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

2015 Vol.16 No.1 P.1-80

<<< CONTENTS >>>

Mechanical Engineering

A multi-principle module identification method for product platform design

Wei Wei, Ang Liu, Stephen C. Y. Lu, Thorsten Wuest

DOI: 10.1631/jzus.A1400263 Downloaded: 2809 Clicked: 5057 Cited: 4 Commented: 0(p.1-10) <Full Text> <PPT> 2142

Chinese summary <293> 支持産品平台設計的多準則模塊劃分(fēn)方法

目的：研究多準則約束下(xià)的産品模塊劃分(fēn)方法，爲企業建立穩健的模塊化産品平台奠定基礎。
方法：采用改進的多目标進化算法對建立的多準則模塊劃分(fēn)數學模型求解，并采用模糊集合評價機制進行最優解的尋取，得到基于多準則模塊劃分(fēn)方法的産品模塊劃分(fēn)結果。
結論：通過改進的多目标進化算法求解多準則模塊劃分(fēn)模型，能夠得到有效支持産品平台設計的産品模塊劃分(fēn)方案。通過與已有優化方法的比較驗證了本文提出的多準則模塊劃分(fēn)方法的優越性。

關鍵詞組：塊劃分(fēn)；模塊化準則；多目标優化；改進的強度帕累托進化算法；透平膨脹機

Development and application of an automatic measurement method for nozzle orifice diameter and length

Zhi-long Li, Zhi-jun Wu, Ya Gao, Wei-di Huang, Hui-feng Gong, Lin Zhang, Li-guang Li

DOI: 10.1631/jzus.A1400118 Downloaded: 2696 Clicked: 4357 Cited: 0 Commented: 0(p.11-17) <Full Text> <PPT> 1935

Chinese summary <64> 嘴噴孔直徑和長度自動測量方法的開(kāi)發和應用

目的：直噴内燃機工(gōng)作過程中(zhōng)，燃油通過噴油嘴上的微小(xiǎo)噴孔（直徑爲100-200 μm）輸送到燃燒室内進行燃燒做功。爲定量研究噴孔直徑和長度等結構參數對燃油輸運過程的影響，首先需要實現對這些結構參數的高精度測量。
創新點：對噴油嘴噴孔入口和出口等重要結構特征進行精确地定義，實現噴油嘴微小(xiǎo)噴孔的直徑和長度的高精度自動測量。
方法：1. 基于同步輻射X射線CT掃描技術實現噴油嘴頂部結構的三維重構；2. 結合幾何學原理，從這些離(lí)散的三維數字結構數據中(zhōng)提取宏觀幾何特征參數。
結論：1. 對噴油嘴噴孔結構特征參數進行了精确地定義；2. 基于微米級精度建立了噴油嘴噴孔直徑和長度的自動測量方法，實現噴孔沿其軸線從入口到出口的直徑分(fēn)布的自動測量。

關鍵詞組：油噴嘴；噴孔直徑；噴孔長度；X射線CT掃描

Civil Engineering

A weather research and forecasting model evaluation for simulating heavy precipitation over the downstream area of the Yalong River Basin

Ming-xiang Yang, Yun-zhong Jiang, Xing Lu, Hong-li Zhao, Yun-tao Ye, Yu Tian

DOI: 10.1631/jzus.A1400347 Downloaded: 3034 Clicked: 5530 Cited: 0 Commented: 0(p.18-37) <Full Text> <PPT> 2519

