超硫酸盐渍土固化强度及冻融特性试验研究

地基强度不足和盐–冻胀破坏是导致盐渍土地区渠道衬砌结构发生破坏的主要原因。为解决盐渍土强度不足的问题,降低盐渍土对环境温度的敏感性,首先,开展联合固化剂对超硫酸盐渍土强度的影响研究,并结合微观测试结果分析,构建联合固化剂掺量与强度之间的关系,对固化效果作出评价;其次,借助压汞试验对微观孔结构进行分析;最后,通过冻融循环试验揭示盐–冻胀力及盐–冻胀量的变化规律。结果表明:固化盐渍土强度增长效果显著,水化产物增强了盐渍土颗粒间的胶结作用。当联合固化剂掺量从0增加至30%时,固化盐渍土的孔隙率逐渐降低,孔径从超大孔向中小微孔演变;模型计算得到的分形维数逐渐增大,其中,Menger海绵模型与Neimark模型表现为多尺度分形,在中孔隙(0.1μm≤孔径<1.0μm)范围分形特征不明显,由热力学模型计算得到的分形维数DT在合理区间2.824~2.849变化,很好地表征了孔隙表面的分形特征。冻融循环10次后,相较未固化盐渍土,固化盐渍土盐–冻胀量削减了117%;盐渍土盐–冻胀力波动范围随冻融次数的增加而逐渐增加,固化盐渍土盐–冻胀力转变为周期性衰减,掺入的联合固化剂有效弱化了盐渍土盐–冻胀力。结合工程实际,建议渠道地基加固中水泥∶粉煤灰∶硅灰∶脱硫石膏质量比为1.00∶1.67∶0.83∶1.00,联合固化剂掺量为30%。

基于SoPC的超声导波激励信号发生器设计

基于SoPC技术设计了一种专门激励管道超声导波的信号发生器。重点阐述了导波专用DDS IP核的设计方法。发生器以MicroBlaze软核处理器为控制核心,单片FPGA辅以必要的少量外围硬件电路,易于扩展升级。实验结果表明,输出的信号精度高、噪声小、稳定性好,频率连续可调,可方便地应用于管道超声导波检测。

基于LS-SVM的超声导波管道缺陷二维重构

针对当前超声导波检测中的缺陷成像技术难点,提出了基于支持向量机的缺陷轮廓重构方法.通过实验和有限元仿真相结合的方式,获得不同大小缺陷的检测信号.采用最小二乘网络学习算法,选取缺陷回波数据作为支持向量机的输入,缺陷轮廓数据作为输出.建立了缺陷回波到缺陷二维轮廓的非线性映射,实现了缺陷轴向宽度和径向深度的二维轮廓重构,并与径向基神经网络重构效果进行了对比.实验结果表明,该方法速度快、精度高、泛化能力好,是管道超声导波定量化、可视化检测的一种可行方法.

基于模糊小波包的超声导波检测信号降噪研究

在管道超声导波检测中,缺陷回波信号的质量是实现管道缺陷识别和特征提取的基础。针对软、硬阈值处理方法的不足,给出了一种模糊阈值小波包降噪方法。应用该方法对包含高斯白噪声的模拟信号和实验采集到的超声导波检测信号进行了降噪处理,并且与小波全局阈值、小波包默认阈值降噪效果进行了对比分析。实验结果表明,模糊小波包降噪法能有效降低超声导波回波信号的噪声,效果优于另外两种方法。

