基于有限元和分子模拟的热再生沥青激活行为研究

老化沥青的有效激活是影响热再生沥青及混合料性能的关键因素。本工作结合沥青路面就地热再生实体工程,采用有限元方法分析了再生沥青面层摊铺后的冷却过程,获取再生沥青混合料的降温曲线。设计双层扩散试验,研究了再生剂向老化沥青中的扩散规律,并采用分子动力学方法模拟了再生剂与新旧沥青的混溶行为,探讨了温度场、扩散时间和再生剂组分等因素对老化沥青激活再生行为的影响。结果表明,再生沥青面层不同深度处新旧沥青和再生剂之间的扩散存在差异,且短期内难以消除。范德华力是新旧沥青间的主要相互作用,再生剂降低了新旧沥青分子间的范德华力并促进了其相互扩散,扩大了沥青混溶区范围。相比于再生剂中的芳香烃组分,链烃组分更利于减小新旧沥青分子间的范德华力,但提高新旧沥青扩散系数的效果有限。再生剂掺量对提升老化沥青的激活效果存在显著的边际效应递减现象。

SBS改性高黏沥青机理的多尺度表征

结合宏微观试验与分子模拟,对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性高黏沥青的改性机理进行多尺度表征.对比高黏剂质量分数为5%~15.5%的高黏沥青流变性能与存储稳定性的变化趋势,基于红外光谱、凝胶色谱与扫描电镜试验,分析高黏沥青微观形貌、官能团、分子量组成的变化特征.开展分子动力学模拟,分析高黏剂与沥青组分相容性、高黏沥青体系稳定性及高黏剂在沥青中的扩散.结果表明:12%高黏沥青兼具较好的流变性能与存储稳定性;高黏沥青制备中基本无化学反应,5%高黏沥青中交联结构初步形成;轻质油提升SBS与沥青相容性,促进SBS分子在沥青中扩散与均匀分布,增强高黏沥青体系稳定性;高黏剂与芳香分的相容性最好,范德华力在高黏剂与沥青的分子相互作用中起主导作用.

硬质砂岩排水沥青混合料力学性能与空隙率衰变

为拓宽排水沥青混合料中集料的选材范围,研究以硬质砂岩作为粗集料应用于排水沥青混合料的可行性。比较硬质砂岩与玄武岩PAC-16混合料在标准马歇尔击实与旋转压实条件下的空隙率衰变特征与级配细化特性,揭示硬质砂岩PAC-16混合料空隙率对动态模量的影响规律,并测试硬质砂岩PAC-16混合料的各项路用性能。结果表明,与玄武岩PAC-16混合料相比,硬质砂岩PAC-16混合料的最佳油石比略高,在荷载作用下其集料压碎带来的级配细化与空隙率衰减现象略快,但在适当降低空隙率的前提下其力学性能与玄武岩PAC-16混合料相近。硬质砂岩PAC-16混合料的各项路用性能基本满足排水路面相关规范要求,且与玄武岩PAC-16混合料相近。

非均质机场水泥道面板底脱空雷达波响应

为研究机场刚性道面配筋与非均质材料对板底脱空探地雷达波响应的影响规律,采用PFC3D离散元模拟和gprMax电磁仿真构建道面多相非均质电磁差分模型,进而建立板底脱空长度与脱空顶部反射波幅值的函数关系.研究结果表明:雷达波信号在非均质中的波场快照和剖面图呈现随机扰动特征,含水脱空回波信号受非均质材料衰减作用影响显著;脱空与钢筋层间形成能量团,增强了脱空回波信号,空气脱空回波信号受能量团增强作用显著.脱空长度小于第一临界点时,回波信号振幅强度与脱空长度呈二次函数相关;脱空长度大于第一临界点时,随脱空长度的增长,振幅先下降,后在第二临界点保持不变.该研究为探地雷达定量估算水泥道面板底脱空的长度发展提供了理论依据.

沥青路面施工均匀性检测及评价研究

文中通过采用高精度激光平整度仪、路面激光纹理仪和全断面红外渗水设备对高速公路施工质量进行检测和评价.结果表明:路面IRI波峰位置基本都位于摊铺机发生停机点附近,从提高路面平整度方面考虑,在进行路面摊铺时,应尽量不停机收斗或少停机收斗;沥青路面进行全幅摊铺施工时,路幅中间位置受到的压实功往往会大于路幅边部,路幅中部平整度、构造深度和渗水系数均小于路幅边部,从全路面结构均匀性考虑,在施工中应特别注意路幅边部碾压,提高路面施工均匀性;快速无损检测技术相较于传统检测方法,具有速度快、范围广和对路面无损等优点,可以更直观和全面的检测评价高速公路日常施工质量.

