2025年, 第47卷, 第01期　
刊出日期：2025-03-28

  

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  构建元素相同晶相不同的Ln₂Zr₂O₇（Ln=Pr,Nd,Sm）催化剂用于甲烷氧化偶联反应

  王翔, 欧阳汝梦, 徐骏伟, 钟旭升, 周杰祺

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 1-13. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.01.003

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  采用简单的共沉淀法通过不同焙烧温度制备了3组不同晶相结构和晶格无序度的Ln₂Zr₂O₇（Ln=Pr,Nd,Sm）复合氧化物催化剂，用于探究其对甲烷氧化偶联反应的影响。结果表明：A₂B₂O₇复合氧化物的化学组成相同、晶相结构和晶格无序程度不同时，晶相结构和晶格无序是影响其反应性能的重要因素，A₂B₂O₇复合氧化物表面中等强度碱中心和强碱中心的量以及O₂^-/O^2-比例的大小排序为萤石相>过渡相>烧绿石相。当晶相结构和晶格无序度相同、化学组成不同时，A位离子氧化物（稀土氧化物）碱性强弱是影响其反应性能的重要因素，A₂B₂O₇复合氧化物表面中等强度碱中心和强碱中心的量以及O₂^-/O^2-比例遵循Nd₂Zr₂O₇>Sm₂Zr₂O₇>Pr₂Zr₂O₇的顺序。A₂B₂O₇复合氧化物的C₂选择性与氧物种O₂^-和碱中心密切相关。
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  炭载铂配位化合物结构对催化烯烃硅氢加成性能的影响

  朱锦华, 张仕鹏, 谢小艳, 王榕

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 14-24. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250321.001

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  为弄清催化剂表面金属活性组分的存在形态与结构对催化端位烯烃与叔硅烷的硅氢加成反应性能的影响，使用氧化处理的水稻秸秆活性炭（RSOC）为载体，分别引入乙烯基三乙氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷作为配体化合物，进而分别获得水稻秸秆活性炭负载的铂乙烯基配位催化剂（Pt-VTES-RSOC）与铂氨基配位催化剂（Pt-ATES-RSOC）。基于2种催化剂的表征结果及其催化1-辛烯与三乙氧基硅烷的性能差异和Chalk-Harrod机理，分别构筑了Pt-VTES-RSOC与Pt-ATES-RSOC的结构模型及催化1-辛烯与三乙氧基硅烷的反应模型，使用理论计算在结构优化基础上对催化机理进行对比研究，深入了解活性组分存在形态与结构对催化性能的影响。
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  铁铝柱撑蒙脱土对典型土壤重金属的稳定化

  李惠民, 樊艳春, 梅子奇, 文琛, 杨秀琼, 易芳, 赵刚

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 25-30. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.01.001

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  利用钠基蒙脱土分别制得了羟基铁、羟基铝、羟基铁铝柱撑蒙脱土。X射线衍射、红外光谱、扫描电镜测试表征结果表明铁铝柱撑改性没有破坏蒙脱土原有层状结构，但蒙脱土表面形貌发生较大变化，改性后材料层间距增大，柱撑结构的红外特征峰明显。浸出毒性浸出方法实验分析结果显示铁铝柱撑改性蒙脱土的添加对土壤中Ni²⁺、Cr⁶⁺、Cu²⁺的稳定化效果较高。针对污染质量分数为0.40 g/kg的Ni²⁺、Cr⁶⁺、Cu²⁺混合污染土壤，改性蒙脱土的最佳投加量为0.40 g/g时，土壤中Ni²⁺、Cr⁶⁺、Cu²⁺的稳定化效率最高可以分别达到53.2%、99.2%、43.0%。
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  自锁式钢筋套筒连接力学性能试验

  刘衍香, 陈火炎, 胡淑军

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 31-37. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20241127.001

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  装配式建筑因其施工快速、节约资源及环境友好等优点，正成为建筑行业的发展趋势。然而，目前的预制构件连接存在安装复杂、松动及承载力不足等问题，故提出一种新型自锁式钢筋套筒连接。采用试验和理论分析方法，研究不同锚片倾斜角度和插杆直径对连接极限抗拉强度、变形性能及破坏模式的影响。结果表明：当锚片倾斜角度为8°时，连接发生非预期的钢筋滑移破坏；当锚片倾斜角度为10°和12°时，连接发生预期的钢筋颈缩破坏。增大锚片角度和插杆直径可明显提高连接的承载能力和刚度，倾斜角度为10°时力学性能最佳。另外，合理设计的自锁式连接具有良好的承载能力和施工可靠性，可作为装配式结构中钢筋连接使用。
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  广义概率密度演化方程差分解法的计算精度比较与改进