高活性硅灰改性渠道衬砌胶材性能及微观机理研究

【目的】探明矿物掺合料对衬砌胶材的宏、微观性能的影响。【方法】分别以普通硅酸盐水泥(PO)、硫铝酸盐水泥(SAC)、铝酸盐水泥(AC)为基础材料,以硅灰为替代材料,制备了15种复合胶材。基于抗压强度和抗渗试验,联合SEM、EDS、XRD表征手段,探究复合胶材力学演变规律,揭示其微观水化机理。【结果】随着硅灰替代率的增加,PO、SAC和AC硬化体的抗渗性能逐渐增强;硅灰替代率为6%时,PO的早期抗压强度显著提高,C-S-H凝胶和AFt晶体彼此胶结构成三维网络结构,有效减缓了因Ca(OH)_(2)简单堆叠引起的剪切滑移和基体早期强度衰退,C-S-H凝胶的Ca/Si降低、聚合度增加提高了体系强度的稳定性;SAC硬化体3、28d龄期的抗压强度均随着硅灰替代率的增加呈先增大后减小的变化趋势,硅灰的成核效应、火山灰效应促使SAC水化产物增加;随着硅灰替代率的增加,AC硬化体3、28 d龄期强度呈负增长,90 d龄期强度先增大后降低,掺入4%硅灰制约了CAH_(10)、C_(2)AH_(8)的转晶反应,孔隙率明显降低,改善了AC的后期强度倒缩现象。【结论】适宜的硅灰掺量可提高衬砌板胶材强度、优化体系微观形貌,从而提升抗渗特性,因此建议将硅灰应用至渠道衬砌。

基于SOPC的管道超声导波检测系统设计

针对国内超声导波检测仪器相对落后的现状,提出了基于单片FPGA设计管道超声导波检测系统的方法。以MicroBlaze软核处理器为控制核心,编写了导波发射专用DDS IP核,设计了完整的硬件平台。对uC/OSⅡ嵌入式操作系统和uC/GUI图形用户界面进行移植,完成了应用程序的开发。系统集导波发射、回波采集、分析处理、实时显示和数据存储等功能于一身。实验表明:各功能运行正常,能方便地应用于管道超声导波检测。

基于ARM和Linux的超声导波管道检测系统

针对目前我国基于嵌入式的超声导波管道检测仪器稀少的现状,提出了一种基于ARM9的管道超声导波检测系统的设计方法,进行了硬件的设计、驱动程序和应用程序的开发。硬件部分采用模块化设计,便于开发过程中的测试和后续的开发。使用基于ARM920T架构的微处理器S3C2440A作为系统的硬件平台,选用Linux2.6.30版本的操作系统内核,应用程序使用Qt/Embedded4.5编写。实验表明,系统各部分运行正常,能发射超声导波窄带激励信号,可以对信号进行放大、采样和显示,实现了系统设计的功能要求。

嵌入式管道超声导波检测系统设计

针对我国目前小型管道超声导波检测设备稀少的现状,提出了基于STM32和FPGA的超声导波管道检测系统的设计方法,进行了软、硬件的设计与开发。系统硬件部分采用模块化的设计,主要由超声导波发射模块与接收模块2部分组成。基于系统硬件环境,成功进行了μC/OS-II嵌入式操作系统和μC/GUI图形用户界面的移植,编写了检测系统的应用程序。实验表明,系统能够正常运行,达到了系统设计的功能要求。

超声导波管道缺陷检测的小波阈值去噪法

在超声导波管道缺陷无损检测中,回波信号在接收和处理过程中不可避免地会受到噪声的干扰,另外,超声导波在管道中传播时还存在频散现象,这会给管道缺陷的识别与特征提取带来不利影响。在有限元数值模拟条件下,采用小波分析的方法,利用Daubechies小波家族中的coif3作为小波函数,运用启发式阈值选取方法,对加有噪声的超声导波回波信号进行去噪,实验分析结果表明此方法提高了重构信号的信噪比,有效地抑制了超声导波回波信号中的噪声,在管道缺陷超声导波检测中,可为管道缺陷的识别与特征提取等提供方便。

基于LabVIEW和Matlab混合编程的时反超声导波激励和采集系统设计

基于LabVIEW图形化编程软件,并结合Matlab数值分析软件,对NEXTKIT信号万用仪以及NI PXI—6133数据采集卡进行了开发,实现了时间反转超声导波激励和采集以及信号处理系统设计,具有良好的用户界面和丰富强大的功能;实验结果表明:该系统完成了超声导波激励信号以及时间反转激励信号的生成,信号质量满足设计指标要求,缺陷回波信号相对幅值提高了500%,实现了对微小缺陷的检测,为系统的小型化打下坚实基础。

