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.11 P.841-924

<<< CONTENTS >>>

Environmental Engineering

Review: Microbial fuel cells for energy production from wastewaters: the way toward practical application

Wei-feng Liu, Shao-an Cheng

DOI: 10.1631/jzus.A1400277 Downloaded: 8658 Clicked: 7775 Cited: 13 Commented: 0(p.841-861) <Full Text> <PPT> 3022

Chinese summary <768> 從廢水中(zhōng)回收能量的微生(shēng)物(wù)燃料電池技術：走向實際應用的機遇和挑戰

本文概要：廢水中(zhōng)蘊含着大(dà)量能量，如何高效地回收利用這些能量對于滿足世界能源需求，降低廢水處理成本，提高污水處理的可持續性具有重要意義。微生(shēng)物(wù)燃料電池（MFC）是近年來發展起來的一(yī)種從廢水的有機污染物(wù)中(zhōng)提取能量的新型生(shēng)物(wù)技術，有望實現廢水處理的可持續性發展。然而，目前MFC技術離(lí)實際應用還有很長的距離(lí)。MFC系統的擴大(dà)化問題是阻礙該技術實際應用的關鍵。本文詳細讨論了MFC擴大(dà)化過程中(zhōng)的主要問題和挑戰，并提出了未來的發展方向。MFC與其他技術結合可以實現較高的出水水質或獲得高商(shāng)業價值的化學品，然而該方面的研究才剛剛起步，要實現其實際應用還需要解決許多問題，包括如何提高生(shēng)産效率，提高經濟可行性，提升系統的穩定性和可靠性等。

微生(shēng)物(wù)燃料電池；廢水處理；可持續發展；擴大(dà)化；合成化學品

Mechanical Engineering

Multi-principle preventive maintenance: a design-oriented scheduling study for mechanical systems

Yi-cong Gao, Yi-xiong Feng, Jian-rong Tan

DOI: 10.1631/jzus.A1400102 Downloaded: 2851 Clicked: 7206 Cited: 5 Commented: 0(p.862-872) <Full Text> <PPT> 2073

Chinese summary <383> 複雜(zá)機械産品多準則預防性維護設計

爲複雜(zá)機械産品提供滿足整機可靠性指标和維護成本指标的預防性維護方案多準則規劃方法。 1. 分(fēn)析了檢查、維修、更換等對複雜(zá)機械産品零部件工(gōng)作壽命變化的作用機理；2. 提出了複雜(zá)機械産品預防性維護多準則規劃方法。 1. 基于非完美維修理論，建立不同模式下(xià)零件間工(gōng)作壽命模型，定義維修效能因子，表征檢查、維修、更換對零件壽命的影響；2. 通過求解獲得複雜(zá)機械産品指定時間區間的預防性維護方案，根據零部件工(gōng)作壽命，采取維修和更換等預防性維護措施，減少零部件故障的發生(shēng)。零部件的預防性維護次數與其故障因子相關；機械産品尤其是複雜(zá)機械産品實施定期預防性維護能夠減少或消除故障的發生(shēng)。

預防性維護；多準則優化；工(gōng)作壽命

Fatigue growth of a surface crack in a V-shaped notched round bar under cyclic tension

Devi Chandra, Judha Purbolaksono, Yusoff Nukman, Haw-ling Liew, Singh Ramesh, Mohsen-abdel Hassan

DOI: 10.1631/jzus.A1400042 Downloaded: 3364 Clicked: 8096 Cited: 0 Commented: 0(p.873-882) <Full Text> <PPT> 2119

Chinese summary <376> 反複張力下(xià)V形切口圓條的表面裂紋的疲勞擴展

在相同的反複張力下(xià)，研究V形切口圓條表面裂紋的疲勞擴展規律。 1. 構建V形切口圓條模型（圖1），基于線性二次元将模型表面離(lí)散成一(yī)個個網格點（圖2）；2. 以AZ-6A-T5鎂合金爲例，利用積分(fēn)計算應力強度因數，利用NASGRO裂紋增長率模拟裂紋的疲勞擴展；3. 通過研究不同的裂紋縱橫比和對應的應力強度因數之間的相關性來研究裂紋的擴展。 1. 在裂紋擴展時裂紋縱橫比的初始值對斷裂形狀的發展有重要影響；2. 裂紋縱橫比對疲勞負荷壽命的作用比缺口半徑更加明顯；3. 當裂紋前緣演變成一(yī)條直線形時可觀察到不穩定的裂紋擴展；4. 裂紋深度一(yī)定時，斷裂縱橫比越小(xiǎo)，疲勞負荷壽命越短；5. 當裂紋縱橫比爲0.6-0.7時，出現了不穩定的裂紋擴展。

疲勞裂紋擴展；裂紋縱橫比；邊界元法；應力強度因數

Modeling a two-span rotor system based on the Hamilton principle and rotor dynamic behavior analysis

