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.3 P.171-250

<<< CONTENTS >>>

Civil Engineering

Stress-dependent undrained shear behavior of remolded deep clay in East China

Xiang-yu Shang, Guo-qing Zhou, Yong Lu

DOI: 10.1631/jzus.A1400255 Downloaded: 2589 Clicked: 4889 Cited: 1 Commented: 0(p.171-181) <Full Text> <PPT> 1965

Chinese summary <37> 華東深部重塑粘土不排水剪切行爲的壓力相關性

目的：研究固結應力水平對深部重塑粘土不排水剪切行爲的影響，着重分(fēn)析高、低固結壓力作用下(xià)黏土力學響應的差異，并揭示這種影響和差異的内在機理。
創新點：1. 揭示重塑黏土的固結不排水剪切應力應變行爲顯著依賴固結應力水平的特點；2. 發現上述與應力水平相關的應力應變響應與黏土微觀結構等密切相關。
方法：1. 開(kāi)展重塑深部黏土不同壓力水平下(xià)（表2）的三軸等向固結不排水剪切試驗；2. 利用環境掃描電鏡獲得的顆粒結構特征，從微觀結構角度揭示與壓力相關的應力-應變、強度與孔隙水壓響應的内在機理；3. 在臨界土力學框架内讨論高壓下(xià)重塑深部黏土的臨界狀态特征（圖13和14）。
結論：1. 固結壓力水平對重塑黏土的應力-應變-強度特性有顯著影響；2. 随着固結壓力的增加，軟化現象和局部剪切帶逐漸明顯（圖2和5），峰值應力以及相應軸向應變則不斷減小(xiǎo)（圖8和9）；3. 在大(dà)于2 MPa的高壓固結不排水試驗中(zhōng)，其孔隙水壓/軸向應變曲線明顯不同于常壓（圖3）；4. 上述與壓力相關的力學性質均與黏土微觀結構相關（圖6和12）；5. 高壓下(xià)黏土難以達到所謂的臨界狀态。

關鍵詞組：深部粘土；高壓；不排水三軸壓縮剪切；壓力相關性

Effects of submerged sheet pile vanes on mobile river beds

Maria Antonietta Boniforti, Roberto Guercio, Roberto Magini

DOI: 10.1631/jzus.A1400336 Downloaded: 2619 Clicked: 4429 Cited: 1 Commented: 0(p.182-193) <Full Text> <PPT> 1941

Chinese summary <29> 水下(xià)闆樁葉片對移動河床的影響研究

目的：比較闆樁葉片和簡單的平闆葉片在控制河床沉積物(wù)再分(fēn)配時的效率。
方法：1. 在不受當地侵蝕現象影響的接近障礙物(wù)和下(xià)遊區域的直線水道中(zhōng)研究河床的形态；2. 使用不同的實驗裝置測試簡單幾何形狀的平闆葉片和複雜(zá)形狀的603 K葉片的性能；3. 在不同的葉片迎角和浸沒參數下(xià)，測試與其面積接近的結構和在遠場中(zhōng)的河床形态。
結論：1. 葉片的形狀和迎角影響其對河床形态所産生(shēng)的作用，尤其是對于較大(dà)的淹沒參數而言；2. 平闆葉片和闆樁葉片對下(xià)遊河床的重塑作用相似；3. 随着迎角的增加，平闆葉片将造成更深的沖刷孔。這可能歸因于與平闆葉片相關的馬蹄形渦流增加的侵蝕能力，而闆樁葉片的不均勻表面可減輕該渦旋的侵蝕強度。

關鍵詞組：葉片；沉積物(wù)；沖刷；河流水力學；實驗水力學

Qualitative and quantitative uncertainties in regional rainfall frequency analysis

Qian Zhu, Xiao Xu, Chao Gao, Qi-hua Ran, Yue-ping Xu

DOI: 10.1631/jzus.A1400123 Downloaded: 2672 Clicked: 4689 Cited: 2 Commented: 0(p.194-203) <Full Text> <PPT> 1853

Chinese summary <28> 區域降雨頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)的質量和數量不确定性分(fēn)析

