关键词 液氨储罐 危险性 故障树 层次分析法

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缠绕管式换热器管板热-机械耦合场应力分析与安全评定 被引量：1

9

作者 李耀宙 王泽武 《化工装备技术》 CAS 2017年第3期10-14,共5页

缠绕管式换热器作为高效节能装置广泛应用于诸多工业领域。由于该类换热器所处的温度和压力较大,考虑到其自身重力,管板处的受力非常复杂,安全问题较为突出,因此在设计缠绕管式换热器时有必要采用有限元软件对管板进行应力分析。结合工... 缠绕管式换热器作为高效节能装置广泛应用于诸多工业领域。由于该类换热器所处的温度和压力较大,考虑到其自身重力,管板处的受力非常复杂,安全问题较为突出,因此在设计缠绕管式换热器时有必要采用有限元软件对管板进行应力分析。结合工程案例,利用ANSYS软件,对换热器建立了有限元分析模型,得到管板热-机械耦合应力场,并进行安全评定。 展开更多

关键词 缠绕管式换热器 有限元 危险工况 结构强度 安全评定 耦合场

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圆筒形薄壳热屈曲临界温升一般表达式构建 被引量：1

10

作者 李耀宙 王泽武 +1 位作者 夏良志 陈鲲鹏 《化工设备与管道》 CAS 2014年第6期1-4,共4页

随着航天和深海工程中薄壳结构的广泛应用,圆筒形薄壳结构热屈曲问题越来越引起广泛关注。首先给出了圆筒形金属薄壳热屈曲临界温升的一般计算表达式,然后基于有限元方法建立了该薄壳结构热屈曲分析的数值模型,计算结果验证了热屈曲临... 随着航天和深海工程中薄壳结构的广泛应用,圆筒形薄壳结构热屈曲问题越来越引起广泛关注。首先给出了圆筒形金属薄壳热屈曲临界温升的一般计算表达式,然后基于有限元方法建立了该薄壳结构热屈曲分析的数值模型,计算结果验证了热屈曲临界温升计算式的准确性,同时进行了多参数对比分析。构建的两种热屈曲临界温升计算方法,将对今后高温环境下圆筒形薄壳结构的科学设计具有重要参考作用。 展开更多

关键词 薄壳 热屈曲 失稳 有限元

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FGM圆筒形薄壳热屈曲临界温度理论解及修正

11

作者 李耀宙 王泽武 《中北大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第5期561-567,共7页

针对现有功能梯度材料(FGM)圆筒形薄壳热屈曲临界温度不一致的问题,基于Donnell方程导出功能梯度材料圆筒形薄壳热屈曲临界温升理论解,然后通过有限元方法得到功能梯度材料圆筒形薄壳热屈曲数值解,通过对圆筒形薄壳的不同长径比l/R,厚... 针对现有功能梯度材料(FGM)圆筒形薄壳热屈曲临界温度不一致的问题,基于Donnell方程导出功能梯度材料圆筒形薄壳热屈曲临界温升理论解,然后通过有限元方法得到功能梯度材料圆筒形薄壳热屈曲数值解,通过对圆筒形薄壳的不同长径比l/R,厚径比δ/R和半径R的理论解与数值解进行对比分析,进而提出功能梯度材料圆筒形薄壳热屈曲临界温度修正解.研究成果将有利于对类似功能梯度材料薄壳结构热稳定性问题进行精细化设计. 展开更多

关键词 功能梯度材料 圆柱壳 热屈曲 临界温度

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基于球体堆积模型设计的多胞薄壁结构抗冲击性能研究

12

作者 胡敬坤 徐鹏 +2 位作者 范志强 谭晓丽 李耀宙 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第6期567-576,共10页

多胞薄壁结构具有优异的缓冲吸能特性被广泛应用于国防工业中的抗冲击结构设计,本文基于体心立方堆积模式的启发,对体心立方结构进行了一系列的改造增强(增加肋板、改变混合结构、改变连接管角度),通过实验和数值模拟研究了模型形态、... 多胞薄壁结构具有优异的缓冲吸能特性被广泛应用于国防工业中的抗冲击结构设计,本文基于体心立方堆积模式的启发,对体心立方结构进行了一系列的改造增强(增加肋板、改变混合结构、改变连接管角度),通过实验和数值模拟研究了模型形态、模型壁厚、连接管角度、冲击速度对其能量吸收和变形模式的影响.结果表明:在球体中心添加连接肋的结构及体心立方和简单立方相结合的结构其比吸能和平均压溃载荷相较于普通结构分别增长了24%~38%和71%~90%,改造的结构使其拥有更好的承载和能量吸收能力;结构中添加外层球壳结构可以阻碍连接管的破坏坍塌,从而获得更高的能量吸收效率,连接管的角度也会对结构的承载能力造成一定的影响;连接管角度较小时该结构的吸能特性较好,并且连接管吸能特性对速度的变化并不敏感,其他结构组件的吸能特性会随着速度的增大而增大. 展开更多

关键词 体心立方 多胞结构 吸能特性 变形模式

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多晶硅还原炉夹套式封头热-机械耦合场有限元分析

13

作者 李耀宙 《四川化工》 CAS 2017年第1期41-44,47,共5页

多晶硅还原炉是西门子法生产多晶硅的主要设备,由于进气管、出气管和电极座等部件都布置在封头处,导致封头温度分布不均匀,引起很大的温差应力,因此还原炉封头处存在很大的结构安全隐患。本文利用ANSYS,采用APDL语言,建立了某大型多晶... 多晶硅还原炉是西门子法生产多晶硅的主要设备,由于进气管、出气管和电极座等部件都布置在封头处,导致封头温度分布不均匀,引起很大的温差应力,因此还原炉封头处存在很大的结构安全隐患。本文利用ANSYS,采用APDL语言,建立了某大型多晶硅还原炉夹套式封头1/4有限元模型。考虑到材料的非线性特性,对夹套式封头结构进行了仿真计算,给出了整体结构、上下花板和电极座温度分布云图,进而得出其应力分布变化规律,为多晶硅还原炉设计提供参考依据。 展开更多

关键词 多晶硅还原炉 夹套式封头 有限元 应力分布

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