Chinese summary <303> 天氣預報模式對雅砻江下(xià)遊強降水預報能力檢驗研究

目的：檢驗數值天氣預報模式（WRF）在雅砻江下(xià)遊對強降水的預報能力，并找出表現最優的參數化方案組合。
創新點：首次針對雅砻江流域檢驗WRF模式對強降水的預報能力，并加入了計算時間作爲評價的重要參考。
方法：通過三場強降水事件，利用七種常用的雲微物(wù)理參數化方案（Kessler，Lin et al. (Lin)，Single- Moment 3-class (WSM3)，Single-Moment 5-class (WSM5)，Ferrier，Single-Moment 6-class (WSM6)，和 New Thompson et al. (NTH)）和3種積雲對流參數化方案（Kain-Fritsch (KF), Betts-Miller-Janjic (BMJ)和Grell-Devenyi (GD)）的組合，對WRF模式在雅砻江下(xià)遊的降水預報能力進行檢驗。爲了評價WRF模式的預報能力，引入探測率（POD），空報率（FAR），BIAS和公平預報評分(fēn)（ETS），對比不同方案組合的降水空間分(fēn)布和站點預報的有效性。同時，均方根誤差（RMSE）等指标被用來評價面雨量預報的精确性。除常規評價外(wài)，還将計算時間作爲方案評價的重要參考，在滿足精度需求的前提下(xià)優先選擇計算效率高的方案組合。
結論：1. WRF模式能夠适用于雅砻江下(xià)遊強降水預報；2. WSM3以及GD參數化方案組合的表現最爲有效和穩定。

關鍵詞組：RF模式；雅砻江流域；降水模拟；積雲對流參數化方案；雲微物(wù)理參數化方案

Nanomechanical properties of C-S-H gel/cement grain interface by using nanoindentation and modulus mapping

Jing Xu, David J. Corr, Surendra P. Shah

DOI: 10.1631/jzus.A1400166 Downloaded: 2488 Clicked: 4038 Cited: 3 Commented: 0(p.38-46) <Full Text> <PPT> 2006

Chinese summary <56> 納米壓痕及動态模量圖研究C-S-H凝膠/水泥顆粒界面的納米力學性能

目的：揭示水泥基材料中(zhōng)C-S-H凝膠/水泥顆粒界面的尺寸及微觀力學特性，爲從納米尺度理解水泥基材料的性能提供依據。
創新點：采用動态模量圖技術對C-S-H凝膠/水泥顆粒界面微區的尺度及力學行爲進行研究，借助動态模量圖的高分(fēn)辨性，可獲得該微區精确且有效的信息。
方法：對比利用納米壓痕及動态模量圖對C-S-H凝膠/水泥顆粒界面進行研究。
結論：納米壓痕僅能粗略估計界面微區的尺寸及力學參量，相比之下(xià)，動态模量圖的分(fēn)辨率要高出2個數量級（表2），因此可獲得更精确的測量值。C-S-H凝膠/水泥顆粒界面的尺寸在250 nm左右，模量值介于60 GPa和70 GPa之間。此界面區可認爲是包覆水泥顆粒周圍的一(yī)層緊密的水化層結構，其緻密性将阻止内部水泥的進一(yī)步水化。

關鍵詞組：泥基材料；界面；納米力學特性；動态模量圖

Design-oriented modeling of circular FRP-wrapped concrete columns after sustained axial compression

Hui Liu, Ming-hua He, Jia Guo, Yong-jiu Shi, Zhao-xin Hou, Lu-lu Liu

DOI: 10.1631/jzus.A1300408 Downloaded: 2531 Clicked: 4952 Cited: 0 Commented: 0(p.47-58) <Full Text>