目的：通過引進NUSAP方法量化區域降雨頻(pín)率分(fēn)析不确定性來源中(zhōng)質量方面的不确定性，并結合數量方面的不确定性，分(fēn)析這些不确定性對降雨頻(pín)率分(fēn)析的影響，爲水資(zī)源風險決策和水利工(gōng)程設計等提供更好的指導。
創新點：總結區域降雨頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)的不确定性來源，并在區域頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)引進NUSAP方法用以量化其質量不确定性，針對區域頻(pín)率分(fēn)析提出Pedigree矩陣。
方法：1. 選取區域頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)三個主要不确定性來源，即降雨測量不确定性、水文分(fēn)區不确定性和分(fēn)布線型的不确定性；2. 提出針對區域頻(pín)率分(fēn)析的評價依據Pedigree矩陣，量化區域頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)的質量不确定性；3. 将質量和數量兩類不确定性結合在不确定性診斷圖中(zhōng)，綜合評估區域頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)的質量不确定和數量不确定性。
結論：NUSAP方法可以有效地量化區域降雨頻(pín)率分(fēn)析中(zhōng)的質量不确定性，并通過不确定性診斷圖将質量不确定和數量不确定性很好地結合起來，爲水資(zī)源風險決策和水利工(gōng)程設計等提供了直觀的方案。

關鍵詞組：質量不确定性；不确定性分(fēn)析；NUSAP方法；區域頻(pín)率分(fēn)析；Pedigree矩陣；不确定性診斷圖

Energy Engineering

Research on the slagging characteristics of blended coals in a pilot-scale furnace

Hao Zhou, Le-tian Li, Hai-long Zhang, Bin Zhou

DOI: 10.1631/jzus.A1400172 Downloaded: 2965 Clicked: 5161 Cited: 3 Commented: 0(p.204-216) <Full Text> <PPT> 2107

Chinese summary <27> 中(zhōng)試台架上混煤結渣特性實驗研究

目的：混煤摻燒方式廣泛應用于電站的實際生(shēng)産中(zhōng)，但實際生(shēng)産中(zhōng)出現了比源煤更爲嚴重的結渣情況。爲了研究混煤結渣特性，本文在中(zhōng)試台架上進行混煤結渣實驗。
創新點：在實驗過程中(zhōng)采用CCD相機全程監控灰渣生(shēng)長情況，通過對圖片進行圖像處理，可以獲取灰渣的動态生(shēng)長情況，更爲詳細地了解結渣特性。
方法：1. 在中(zhōng)試台架上燃燒不同比例配制的大(dà)同煤和陝煤的混煤，插入結渣探針和CCD探針進行結渣實驗；2. 對煤灰進行X射線熒光（XRF）分(fēn)析獲取氧化物(wù)含量；3. 對灰渣橫截面進行掃描電子顯微術-能量色散X射線分(fēn)析（SEM-EDX），取不同層的粉末進行X射線衍射（XRD）分(fēn)析。
結論：1. 混煤結渣厚度随着陝煤比例的增加而增加；2. 各工(gōng)況下(xià)結渣達到穩态所需時間随着陝煤比例增加而增加；3. 灰渣截面都出現了明顯的分(fēn)層情況，主要元素在飛灰和灰渣之間有明顯的選擇性沉積。

關鍵詞組：混煤；灰沉積；結渣；CCD相機；礦物(wù)學

Mechanical Engineering

Experimental study on the through-thickness properties of structural steel thick plate and its heat-affected zone at low temperatures

Yuan-qing Wang, Xiao-wei Liao, Yuan-yuan Zhang, Yong-jiu Shi

DOI: 10.1631/jzus.A1400273 Downloaded: 3893 Clicked: 5048 Cited: 2 Commented: 0(p.217-228) <Full Text> <PPT> 2117

Chinese summary <35> 低溫條件下(xià)鋼結構厚闆及其熱影響區的Z向性能試驗研究

目的：系統研究鋼結構厚闆在常溫和低溫條件下(xià)的Z向性能，并爲其工(gōng)程應用和評價指标的制定提供基礎數據。
方法：在常溫和低溫條件下(xià)，分(fēn)别通過單軸靜力拉伸試驗、夏比V型缺口沖擊韌性試驗和三點彎曲試驗，研究鋼結構厚闆鋼材及其熱影響區的Z向和沿鋼闆軋制方向的力學性能指标、沖擊韌性和斷裂韌性随溫度和鋼闆厚度變化的規律；并通過掃描電鏡微觀圖像分(fēn)析沖擊試驗和斷裂試驗的斷口随溫度和鋼闆厚度的變化。
結論：1. 鋼結構厚闆的Z向性能要低于沿鋼闆軋制方向的性能，包括屈服強度、抗拉強度、延性指标、沖擊韌性和斷裂韌性；2. 焊接熱輸入會降低鋼結構厚闆熱影響區母材Z向的力學和韌性指标；3. 相比沿軋制方向的性能，鋼結構厚闆的Z向性能對溫度和厚度的變化更敏感。

