Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-A>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering)

ISSNs 1673-565X (Print); 1862-1775 (Online); CN 33-1236/O4; started in 2000,Monthly.

JZUS-A is a peer-reviewed physical and engineering journal, indexed by SCI-E, Ei Compendex, INSPEC, CA, SA, JST, AJ, ZM, CABI, ZR, CSA, etc. It mainly covers research in Applied Physics, Mechanical and Civil Engineering, Environmental Science and Energy, Materials Science and Chemical Engineering, etc.

Impact factor: 0.408 (2011), 0.527 (2012), 0.608 (2013), 0.882 (2014), 0.941 (2015), 1.214 (2016), 1.215 (2017), 1.369 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE A

ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly

2014 Vol.15 No.7 P.465-546

<<< CONTENTS >>>

Civil and Mechanical Engineering

An in-situ slurry fracturing test for slurry shield tunneling

Xue-yan Liu, Da-jun Yuan

DOI: 10.1631/jzus.A1400028 Downloaded: 2760 Clicked: 6650 Cited: 3 Commented: 0(p.465-481) <Full Text> <PPT> 1966

Chinese summary <209> 泥水盾構掘進過程中(zhōng)的泥水劈裂現象現場試驗研究

研究目的：本文通過研究泥水在地層中(zhōng)的劈裂和伸展現象，給出一(yī)種地層劈裂抗力的測定方法，從而爲泥水盾構掘進過程中(zhōng)泥水壓力設定提供參考，防止盾構掘進過程中(zhōng)泥水噴發現象的發生(shēng)。
創新要點：1.給出了地層劈裂抗力的測定方法，并通過現場試驗和理論分(fēn)析得出該方法是可靠的；2.建立了考慮泥水粘性和比重的地層劈裂伸展模型，該模型對現場試驗結果有較好的預測；3.結合地層劈裂抗力和泥水劈裂伸展特性給出了盾構掘進過程中(zhōng)泥水壓力的設定上限。
研究方法：基于現場泥水劈裂試驗，通過試驗結果分(fēn)析和理論分(fēn)析，建立了劈裂壓力和劈裂伸展壓力的計算模型。通過泥水和地層參數對計算模型的影響分(fēn)析，給出泥水盾構掘進過程中(zhōng)泥水配比和壓力設定選擇建議。
重要結論：1.本文描述的現場泥水劈裂儀可以用于地層劈裂抗力的測定；2.使用總應力法的劈裂模型能夠很好的預測地層的初始劈裂壓力；3.考慮泥水粘性和比重的地層劈裂伸展模型對現場試驗結果有較好的預測；4.在劈裂伸展的過程中(zhōng)，具有更大(dà)比重和粘性的泥水有利于阻止劈裂的進一(yī)步伸展，但是對初始劈裂壓力的影響不大(dà)。5.在實際盾構掘進過程中(zhōng)，泥水劈裂發生(shēng)後很難阻止其伸展。因此，防止泥水噴發的關鍵措施在于設定泥水壓力上限防止泥水劈裂。

關鍵詞組：現場泥水劈裂試驗；初始劈裂壓力；劈裂伸展；劈裂伸展壓力；泥水盾構隧道施工(gōng)

Influence of actual plastic hinge placement on the behavior of ductile frames

Massimiliano Fraldi, Antonio Gesualdo, Federico Guarracino

DOI: 10.1631/jzus.A1400031 Downloaded: 2610 Clicked: 9993 Cited: 4 Commented: 1(p.482-495) <Full Text> <PPT> 1979

Chinese summary <45> 實際塑性鉸鏈位置對延性框架行爲的影響

研究目的：通過有限元分(fēn)析和極限分(fēn)析，研究了在縱向和橫向載荷下(xià)鋼框架的最大(dà)負荷和坍塌模式，并考慮了塑性鉸鏈在軸向力和彎曲力矩的作用下(xià)在實際旋轉時的運動學。
研究方法：在垂直和水平方向載荷共存的情況下(xià)，基于軸向力和彎曲力矩的交互作用，研究延性框架的極限載荷和坍塌模式對産生(shēng)于塑性鉸鏈的真實運動學的敏感性。通過兩個基本的案例和通過成功地評估非線性有限元分(fēn)析和直接實施的極限分(fēn)析步驟，并利用MATHEMATICA(r)，揭示了其敏感性。
重要結論：在标準規程的框架下(xià)，即使在最簡單的案例中(zhōng)，極限分(fēn)析的主要結果也會考慮在坍塌時的運動學，這與設計和加固的目的都是相關的。如果沒有對所有的結構元件的軸向力和彎曲力矩的交互作用進行合理的計算，塑性鉸鏈的定位計算可能得出不正确的坍塌機理和誤導性的安全系數。就具體(tǐ)方面而言，本文清楚地表明，在設計新的結構或者爲現有結構進行加固時，即使是使用看起來已經非常完備的經典步驟，也必須非常小(xiǎo)心。本文的模型可以爲處理規程設計的執業工(gōng)程師和标準化委員(yuán)會提供參考。