基于改进时间反转法的超声导波检测系统构建

针对目前国内自主研制超声导波检测设备能力不足以及常规超声导波检测灵敏度较低等问题,构建一种基于改进时间反转法的超声导波检测系统。利用超声导波线性叠加性,单独激励时间反转信号,再线性叠加检测信号,在LabVIEW环境下,开发基于NEXTKIT信号万用仪和NI PXI-6331采集卡的超声导波时间反转检测系统。实验结果表明:纯净的时间反转信号是获得良好聚焦效果的前提,为窗宽选择提供依据,有效提高小缺陷反射回波信号幅值,为设备小型化提供可能。

基于改进PSO算法的LS-SVM对管道超声导波缺陷的二维轮廓重构

针对目前超声导波管道检测中缺陷成像研究较少现状,提出了一种基于改进PSO算法的LSSVM的缺陷二维轮廓重构方法。利用试验和有限元软件,获得不同尺度缺陷的回波信号。采用最小二乘网络学习方法,以回波信号数据为输入,二维轮廓数据为输出,建立非线性映射,实现了管道缺陷轴向宽度和径向深度的二维轮廓重构,并与径向基神经网络算法重构结果和一般PSO算法的LS-SVM算法进程进行对比。结果表明:该方法具有更强的泛化能力,是缺陷可视化检测的参考方法。

AlN微晶棒的的制备及光致发光性能研究

采用直流电弧放电方法,在无催化剂的条件下直接氮化Al合成纤锌矿结构的AlN微晶棒。分别利用拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)谱等测试手段对所制备样品进行表征和发光性能的研究。结果表明:所制备的Al N微晶棒长度约为30μm,直径约为10μm。在AlN微晶棒的PL谱中,有两个主要发光峰,中心在430 nm的发射源于VN和(V_(Al)-O_N)^(2-)构成的深施主-深受主对缺陷发光,中心在650 nm的发射源于VAl形成的深受主能级到价带的缺陷发光。在激发波长由270 nm逐渐增大到300 nm的过程中发现,Al N微晶棒波长在430 nm处的发光峰先增强后减弱,在激发波长为285 nm时强度最大;650 nm处的发光峰随激发波长增大而逐渐增强。

基于QGA-LS-SVM的超声导波缺陷轮廓重构

超声导波缺陷轮廓重构是指由检测到的缺陷回波信号重构缺陷轮廓及参数,是实现超声导波信号反演的关键.探讨了应用最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)对缺陷轮廓进行重构的方法,并利用量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm,QGA)优化LS-SVM及核函数的参数.LS-SVM的输入是缺陷所产生的回波信号,输出是缺陷轮廓数据,建立起由缺陷的回波信号到缺陷二维轮廓的映射关系.训练样本和测试样本由实验数据与仿真数据组成.该方法实现了缺陷的二维轮廓重构,并与BP(Back Propagation)神经网络、GRNN(Generalized Regression Neural Network)神经网络和常规遗传算法LS-SVM三种方法的重构效果进行了比较.结果表明,该方法速度快、精度高,并有很好的泛化能力,是一种行之有效的缺陷反演方法.

锌掺杂包覆状氮化镓纳米线的制备及表征

采用化学气相沉积法在石英衬底上沉积出锌掺杂的GaN纳米线。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和拉曼光谱（Raman）对锌掺杂GaN纳米线进行了结构和形貌的表征。结果表明：锌掺杂后GaN纳米线的XRD图谱向低角度方向移动,衍射峰更加明显。锌掺杂Ga N纳米线存在一层包覆结构,纳米线的直径范围约为300~500 nm,包覆层的厚度在150~200 nm。锌掺杂GaN纳米线的Raman光谱在E2（high）和A1（LO）出现了微小的红移。最后对包覆结构的可能形成机理进行了探讨。

黄河砂与沙漠砂胶砂强度及微观机理

针对天然砂料日趋枯竭的问题,采用黄河砂和沙漠砂分别全部替代天然砂配置砂浆,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线能量光谱(energy dispersive spectrometer,EDS)和背散射电子(back scatter electrons,BSE)及元素扫描微观表征手段并联合力学强度试验,从宏微观角度揭示两种砂浆强度发展机理。结果表明:沙漠砂体系中胶砂界面处的钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)发育完善,养护前期大量层状Ca(OH)2紧密堆积,强化了胶砂界面结构;沙漠砂砂浆中的Ca/Si随龄期增加1.64,黄河砂砂浆的钙硅比增加0.52,有效保证其强度稳定性;沙漠砂颗粒黏结性强,充分填充砂浆界面孔隙,优化了砂浆结构的密实性,从而提升了其力学强度。

