碳纤维改性酚醛泡沫材料的制备及其阻燃性能研究

以酚醛泡沫为基体材料,通过引入碳纤维制备了一系列不同碳纤维含量(0,3%,6%和9%)(质量分数)的改性酚醛泡沫材料。对碳纤维改性酚醛泡沫材料的密度、力学性能、微观形貌和阻燃性能等进行了研究。结果表明,随着碳纤维含量的增加,改性酚醛泡沫材料的密度呈现降低的趋势,当碳纤维的含量为9%(质量分数)时,密度达到最低值为21.9 g/cm^(3);随着碳纤维含量的增加,改性酚醛泡沫材料的尺寸稳定性呈现出先增高后减弱的趋势,当碳纤维的含量为6%(质量分数)时,试样的尺寸稳定性最佳;随着碳纤维含量的增加,改性酚醛泡沫材料的压缩强度呈现出先升高后降低的趋势,当碳纤维的含量为6%(质量分数)时,试样的压缩强度达到了最大值为0.48 MPa,相较于未掺杂碳纤维的试样,压缩强度提高了77.78%;随着碳纤维的掺入,所有改性酚醛泡沫材料的粉化率均出现降低;SEM分析发现,改性酚醛泡沫材料的气孔直径约为0.5 mm,掺入碳纤维后,气孔的分布变得更加均匀,破碎和缺口明显减少,气孔的尺寸整体降低;阻燃性能分析发现,随着碳纤维含量的增加,改性酚醛泡沫材料的氧指数呈现出先增加后降低的趋势,但均高于未掺杂碳纤维的试样,材料的耐火性能得到了改善,当碳纤维的含量为6%(质量分数)时,试样的氧指数达到最高为21.1,相比于未掺杂碳纤维的试样,提高了3.94%。

基于CO浓度的煤低温氧化反应机制实验研究

论文利用实时监测反应装置,模拟采空区遗煤在低温下的氧化过程。发现采空区CO释放速率随氧化时间的增加表现出明显的阶段性,并利用数据拟合方法找出CO的产生速率与时间的函数关系式。同时,通过实验对比研究证实,CO的释放速率除了受到氧气浓度和煤体表面活性位点的影响外,主要还是由于煤氧化产生抑制反应的氧化产物。

基于BIM模型的公共建筑全寿命节能评估仿真

公共建筑节能评估不能只局限在单一指标或某一阶段,应该从建筑物全寿命周期考虑,于是提出一种基于BIM模型的综合节能评估方法。建立全寿命节能综合评估体系,用55个指标具体分析建筑物施工过程中的各个阶段;构建BIM-FCE节能评估模型,分析每个节能因子间的层次关系,建立多级评价因子集和评判集;计算单个因子的权重值,将其与模糊关系矩阵结合,得到模糊综合评价结果向量,得到各个等级的综合评分,实现对公共建筑全寿命节能等级的评估。通过仿真实例应用,验证了所提方法可准确得到每个等级的综合评分值,完成对公共建筑的节能等级划分。

H_2与其他指标性气体的协同预报火灾研究

通过对褐煤、长焰煤以及焦煤进行程序升温和恒温氧化进行研究,得出这3种煤在氧化过程中的H2释放规律以及H2与其他指标气体CO和CO2的相关性,结果表明:H2随煤样温度呈现出指数形式的增长趋势,H2/CO和H2/CO2随氧化时间呈现出一定的规律性,这种协同预报能更全面地预测火灾。

应力板带桥动力特性与人致振动响应实测

开展应力板带桥动力特性与人致振动响应的现场实测工作。首先,基于环境激励和冲击法,开展该桥动力特性测试;其次,基于随机子空间法和峰值拾取法,获得应力板带桥的前三阶自振频率、振型与阻尼比;最后,基于该桥动力特性实测结果,开展单人和队列同步行走以及随机行走测试,获得桥的人致振动响应,并对其振动舒适性进行评价。研究表明:(1)应力板带桥动力系统具有典型的低频、小阻尼比(<0.002)和密集模态特点;(2)人群同步行走时的结构响应并非单人响应的线性放大;与桥面人数相比,结构振动响应对行走步频更为敏感;(3)进行振动舒适度评价时应充分考虑结构使用功能和所处环境。

纳米SiO_(2)改性聚氨酯注浆材料的制备及性能研究

采用原位聚合法,通过掺入不同含量(0,2%,4%和6%)(质量分数)的纳米SiO_(2),制备了纳米SiO_(2)改性聚氨酯注浆材料。通过电子密度计、黏度计、电子万能试验机和SEM等对该材料的密度、包水性、凝胶时间、力学性能和微观形貌等进行了测试表征。结果表明,随着纳米SiO_(2)含量的增加,改性聚氨酯注浆材料的密度、黏度、固含量、凝胶时间和包水性均呈现出逐渐增大的趋势。当纳米SiO_(2)的含量为6%(质量分数)时,试样的密度、黏度、凝胶时间、固含量、包水性和压缩强度均达到了最大值,分别为1.21 g/mol,1769 mPa·s,140.8 s,78%,53.9 s和0.115 MPa;随着纳米SiO_(2)含量的增加,改性聚氨酯注浆材料的遇水膨胀率和发泡率均呈现出逐渐减小的趋势,当纳米SiO_(2)的含量为6%(质量分数)时,试样的遇水膨胀率和发泡率达到了最小值,分别为811.2%和150.5%;SEM分析发现,未掺杂纳米SiO_(2)的聚氨酯注浆材料的尺寸分布不均匀,并且有明显的缺口,掺入适量纳米SiO_(2)后,改性聚氨酯注浆材料的尺寸明显变小,且分布较为均匀,缺口的分布也明显减少,但掺入较多纳米SiO_(2)时,在局部区域有团聚和尺寸变大的现象。综合来看,纳米SiO_(2)的掺入使聚氨酯注浆材料的综合性能得到了明显改善,纳米SiO_(2)的最佳掺杂比例为6%(质量分数)。

基于建筑风环境CFD数值模拟研究

探讨建筑中受热压风压的影响,利用CFD数值模拟分析,对室外空气速度场、压力场进行分析,以此为依据,说明评价室外风环境的方法,该模拟对建筑风环境的合理设计有一定的指导意义。

基于耗氧量的煤低温氧化反应机制的试验

煤的常温氧化对采空区煤自热过程以及自燃"三带"的划分具有重要意义。利用实时监测反应装置,模拟采空区遗煤在常温下的氧化过程。根据氧气浓度以及耗氧速率的变化,对采空区煤的氧化机制进行分析研究;同时考察了混合粒径对氧化过程的影响。试验表明混合粒径煤样的耗氧速率并不是各单一粒径耗氧速率的线性叠加,且煤的氧化过程随着氧化时间的增加表现出明显的阶段性。根据不同阶段的反应机制,可采用不同的防灭火方法进行控制。