<正>黄万友,教授,工学博士,山东交通学院汽车工程学院副院长、硕士研究生导师,中国内燃机学会理事、山东内燃机学会副理事长,汽车动力系统智能检测及高端装备山东省工程研究中心主任。累计承担国家级、省部级项目11项,成果转化3项,近五年科研经费到账超700万元;授权发明专利39项;以第一作者或通信作者发表论文四十多篇;获中国机械工业科学技术奖、山东省高等学校科学技术奖等奖项。联合山东大学和山东新凌志检测技术有限公司组建汽车性能智能检测与高端装备关键技术研究团队,现有核心成员10人,包括教授5人、副教授3人、高级实验师1人,其中博士6人。
为评估新型聚醚型聚氨酯混凝土(Polyether Polyurethane concrete, PPC)的耐久性，基于道路铺装层典型服役环境特征，采用考虑环境因素的60℃老化、90℃老化和紫外线老化3种加速老化模拟方法，通过浸水飞散、低温弯曲、车辙、冻融劈裂及四点弯曲疲劳等试验，综合表征老化后材料的抗松散性、低温抗裂性、抗永久变形能力、水稳定性及疲劳性能，并与同等级配苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(Styrene-Butadiene-Styrene, SBS)改性沥青混合料(SBS modified asphalt mixture, SMAM)进行对比。结果表明：PPC试件在3种老化条件下的飞散强度损失率为11.07%～19.15%,均小于未老化的SMAM试件(20%);紫外线老化与热耦合老化导致PPC试件低温性能显著衰减，但PPC试件老化6周后的最大弯拉应变仍大于未老化的SMAM试件；PPC试件的动稳定度随老化时间延长而增大，老化6周后为SMAM试件的6倍以上；在各老化条件下，SMAM试件的强度衰减速率均高于PPC试件，经5次冻融循环后，PPC试件的劈裂强度为1.35 MPa,是SMAM试件的1.7倍；PPC试件在各老化条件下的疲劳寿命均超过100万次，初始弯曲劲度模量远低于SMAM试件，随冻融循环次数和老化时间的增加，SMAM试件的初始劲度模量增大，PPC试件的初始劲度模量减小。证明PPC的耐久性能显著优于传统沥青基材料。
为精准评价再生沥青路面材料(reclaimed asphalt pavement, RAP)在厂拌热再生沥青混合料中的实际质量分数w,依据朗伯-比尔定律，通过红外光谱试验建立w评价模型并进行验证，确定评价方法的可行性。结果表明：亚砜基和羰基特征峰吸光度变化能定性定量反映沥青老化情况，官能团差异或添加SBS改性剂会使沥青老化情况不同；矿粉、杂质等颗粒会增大亚砜基吸光度，对羰基影响较小，离心处理可将沥青混合料多相体系转化为单相体系，提高评价方法的准确性；亚砜基指数、羰基指数及二者之和的拟合优度R2均大于0.970 0,表明3个评价指标的拟合效果较好，验证了模型的可靠性；在沥青单相体系中，老化沥青实际质量分数w1由20%增至50%时，评价模型对w1的预测相对差增至3.21%,而在混合料转化后的单相体系中，对w的预测相对差增至4.72%,通过控制RAP变异性、减少设备影响、降低矿粉与杂质干扰等方法减小预测相对差，控制相对差小于5.00%;综合考虑3种评价指标的拟合效果、离散性和预测准确性，推荐羰基指数作为w的最佳定量表征指标。