TEPS用EPS基板工艺参数与性能关系试验研究

为了研究工艺参数对可发性聚苯乙烯(expandable polystyrene,EPS)基板热学力学性能的影响,以蒸汽压力和一次发泡堆积密度作为工艺控制参数,通过导热系数、压缩强度试验和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析研究EPS基板的热学力学性能及形成机理。结果表明:蒸汽压力上升,导热系数先降后升,压缩强度降低,蒸汽压力为0.08 MPa时,导热系数最低为0.0426 W/(m·K);一次发泡堆积密度增大,导热系数先降后升,压缩强度先升后降,一次发泡堆积密度为14.94 kg/m^(3)时,压缩强度最大为79 kPa。一次发泡堆积密度相同时,孔径增大,导热系数升高,升幅为3.05%;孔径相同时,孔分布越窄、越合理,导热系数越低。壁厚越薄,压缩强度越小,降幅为17.72%。

磁控溅射制备五氧化二钒薄膜及其透射率研究

采用直流磁控溅射方法在普通玻璃衬底上制备五氧化二钒薄膜。研究氧氩比、溅射功率、衬底温度和溅射时间对氧化钒薄膜结构的影响。XRD测试结果表明,实验均制得了纯相的五氧化二钒,没有出现其他的钒氧化物相。对制备的薄膜进行了透射率测试,并对结果做了分析。结果显示,在室温下,溅射功率为250W,溅射时间为10min,氧氩比为1∶100的条件下,薄膜的结晶度最好且具有较高的透射率。

水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料的收缩试验

利用炉渣、粉煤灰和煤矸石配制路面基层混合料可以有效利用工业固废,基层混合料收缩性能的优劣直接决定了其路用性能。选用0~4.75 mm粒径炉渣按照不同比例(0、25%、50%、75%、100%)替代同粒径的煤矸石,采用掺入3%、4%、5%和6%的水泥,设计了8组水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料试验,通过温缩和干缩试验,分析了炉渣替代率和水泥掺量的变化对混合料收缩性能的影响规律。结果表明:温缩应变随炉渣替代率的增大而增大,随水泥掺量的增大而减小,-10~-20℃时温缩系数较大;干缩应变随炉渣替代率的增大而减小,随水泥掺量的增大而增大;干缩应变在7 d龄期内增长速率较快,30 d龄期内的干燥收缩率占整个龄期的86.5%,30 d龄期后干缩应变逐渐趋于稳定;当水泥掺量为5%,炉渣替代率为50%~75%时,混合料的干缩系数和温缩系数均较小。

基于数据挖掘技术探讨旴江医家龚廷贤应用山楂经验

山楂为蔷薇科植物山里红或山楂的干燥成熟果实,临床应用广泛。《龚廷贤医学全书》载含山楂的方剂共纳入116首,用药总频数达1618次,主治疾病35种。龚氏用药较为集中,组方思路清晰,临证选药,特色鲜明,常将山楂与补虚药、利水渗湿药、理气药、消食药相伍,其中频数较高的前四项药物依次为白术、茯苓、甘草、陈皮,多用"山楂-白术"消解肠胃食积而不伤正,用于治疗伤食和疳疾;"山楂-茯苓"消积又有渗湿以解肠腑困阻之效,用于治疗痢疾;"山楂-陈皮"行气散瘀,用于治疗积聚。对高频病症进行用药关联规则和复杂网络分析,可得出山楂治疗高频病症的多个核心药物组合,既强调补益脾胃之法,亦注重疏通壅滞。本研究以山楂为切入点,运用数据挖掘技术,科学地、直观地、多角度地探讨了龚廷贤医家的临床应用山楂学术经验,总结其诊治思想,以期为临床用药提供一定指导,并对其学术思想的继承及新药研发提供参考。