Wei Li, De-ren Sheng, Jian-hong Chen, Yong-qiang Che

DOI: 10.1631/jzus.A1400100 Downloaded: 2691 Clicked: 6132 Cited: 0 Commented: 0(p.883-895) <Full Text> <PPT> 2097

Chinese summary <376> 基于Hamilton原理的雙跨轉子系統建模和轉子動态特性分(fēn)析

研究雙盤雙跨轉子/軸承/汽封系統在非線性油膜力和非線性汽封力共同作用下(xià)的動力學特性，分(fēn)析了轉子轉速、密封力、油膜力和聯軸器剛度等因素對轉子穩定性的影響。采用Hamilton原理和有限元方法建立雙盤雙跨轉子/軸承/汽封系統模型，使得雙跨多節點的轉子系統數值求解更加容易。研究分(fēn)析轉子轉速、非線性密封力、非線性油膜力和聯軸器剛度等因素對轉子穩定性的影響，爲大(dà)型轉子系統的設計提供理論基礎。采用Hamilton原理和有限元方法建立雙盤雙跨轉子/軸承/汽封系統模型（圖1和2）。應用四階Runge-Kutta法進行數值求解，并采用軸承處、圓盤處的分(fēn)岔圖、時程圖、龐加萊映射圖、頻(pín)率圖和相軌迹圖等來分(fēn)析轉子系統的動态特性。 1. 通過數值計算分(fēn)析，轉子的轉速、非線性汽封力、非線性油膜力和聯軸器的剛度對雙跨轉子的穩定性有重要的影響作用。2. 随着轉速的上升，雙跨轉子系統從最初的穩定運動，到三倍周期運動，到準周期運動和多倍周期運動交替出現，運動特性相比單跨轉子系統要更爲複雜(zá)。

Hamilton原理；雙盤雙跨轉子系統；非線性汽封力；動态特性

Civil Engineering

Three-dimensional numerical simulation of mechanized twin stacked tunnels in soft ground

Ngoc-Anh Do, Daniel Dias, Pierpaolo Oreste

DOI: 10.1631/jzus.A1400117 Downloaded: 4062 Clicked: 8092 Cited: 7 Commented: 0(p.896-913) <Full Text> <PPT> 2087

Chinese summary <379> 軟土地面中(zhōng)機械化雙疊隧道的三維數值模拟

通過三維數值模拟，研究隧道施工(gōng)過程對雙疊隧道的影響。使用全三維數值模拟方法研究軟土中(zhōng)雙疊隧道施工(gōng)對先挖隧道或地面的影響。 1. 運用FLAC軟件創建雙疊隧道的三維數值模型（圖1）；2. 分(fēn)情況模拟機械化雙疊隧道的挖掘過程；3. 研究不同情況下(xià)的地面沉降，水平地面位移，以及隧道襯砌的法向位移、法向力、縱向力和彎曲力矩等。 1. 新隧道施工(gōng)對現有的隧道有很大(dà)的影響，最大(dà)影響出現在先挖上層隧道的情況下(xià)；2. 一(yī)般來說，上層隧道的挖掘會比下(xià)層隧道産生(shēng)更大(dà)的地面沉降；3. 下(xià)層隧道産生(shēng)的法向力總是比上層隧道大(dà)；4. 在多數情況下(xià)，下(xià)層隧道産生(shēng)的法向位移和彎曲力矩要比上層隧道小(xiǎo)。

三維模型；重疊隧道；段隧道襯砌；襯砌響應；地面沉降；隧道支護

Design criteria for sediment transport in sewers based on self-cleansing concept

Isa Ebtehaj, Hossein Bonakdari, Ali Sharifi

DOI: 10.1631/jzus.A1300135 Downloaded: 4686 Clicked: 6167 Cited: 18 Commented: 0(p.914-924) <Full Text> <PPT> 1871

Chinese summary <371> 基于自清潔理念的下(xià)水道中(zhōng)沉積物(wù)運移的設計标準

通過比較沉積物(wù)運移的不同标準，經選優得出更高精度的标準。使用更少的參數和分(fēn)情況來獲得高精度的設計标準。 1. 按狀态将下(xià)水道中(zhōng)沉積物(wù)分(fēn)成兩類：沒有沉澱的沉積物(wù)和沉澱的推移質；2. 利用已有設計标準的方程，運用非線性回歸和MINITAB軟件，得到不同情況下(xià)的最佳方程式；3. 用實驗所得的值對各方程預測值進行驗證，比較各方程式的預測精度。 1. 本文提出的方程式可以預測不同情況下(xià)的沉積物(wù)運移；2. 相比于其它标準，本文提出的方程式形式簡單、所需參數少和參數估計簡單，并且預測精度更高。

沉積床；推移質；沉積限制；沉積物(wù)；下(xià)水道