为探究高速公路收费站与物流系统的融合路径，从社会、政策、经济、自然4个层面初选15项高速公路收费站物流节点选址影响因素，采用模糊德尔菲法中的灰色地带检定法筛选关键影响因素，根据专家共识度保留12项影响因素S1～S12,根据可达矩阵构建的可达集、先行集、交集判定结果划分影响因素层级，构建解释结构模型(interpretative structural modeling, ISM)解析关键影响因素间的逻辑关系，以济南都市圈为实证范围，选取城市绕城型、省界型、枢纽型三类典型收费站开展对比分析，检验模型适用性。结果表明：1)L1层为表层直接驱动因素，G20青银高速、G3京台高速干线沿线的表层因素适应性得分较高，站点盘活条件较优，可推行桥下空间分级开发提高土地利用率；L2、L3为中间层传导因素，货流规模与政策联动作用显著，通过多式联运费率调控及差异化节点布设优化物流路网；L4为底层基础性约束因素，地形与生态管控会抬高建设成本，黄河沿线生态型收费站适宜低强度绿色开发。2)城市绕城型收费站物流节点选址由表层因素主导；省界型收费站物流节点选址受政策因素影响突出，建模时应适度提高政策及法律法规指标的权重；多式联运枢纽型收费站物流节点选址呈中间层因素强耦合特征，进出港运流量是其选址的核心依据。
为研究预制装配部分包覆钢-混凝土组合结构(precast partially encased composite, PPEC)在轴向荷载作用下的力学性能，设计3根分别采用腹板连接和不同螺栓间距的翼缘连接的PPEC柱和2根现浇部分包覆钢-混凝土组合结构(partially encased concrete, PEC),并进行轴压试验，分析对比其破坏模式、承载力、延性及应变发展规律。试验结果表明：腹板连接的PPEC柱耗能性能较好，但极限承载力小于现浇PEC柱；翼缘连接的PPEC柱中，螺栓间距为200 mm的试件极限承载力比现浇柱增大约20%,螺栓间距为250 mm的试件延性更优，承载力与现浇柱接近。所有试件均表现出良好的钢结构-混凝土协同工作性能和延性(位移延性系数均大于2.3),满足抗震设计要求。翼缘连接的PPEC柱尤其适用于桥梁桥墩等对承载力要求较高的场景，但需进一步优化螺栓间距平衡承载力与延性。
为探究甲基丙烯酸甲酯(Methyl Methacrylate, MMA)胶凝材料配比，设计以丙烯酸异辛酯(2-Ethylhexyl Acrylate, 2-EHA)及丙烯酸丁酯(n-butyl Acrylate, BA)两种软单体质量比、两种软单体与硬单体MMA质量比、引发剂过氧化苯甲酰(Benzoyl Peroxide, BPO)与所有单体质量比为变量的正交试验，分析胶凝材料浇铸体的固化时间、高低温性能和力学强度变化，并基于极差分析和灰色关联分析探究胶凝材料最佳配比；分析不同胶石比修补材料的抗压强度、抗弯拉强度和抗剪强度随龄期的变化趋势，并与水泥修补材料对比。研究结果表明：BPO引发剂质量与软硬单体总质量之比为2%,固化时间为20～30 min,可满足路面快速修补的现场施工操作要求；软单体与硬单体质量比为20%、2-EHA与BA质量比为3.0:1.0时，胶凝材料浇铸体的综合性能最优，玻璃化转变温度为123.3℃,温度为-12℃时，低温蠕变劲度模量为472 MPa,拉伸强度和弯曲强度分别为20.8、35.6 MPa,胶凝材料表面光滑无孔洞；以养护1.5 h为节点，前期MMA胶凝材料与集料质量比为11%的MMA快速修补材料的抗压强度增速较快，后期MMA胶凝材料与集料的质量比为10%的快速修补材料的抗压强度增速快，养护2.0 h快速修补材料的抗压强度为养护4.0 h快速修补材料的86.84%;MMA胶凝材料与集料的质量比为10%的MMA快速修补材料的养护1.0 h抗弯拉强度比养护0.5 h快速修补材料增大10.11%,养护2.0 h抗弯拉强度比养护1.5 h增大31.64%;不同MMA胶凝材料与集料质量比快速修补材料的初期抗剪强度达到养护4 h的77.4%;MMA快速修补材料的抗压强度和抗弯拉强度优于水泥修补料，但抗剪强度比水泥修补料小。