Chinese summary <51> 纖維增強塑料纏繞混凝土柱在持續軸向壓縮下(xià)的面向設計的模型分(fēn)析

目的：在實際工(gōng)程服役過程中(zhōng)，纖維增強塑料（FRP）約束混凝土柱在遭遇極限荷載前往往已經經曆了長時間的軸壓荷載作用。因此，相比其短期力學性能，本文旨在研究FPR約束混凝土柱在長期荷載作用後的力學性能。
創新點：1. 考慮長期軸壓荷載作用，提出一(yī)種軸壓作用下(xià)圓形截面FRP約束混凝土柱的長期變形分(fēn)析模型；2. 提出了長期軸壓作用後的FRP約束混凝土本構模型，從本構關系的角度描述兩個方面的影響機理。
方法：運用混凝土和FRP徐變的長期變形分(fēn)析叠代計算方法（圖3）。
結論：1. 提出的長期變形分(fēn)析模型實現了對FRP約束混凝土柱任意目标時刻的應力和應變狀态的高效、準确預測；2. 将提出的本構模型嵌入有限元軟件中(zhōng)，有效地實現對長期軸壓作用的考慮；3. 基于OpenSees有限元軟件，驗證了長期變形分(fēn)析模型和本構模型的有效性和準确性。

關鍵詞組：RP約束混凝土柱；長期荷載；長期變形；徐變；本構模型

Enhancement of the mechanical properties of lightweight oil palm shell concrete using rice husk ash and manufactured sand

Kah Yen Foong, U. Johnson Alengaram, Mohd Zamin Jumaat, Kim Hung Mo

DOI: 10.1631/jzus.A1400175 Downloaded: 4770 Clicked: 7743 Cited: 7 Commented: 0(p.59-69) <Full Text> <PPT> 2600

Chinese summary <53> 稻殼灰和人工(gōng)砂的輕質油棕殼混凝土力學性能的提高

目的：探索稻殼灰和人工(gōng)砂在輕質油棕殼混凝土中(zhōng)部分(fēn)替換水泥和細骨料對混凝土力學性能的影響，期望得到力學性能較高的輕質混凝土。
方法：1. 将不同比例的稻殼灰（5%，10%，15%和20%）替換水泥和100%的人工(gōng)砂或石粉替換沙子，研究它們對混凝土抗壓強度的影響；2. 研究不同替換比例的稻殼灰（0和15%）和人工(gōng)砂（0，50%和100%）對混凝土力學性能的綜合影響。
結論：1.在15%的稻殼灰替換水泥和100%人工(gōng)砂替換沙子的情況下(xià)，最大(dà)抗壓強度爲51.49 MPa； 2. 替換比例爲15%稻殼灰和100%人工(gōng)砂的組合表現出最好的力學性能，包括抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度和楊氏模量。

關鍵詞組：殼灰；人工(gōng)砂；輕質混凝土；油棕殼；力學性能

Environmental Engineering

Characterization of zinc vapor condensation in fly ash particles using synchrotron X-ray absorption spectroscopy

Xu Cai, Qun-xing Huang, Moussa-mallaye Alhadj-Mallah, Yong Chi, Jian-hua Yan

DOI: 10.1631/jzus.A1400178 Downloaded: 2797 Clicked: 4586 Cited: 2 Commented: 0(p.70-80) <Full Text> <PPT> 2156

Chinese summary <568> 同步輻射技術研究金屬鋅蒸汽在飛灰小(xiǎo)顆粒表面的凝結特性

目的：尋找金屬污染物(wù)在熱轉化過程中(zhōng)的生(shēng)成和遷移規律，爲可燃固體(tǐ)廢棄物(wù)高效清潔能源化利用提供科學指導。
方法：飛灰采自兩台不同類型在運行固廢焚燒爐；采樣位置位于煙氣淨化系統之前以規避幹擾；利用同步輻射技術中(zhōng)的X射線近邊吸收結構和吸收精細結構譜圖結合熱力學模拟對金屬鋅的形态進行分(fēn)析和研究。
結論：1. 金屬鋅在爐排爐飛灰小(xiǎo)顆粒上主要以氯化物(wù)形式存在，而在流化床飛灰小(xiǎo)顆粒上是以鋁矽酸鹽爲主；2. 燃燒過程中(zhōng)的高硫氮比能夠有效減少鋅有毒形态的生(shēng)成；3. 矽、鋁和鈣基材料是鋅蒸汽有效的吸附劑。

關鍵詞組：形态；冷凝特性；同步輻射；固體(tǐ)廢棄物(wù)