關鍵詞組：鋼框架；極限分(fēn)析；實際塑膠鉸鏈位置；坍塌運動學

Cover cracking model in reinforced concrete structures subject to rebar corrosion

Zhi Wang, Xian-yu Jin, Nan-guo Jin, Xiang-lin Gu, Chuan-qing Fu

DOI: 10.1631/jzus.A1300393 Downloaded: 2643 Clicked: 6237 Cited: 1 Commented: 0(p.496-507) <Full Text> <PPT> 1981

Chinese summary <44> 鋼筋混凝土結構的鋼筋鏽脹引起的保護層開(kāi)裂研究

研究目的：預測保護層開(kāi)裂的時間以及分(fēn)析鏽脹參數
研究方法：基于混凝土的各向異性損傷，建立考慮鋼筋-腐蝕産物(wù)-混凝土三者不同力學性能的鋼筋鏽脹導緻保護層開(kāi)裂的數學模型。模型考慮了腐蝕産物(wù)對鋼筋混凝土界面區的孔隙和混凝土開(kāi)裂裂縫的填充效應，采用了非線性分(fēn)析算法，預測了開(kāi)裂過程中(zhōng)每一(yī)時刻混凝土構件的應變與位移場以及混凝土保護層開(kāi)裂時間，最後将模型預測值與試驗值進行對比。
重要結論：1.當混凝土出現裂縫之後，随着腐蝕産物(wù)對裂縫的填充，混凝土的環向拉應變的增長速率減緩；2.選定鋼筋的型号、直徑以及混凝土的強度之後，可通過增大(dà)保護層的厚度來減小(xiǎo)鋼筋鏽脹開(kāi)裂的風險。

關鍵詞組：鋼筋鏽脹；保護層開(kāi)裂；腐蝕産物(wù)；填充效應

Performance of a precooled 4 K Stirling type high frequency pulse tube cryocooler with Gd₂O₂S

Zhuo-pei Li, Yan-long Jiang, Zhi-hua Gan, Li-min Qiu, Jie Chen

DOI: 10.1631/jzus.A1400052 Downloaded: 3071 Clicked: 7300 Cited: 2 Commented: 0(p.508-516) <Full Text> <PPT> 2072

Chinese summary <29> 采用Gd2O2S回熱填料的帶預冷4K斯特林型高頻(pín)脈管制冷機性能研究

研究目的：研究新型磁性回熱填料Gd2O2S對液氦溫區高頻(pín)脈管制冷機多級回熱器損失特性的影響。
創新要點：确定了不同回熱填料以及運行參數（頻(pín)率、平均壓力）下(xià)液氦溫區多級脈管制冷機的制冷溫度和各級預冷量，進一(yī)步明确了4K高頻(pín)回熱損失機理。
研究方法：采用理論研究與實驗驗證相結合的方法，基于一(yī)台兩級G-M型低頻(pín)脈管制冷機預冷的單極斯特林型高頻(pín)脈管制冷機，研究多級回熱器在高頻(pín)以及4K溫區下(xià)的損失特性。選取新型回熱填料Gd2O2S替代部分(fēn)回熱填料HoCu2，比較回熱器采用兩種填料時在不同運行頻(pín)率及平均壓力下(xià)的冷端制冷溫度（圖10）、各級預冷量和預冷溫度（圖11-12）。
重要結論：采用孔隙率較小(xiǎo)的新型磁性回熱填料Gd2O2S可顯著改善第一(yī)級回熱器内壓力波與質量流的相位關系，從而減小(xiǎo)該級回熱損失。減小(xiǎo)平均壓力可以降低制冷機無負荷制冷溫度并減小(xiǎo)第二級預冷量，但制冷工(gōng)質氦的體(tǐ)積比熱容會急劇增大(dà)，從而使低溫級回熱器的換熱對頻(pín)率非常敏感。此外(wài)，頻(pín)率對高溫級回熱器的回熱特性影響不明顯。該方法可以爲三級斯特林型4K多級脈管制冷機提供設計依據。

