发展"更节能、更清洁、更安全、更自由的移动交通"——记第九届必比登挑战赛展示车辆(下)

这次必比登挑战赛展示了不少新能源汽车,而有些新能源汽车如蓄电池-超级电容器电动城市公交车、液压式混合动力车、燃料电池-超级电容器轿车是新研制的新能源汽车。     

采用风积沙治理高速公路下伏采空区技术研究

榆神高速公路沿线存在大量的天然风积沙,利用风积沙填充采空区便成为一种经济环保的采空区处理方法。通过相关资料调查、井下测量、物探方法和钻探方法的综合应用,准确地掌握了采空区的大小、范围及埋深;从地表局部塌陷和上覆岩体整体下沉两方面进行检算,得出了一套采空区稳定性的综合评价方法;采用现场试验,开发了风积沙高速公路下伏采空区注浆投沙技术,平均投沙率为50.2%左右,大量降低了采空区整治成本;利用施工质量控制+高密度电阻率法+瞬变电磁法+钻孔取芯+压浆试验+全站仪+多点位移计,提炼出一套适合于采空区充填质量检测体     

考虑各向异性形貌特征的岩体结构面刚度计算模型

为了实现岩体结构面切向刚度和法向刚度的便捷化精准取值，准确分析结构面变形行为特征，以关山隧道闪长岩结构面为例，对结构面形貌信息进行数字化提取，应用3D打印技术制作结构面试样，开展单轴压缩与各向异性直剪试验，提出了各向异性新形貌参数，建立了结构面切向刚度与法向刚度计算新模型。研究结果表明:新形貌参数综合考虑了结构面起伏体上坡段的爬坡角与爬坡高度，有利于反映结构面形貌的各向异性特征，并且同一方向上结构面剖面线的形貌参数服从对数正态概率分布；在物理模型力学试验的基础上，结合结构面形貌参数、结构面壁面强度和法向应力构建的结构面切向刚度计算新模型，不仅降低了计算参数的获取难度，还可以更好地体现结构面切向变形能力的各向异性；改进的双曲函数法向刚度计算模型考虑了结构面初始法向刚度和最大法向闭合量与结构面壁面强度之间的量化关系，避免了复杂的力学测试，简化了法向刚度的获取过程；通过与经典计算模型和力学试验结果进行对比，发现采用新模型计算的刚度更为接近试验值，其中切向刚度与试验值的平均相对误差为2.09%~27.88%，法向刚度与试验值的平均相对误差为3.25%~17.25%，表明结构面切向刚度和法向刚度计算新模型可以更准确和便捷地获取结构面变形参数。      

MXene基复合电极材料的构筑及性能研究

超级电容器作为一种新型储能器件，因其优越的功率密度，较高的能量密度被广泛应用于电动汽车、航空航天、电子通信等行业。本文采用原位水热合成的方法创新性地制备了MXene/Ni（OH）2复合材料，并对其作为超级电容器电极材料进行了结构和电化学性能研究。结果表明，复合材料由分层的MXene和覆盖在表面的褶皱Ni（OH）2纳米薄片组成。在1 A/g的电流密度下，MXene/Ni（OH）2的比电容高达1 897.2 F/g，显著高于单一MXene（103.1 F/g）和Ni（OH）2（1 383.3 F/g）的比电容。在8 A/g的电流密度下充放电1 000次后，其初始比电容保持率为92%，表现出优异的循环寿命，具有极大的实际应用潜力。研究发现的MXene和Ni（OH）2的协同作用为MXene基超级电容器电极材料的研究和应用提供了新思路。     

Engelund弯道横向流速公式改进

Engelund弯道环流公式理论性强、国际上应用广泛,但底部边界条件假设不尽合理,致使公式不适用于粗糙床面。修正了底部滑移速度,提出河底横向湍流切应力形式,将两者用于边界条件。据此得到光滑和粗糙床面统一的弯道环流流速公式,改进了Engelund公式。改进公式具有普遍适用性,且计算值与实测资料符合度优于前人公式。     

冲击破坏的桥梁下部结构应急抢险修复设计

某山区高速公路桥梁由于岸坡滚石碰撞,下部结构发生脆性破坏,交通受阻。首先提出临时加固方案,对下部结构进行临时处理后及时恢复交通;然后进行永久性加固,确保结构在设计使用年限内的安全运营,为同类山区桥梁修复设计提供参考。