为解决生鲜农产品传统预冷模式存在预冷设施布局较分散、资源利用率较低、供需匹配不均衡等问题，提出一种基于分布式存储的移动预冷池模式，该模式以标准化集装箱式预冷单元为功能载体，构建资源集中共享与灵活调度的分布式预冷资源池。围绕移动预冷池选址、布设数量和配置容量问题，以移动预冷池建设成本、运营成本、运输成本及生鲜农产品损耗成本之和最小化为目标，构建移动预冷池选址定容协同优化模型，并采用遗传算法进行求解。以烟台市生鲜农产品冷链物流网络为例，求解移动预冷池布局方案，并对模型的关键参数进行敏感性分析。结果表明：研究区域内共规划布设33座移动预冷池，整体布局贴合生鲜农产品主产区分布，且紧邻干线交通路网，物流通达性良好；将7座大型移动预冷池布局于各区县核心区位，12座中型移动预冷池布设于区域次级交通节点，14座小型移动预冷池布局在区位偏远、特色生鲜农产品产出集中的片区；生鲜农产品损耗强度比越小，产地常温待预冷阶段损耗越大，模型倾向分散布设中型移动预冷池，缩短生鲜农产品常温滞留时长，降低采后损耗；固定建设成本梯度差异系数越小，中、小型预冷池成本差距越小，中、大型预冷池成本差距越大，模型优先布设中型移动预冷池；单位可变建设成本容量递减系数越大，大型移动预冷的边际成本越低，模型优先布设中、大型移动预冷池，实现预冷资源集中统筹配置。分布式存储移动预冷模式通过动态调度机制与分级资源池规划，为生鲜农产品“最先一公里”冷链资源集约化、精细化布局提供创新路径。
为解决白云岩石粉的资源化利用问题，将白云岩石粉作为矿物掺合料等质量替代部分水泥，采用水化微量热法、流动度法、强度试验、压汞试验等方法，分析白云岩石粉对水泥宏观性能以及微观结构的影响机制。结果表明：白云岩石粉在胶凝体系中质量分数为20%和50%时，水泥水化放热量比纯水泥分别减小10.0%和37.9%,流动度比纯水泥分别增大6.2%和17.7%,白云岩石粉-水泥复合胶凝材料的28 d抗压强度比纯水泥分别减小6.8%和52.1%;白云岩石粉降低了水泥基材料的抗压强度，白云岩石粉在胶凝体系中质量分数越大，白云岩石粉-水泥复合胶凝材料抗压强度下降越明显，长龄期的养护可改善白云岩石粉对抗压强度的负面作用；过量的白云岩石粉会导致白云岩石粉-水泥浆体泌水、分层，水泥孔隙率、体积中值孔径以及孔径大于50 nm的孔体积分数显著增大，导致材料抗压强度显著减小；为保证白云岩石粉-水泥复合胶凝材料的性能，白云岩石粉在胶凝体系中质量分数不宜大于20%。
为解决公路施工机械可靠性与维护性评价中存在模糊性高、评价信息难以量化的问题，从设备使用性、维护便利性、使用耐久性和设备保障性4个维度构建公路施工机械评价指标体系，融合决策专家评价信息，采用粗糙集方法建立决策矩阵，采用熵权法确定各评价指标的权重区间并建立加权评价模型，采用改进区间数的逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)计算某省高速公路区段改扩建项目中推土机可靠性与维护性加权评价模型备选方案A1～A6的贴近系数。结果表明：备选推土机A3为评价最优选择方案，所代表的推土机的可靠性与维护性最高，该算法的评价结果客观反映各备选方案在可靠性与维护性方面的差异；对评价算法进行敏感性分析，乐观指数由0.1增至0.9时，A3均为最优选择方案，验证了该算法在不同决策偏好下的稳健性；当乐观指数为0.5时，A3的贴近系数与其他备选方案的贴近系数之差最大，各备选方案评价结果优劣区分度最明显，表明该条件下算法具有较高辨识能力。
为研究超粒径土石混合料的压实特性，采用几何相似法、等量替代法和剔除法对土石混合料的原始级配进行超粒径处理，确定该现场土石混合料的最佳超粒径处理方法；通过重型击实试验，分析击实次数和含石率对新级配土石混合料干密度的影响；采用加州承载比(California bearing ratio, CBR)试验评价现场土石混合料的承载能力。结果表明：综合考虑等效处理方法对土石混合料级配和最大干密度的影响，选择几何相似法为该现场土石混合料的最佳等效处理方法；超粒径土石混合料的干密度与总击实次数间存在指数函数关系，现场土石混合料的最佳击实次数为150,最佳含石率为70%,最大加州承载比为10.7%。