關鍵詞組：鋼結構厚闆；Z向性能；力學性能；沖擊韌性；斷裂韌性；低溫環境

A new design method for the transition region of the valve plate for an axial piston pump

Bing Xu, Ying-hui Sun, Jun-hui Zhang, Tong Sun, Ze-bing Mao

DOI: 10.1631/jzus.A1400266 Downloaded: 5642 Clicked: 6390 Cited: 6 Commented: 0(p.229-240) <Full Text> <PPT> 2120

Chinese summary <29> 一(yī)種新的軸向柱塞泵配流盤過渡區設計方法

目的：軸向柱塞泵配流盤的過渡區是影響軸向柱塞泵噪聲的重要因素之一(yī)。本文提出一(yī)種新的過渡區設計方法，旨在降低軸向柱塞泵的噪聲。
創新點：1. 該方法設計的過渡區結構，使得柱塞腔與配流盤腰形槽之間的通流面積完全匹配柱塞腔預升壓與預降壓所需求的面積；2. 優化倒灌流量在倒灌區間内的分(fēn)配。
方法：1. 計算柱塞腔預升壓與預降壓所需求的柱塞腔與配流盤腰形槽之間的通流面積；2. 将柱塞腔倒灌流量平均分(fēn)配到倒灌區間内，從而降低倒灌流量的峰值。
結論：1. 該設計顯著地降低了柱塞腔壓力的正超調量和負超調量；2. 減小(xiǎo)了軸向柱塞泵出口流量脈動的幅值。

關鍵詞組：軸向柱塞泵；配流盤；流量脈動；壓力超調

Experimental validation of an integrated optimization design of a radial turbine for micro gas turbines

Lei Fu, Zhen-ping Feng, Guo-jun Li, Qing-hua Deng, Yan Shi, Tie-yu Gao

DOI: 10.1631/jzus.A1400073 Downloaded: 3954 Clicked: 4832 Cited: 4 Commented: 0(p.241-249) <Full Text> <PPT> 1914

Chinese summary <25> 微型燃氣輪機向心渦輪一(yī)體(tǐ)化尋優設計方法的試驗驗證

目的：根據微型燃氣輪機的特點及其應用領域，針對其核心部件向心渦輪的設計，提出一(yī)體(tǐ)化尋優設計方法，并搭建向心渦輪性能試驗台進行試驗驗證，以期檢驗一(yī)體(tǐ)化設計方法的可靠性，獲得微型向心渦輪高轉速性能試驗方法并解決性能試驗中(zhōng)出現的實際問題。
創新點：1. 一(yī)體(tǐ)化設計方法是以向心渦輪氣動性能、葉輪材料強度和葉輪整體(tǐ)重量爲優化目标的全新尋優設計方法；2. 針對懸臂式高速小(xiǎo)型軸系解決微型向心渦輪高速試驗軸承軸系設計問題。
方法：1. 搭建和完善包含多個子系統的試驗台，并給出軸承設計的結果；2. 根據相似理論和微型向心渦輪一(yī)體(tǐ)化尋優設計結果，對原型進行模化及渦輪試驗件的加工(gōng)；3. 開(kāi)展微型向心渦輪高速性能試驗，針對向心渦輪的通流特性和效率特性進行試驗數據采集和結果分(fēn)析，并評估和驗證微型向心渦輪一(yī)體(tǐ)化尋優設計方法的可靠性和應用性。
結論：1. 在滿足材料強度和整體(tǐ)重量要求的前提下(xià)，葉輪氣動性能仍具有較高的水平，可應用于100 kW級微型燃氣輪機。2. 試驗工(gōng)作驗證了本文提出的向心渦輪一(yī)體(tǐ)化尋優設計方法的可靠性，發展了微型向心渦輪的綜合設計方法，以期在工(gōng)程領域得到進一(yī)步的應用。

關鍵詞組：微型燃氣輪機；向心渦輪；一(yī)體(tǐ)化設計方法；性能試驗

Erratum to: 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.A14e0102 Downloaded: 2001 Clicked: 3869 Cited: 0 Commented: 0(p.250-250) <Full Text>