  赵一飞, 刘浪

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 38-43+48. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250120.001

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  为求解结构响应的概率密度函数，常对给定的随机样本点集求解广义概率密度演化方程（GDEE）。在工程应用中，由于GDEE一般没有解析解，采取不同的差分解法通常会带来数值误差。为探究不同差分方法的求解精度，分别对比了相同差分精度下的单边差分、Lax-Wendroff(L-W)双边差分以及Roe-Sweby、Van Leer2种符合总变差不增（TVD）格式差分的求解精度，通过数值算例和工程实例验证了求解结果的正确性以及在GDEE中的适用性。结果表明：在求解GDEE时，采用Van Leer的TVD格式对概率密度函数进行求解的方法准确性要高于Roe-Sweby的TVD格式，可有效降低差分格式所带来的求解误差。
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  插入式振捣棒振动参数对混凝土振捣密实性的影响

  胡峰强, 白彤阳, 唐兆龙

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 44-48. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250224.001

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  作为一种关键施工工具，插入式振捣棒在混凝土浇筑过程中具有广泛应用。为深入探究插入式振捣棒对混凝土性能的影响，通过数值模拟方法，针对新拌混凝土采用宾汉姆模型来模拟和分析振捣棒对混凝土的振捣过程。研究表明：从整体上看，插入式振捣棒的作用半径随直径、频率、振幅的增大而增加；当频率较小时，大直径振捣棒的性能很难得到发挥，作用半径不足棒径的5倍，此时使用小直径的振捣棒在较低频率下也能达到很好的振动效果；对于狭窄空间，采用小径低频的振捣棒是更好的选择，既节能又高效。
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  基于高斯过程的桥梁结构有限元模型修正方法

  田钦, 陈勍苗, 郭新耀, 姚凯

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 49-55. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250311.002

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  桥梁健康监测是发现桥梁结构损伤的重要手段，而有限元模型修正是桥梁健康监测的重要研究内容。目前，基于有限元法的模型修正技术计算量大，实用性不强，并且工程结构受荷载变化、材料性能劣化的影响，会引起结构参数的不确定性。为提高计算效率和考虑结构参数的不确定性，提出了一种基于高斯过程模型的桥梁结构有限元模型修正方法。以简支梁结构为例，采用Sobol序列采样结构的弹性模量、质量密度，然后将所采样本映射到对应的物理空间，代入有限元模型，计算出模型的前三阶频率，进而建立了高斯代理模型。采用高斯代理模型分析简支梁结构前三阶固有频率，修正了结构的弹性模量和质量密度，并且弹性模量和质量密度的修正值与有限元模型计算值之间的误差很小。证实了高斯过程模型可以替代复杂的有限元模型，达到模型参数修正的目的。
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  细粒尾矿充填模袋固结规律的数值模拟

  刘小文, 吴泽铭, 何海松, 王建

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 56-62. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250311.001

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  用细粒尾矿充填模袋，其脱水、固结时间较长，脱水固结规律直接影响其筑坝的沉降变形以及稳定性。采用ABAQUS软件模拟在不同充灌浓度和充灌高度条件下，模袋体在固结过程中位移、孔隙水压力分布以及模袋张力的变化规律，并将模拟结果与试验进行对比，结果较吻合。同时通过建立大尺寸模袋体模型研究在实际工程中大模袋固结排水速率受尺寸变化的影响。结果表明：模袋体的整体变形和孔隙水压力均随模袋高度的增加而逐渐增大；而模袋的整体变形和孔隙水压力随充灌浓度的增大逐渐减小；对于工程中的大尺寸模袋，沉降量与孔隙水压力消散时间均随模袋高度的增加而增大，不同模袋高度下最终沉降率均在24%左右。
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  基于阻水因素影响分析的洪患村镇治理思路——以乐安县招携镇防洪工程为例

  陈华勇, 张煌, 杨程展智

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 63-69. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250120.002

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  为系统解决复杂河网地区洪患村镇的洪涝灾害问题，以乐安县招携镇为例，对洪患村镇形成的历史原因、受灾情况以及解决思路做定性分析，在此基础上，通过数值模拟对乐安县水系连通及农村水系综合整治工程前后水面线进行比较计算，定量分析出电站、桥梁、植被情况、导排渠等影响因素的阻水效果，以及采取针对性措施对解决该地区洪涝问题的贡献度。最终提出系统解决乐安洪患村镇的方案，归纳出解决洪患村镇洪涝问题的一般思路为：(1)系统分析，精准识别，科学评估；(2)统筹干支流，先主后次，有理有利有节；(3)源头引导与下游疏通相结合，症状与病因相结合，标本兼治。
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  热水复合茶多酚处理对鲜切莴笋的褐变抑制效果