關鍵詞組：斯特林型脈管制冷機；回熱填料；4K；高頻(pín)；預冷；低溫慣性管

Transportation Engineering

Detangling the impacts of age, residential locations and household lifecycle in car usage and ownership in the Osaka metropolitan area, Japan

Yi-lin Sun, Yusak O. Susilo, E. Owen D. Waygood, Dian-hai Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1300345 Downloaded: 2306 Clicked: 4707 Cited: 3 Commented: 0(p.517-528) <Full Text> <PPT> 1844

Chinese summary <33> 日本大(dà)阪都市圈居民的年齡、居住位置與家庭生(shēng)命周期對小(xiǎo)汽車(chē)使用與保有的影響

研究目的：探究城市居民小(xiǎo)汽車(chē)交通行爲變化的原因有多少來自人口統計特性的變化，有多少來自城市結構的改變。
創新要點：考慮家庭成員(yuán)的生(shēng)活任務分(fēn)工(gōng)以及家庭資(zī)源的分(fēn)配等對每個家庭成員(yuán)出行方式的影響，構建基于家庭生(shēng)命周期的小(xiǎo)汽車(chē)出行行爲模型，爲控制小(xiǎo)汽車(chē)出行對策的研究提供準确依據。
研究方法：采用調查與統計理論，掌握居民的出行行爲特征；基于經濟計量學建模方法，構建居民小(xiǎo)汽車(chē)出行行爲聯立方程模型。
重要結論：城市結構關系的改變在抵消了人口統計特性的變化對小(xiǎo)汽車(chē)交通産生(shēng)的負面影響之後，小(xiǎo)汽車(chē)交通總體(tǐ)呈上升趨勢。

關鍵詞組：城市小(xiǎo)汽車(chē)交通；家庭生(shēng)命周期；城市結構變化；聯立方程模型

Application of generalized estimating equations for crash frequency modeling with temporal correlation

Wen-qing Wu, Wei Wang, Zhi-bin Li, Pan Liu, Yong Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1300342 Downloaded: 2889 Clicked: 5407 Cited: 3 Commented: 0(p.529-539) <Full Text> <PPT> 1851

Chinese summary <34> 基于廣義估計方程的時間相關性事故頻(pín)次建模

研究目的：采用廣義估計方程模型對存在時間相關性的事故頻(pín)次數據進行建模，并與傳統廣義線性模型的估計效果進行對比。
創新要點：通過廣義估計方程來考慮事故頻(pín)次建模中(zhōng)數據的時間相關性，從而提高參數估計準确度以及模型預測精度。
研究方法：基于4年高速公路交通事故頻(pín)次數據，建立考慮時間相關性的廣義估計方程以及傳統的廣義線性模型，并采用統計指标對模型效果進行對比。
重要結論：1.事故頻(pín)次數據樣本量對預測精度影響很大(dà)；2.廣義估計方程能夠有效考慮事故頻(pín)次數據中(zhōng)存在的時間相關性；3.廣義估計方程的參數估計比傳統廣義線性模型更準确，且精度更高。

關鍵詞組：廣義估計方程；事故頻(pín)次；時間相關；廣義線型模型

Chemical Engineering

Mass transfer and reaction kinetics of sulfuryl fluoride absorption with aqueous sodium hydroxide solutions

Yong Nie, Xiao-jiang Liang, Mei-zhen Lu, Feng-wen Yu, Da-yong Gu, Min Min, Jian-bing Ji

DOI: 10.1631/jzus.A1400055 Downloaded: 3313 Clicked: 8775 Cited: 3 Commented: 0(p.540-546) <Full Text> <PPT> 2282

Chinese summary <35> 氫氧化鈉溶液吸收硫酰氟的傳質反應動力學

研究目的：确定氫氧化鈉溶液化學吸收硫酰氟的傳質反應動力學區域，建立增強因子模型。
研究方法：研究氣液傳質測定設備雙攪拌釜中(zhōng)氫氧化鈉溶液化學吸收硫酰氟的過程，并結合實驗研究與理論分(fēn)析建立了增強因子模型。
重要結論：基于氫氧化鈉溶液化學吸收硫酰氟過程的實驗研究，确定了氫氧化鈉溶液化學吸收硫酰氟的傳質反應動力學區域爲快速拟一(yī)級反應。得到了298K下(xià)其二級反應速率常數爲1.44 m3/(mol·s)，并建立了增強因子模型E=68.08CBL1/2，爲脫除熏蒸後殘留硫酰氟的工(gōng)業化應用提供了理論依據。

關鍵詞組：硫酰氟；氫氧化鈉；傳質；反應動力學；化學吸收；雙攪拌釜