  罗玉琴, 马丽茹, 张巧玲, 左如海, 乐治平

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 70-78. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250307.001

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  为研究热水复合茶多酚（TP）对鲜切莴笋的褐变抑制效果，以未经处理的鲜切莴笋为对照，通过单因素实验，考察处理温度、处理时间、TP质量浓度对鲜切莴笋褐变度的影响，通过正交优化实验确定热水复合TP溶液处理鲜切莴笋的最佳工艺条件。结果显示：在处理温度45℃、处理时间8 min、1.5 g/L TP的最佳工艺条件下，实验组鲜切莴笋在贮藏期8 d内能够保持较好的感官品质，拥有较高的褐变抑制率、较低的失重率、较高的叶绿素质量分数、更强的抗氧化活性、更高的总酚质量分数；实验组鲜切莴笋对维生素C的消耗量更低，对可滴定酸的调控能力也更强。实验结果表明，采用优化后的工艺条件处理鲜切莴笋，可有效地延缓其褐变进程，使鲜切莴笋更好地储存营养物质，提高鲜切莴笋的贮藏品质。
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  碳酸钠浸泡对米粉加工特性及碱米粑消化和老化特性影响

  吴莹莹, 杨蕊, 黄明真, 万婕, 胡招龙

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 79-89. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.2025.01.002

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  聚焦传统碱性米制品加工过程中的碱浸泡过程，以食品中常用的添加剂碳酸钠为碱化剂，研究碳酸钠浸泡浓度对米粉糊化特性、热力学特性及流变学特性的影响，及熟化后米粑的老化和消化特性。结果表明：碳酸钠浸泡促进了大米淀粉降解，使其表观直链淀粉质量分数升高；碱浸泡提高了米粉的热稳定性，降低了熟化后米糊的黏度，提高了弹性模量。其中用0.10 mol/L碳酸钠浸泡后米粉的耐剪切性和热稳定性最高。低浓度碳酸钠（0.05 mol/L和0.10 mol/L）浸泡后碱米粑的消化性提高，表现为快消化淀粉（RDS）质量分数增加，慢消化淀粉（SDS）质量分数降低，淀粉水解率升高；而0.50 mol/L碳酸钠浸泡后所得碱米粑中抗性淀粉（RS）质量分数增大，淀粉水解率下降。碱米粑的硬度和咀嚼性均低于对照组，对水的束缚能力增强，长期老化和短期老化均被抑制。
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  油烟机形式和布局对开放式厨房空气品质的影响

  彭冬根, 骆莹莹, 程南洋

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 90-98. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20241108.001

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  厨房油烟是室内空气污染的主要来源之一，针对当前开放式厨房油烟扩散易造成整个室内环境污染的问题，利用CFD软件对开放式厨房油烟的扩散情况进行数值模拟。通过分析多种工况下烹饪油烟代表物CO₂的扩散规律，探究油烟机形式、油烟机布局朝向及是否开窗通风对厨房内污染物扩散的影响，得出控制开放式厨房油烟污染物的最佳方式。结果表明：相同工况下，顶吸式油烟机净化室内污染物所需排风量较侧吸式油烟机少43%左右，且油烟机朝墙布置比朝窗布置的排烟效果更好；在关窗通风条件下，油烟机朝墙布置下的室内局部CO₂体积分数虽比朝窗布置略高，但高CO₂体积分数区域范围明显比朝窗布置小。论文研究成果仅为开放式厨房油烟机选型及布置提供参考。
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  随机脉冲布尔网络的输出跟踪

  杨依然, 周荣佩

  南昌大学学报（工科版）. 2025, 47(01): 99-108. https://doi.org/10.13764/j.cnki.ncdg.20250120.003

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  在混合指标模型的框架下，研究了随机脉冲布尔控制网络的状态反馈输出跟踪问题。基于矩阵半张量积方法，将随机脉冲布尔网络的动态模型转化为代数表示形式。由于网络中存在着随机脉冲行为，为避免产生芝诺现象，给出了网络前向完备性的概念，并进而得到了其充要条件。通过构建可达集序列，推导了随机脉冲布尔网络跟踪恒定参考信号可解性的充要条件，同时对基于状态反馈的输出跟踪控制器设计提出了一个新颖的算法。最后通过一个数值算例证明了所提算法的有效性。