雨水冲刷作用下双层排水沥青路面空隙堵塞特性

基于流固耦合数值仿真,划分了雨水渗流下双层排水沥青路面的堵塞阶段,明确了不同粒径路表沉积物的堵塞比例,得到了易堵塞沉积物的粒径区间,分析了双层排水路面上层空隙率、渗流速率、路表沉积物质量和单、双层排水路面结构对堵塞结果的影响.结果表明,双层排水路面上下层与整体空隙的堵塞阶段各异.随着上层空隙率增加,堵塞物粒径分布区间增大,上层空隙堵塞加剧而限制整体排水功能.随着渗流速率增大,沉积物堵塞比例下降.随着单位面积沉积物质量增加,路面空隙中小粒径沉积物以大粒径沉积物为核心聚集,加剧堵塞.与单层排水路面相比,双层排水路面中沉积物堵塞比例明显降低,且堵塞物粒径分布区间增大,表明双层排水路面抗堵塞能力更佳.该研究可为排水路面设计与堵塞预估提供参考.

奶茶调配售货机器人系统研发

奶茶的口味较多并且制作流程复杂,经营和管理奶茶店成本较高;另外,虽然现在市场上自动售货机种类很多,但都是售卖瓶装饮料,对于奶茶这类休闲饮品仍处于人工调配售卖阶段。针对上述问题,设计了一款奶茶调配售货机器人系统。该系统使用LABVIEW搭建程序控制框架,首先上位机通过RS485、RS232等串行通信接口分别与机器人、I/O(Input/Output,输入/输出)板、落杯器、制冰机等进行数据交换,对该机器的各个子模块进行控制,然后完成整个奶茶制作流程。该系统能够更快完成奶茶制作,并且所制作的每一杯奶茶量基本相同。样机试验结果表明,该系统具备稳定的性能,总体设计方案正确可行。

基于机器视觉的酒盒天地盖定位贴合系统设计

为解决传统白酒包装作业成本高、效率和良品率低的问题,设计一种基于机器视觉的酒盒天地盖定位贴合系统。基于模块化设计思想,将系统划分为裱纸输送模块、纸盒自动上盒模块和视觉系统模块;将可编程逻辑控制器作为主控系统,机器人、输送线、气缸等作为执行机构,设计裱纸输送模块和自动上盒模块;采用Sobel算子、模板匹配等算法设计视觉系统模块。基于此系统开展酒盒天地盖定位贴合实验,结果表明:该酒盒天地盖定位贴合系统能够快速完成自动化装配作业,一等品率相比人工提高56.4%、平均耗时减少37.5%,处理结果更稳定可靠,可有效提高白酒包装作业良品率与效率。

高掺量废胎胶粉改性沥青性能研究

将废旧轮胎制成废胎胶粉用于制备橡胶沥青,可实现废旧轮胎的在路面中的资源化利用。本工作制备了不同芳烃油掺量、反应温度和反应时间下的高掺量废胎胶粉改性橡胶沥青试样,设计溶解度试验并结合扫描电镜(SEM)试验,研究了胶粉与沥青反应程度和所制备橡胶沥青存储稳定性的相关性。进一步测试了橡胶沥青的三大指标、弹性恢复、高温粘度指标在反应过程中的变化趋势,并与基质沥青、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青和不含芳烃油的中高掺量橡胶沥青对比,从而确定以芳烃油为助剂的高掺量橡胶沥青的制备参数。结果表明,添加芳烃油可有效提高35%(质量分数,下同)橡胶沥青的存储稳定性,保障施工和易性。相比于软化点差,车辙因子比更适合用于评价高掺量橡胶沥青的存储稳定性。所制备高掺量橡胶沥青的溶解度与其存储稳定性有明显的相关性。芳烃油的加入对35%橡胶沥青的高低温性能有不利影响,但当芳烃油掺量控制在5%~7.5%时,其高低温性能仍接近SBS改性沥青。高掺量废胎胶粉改性橡胶沥青的制备参数可确定为:剪切转速为800 r/min,废轮胎胶粉和芳烃油掺量分别为橡胶沥青总质量的35%和5%~7.5%,反应温度为230℃,反应时间为225 min。

基于分子动力学模拟的高黏沥青改性与再生研究

为明确高黏剂对基质沥青的改性效果,以及各类再生剂组分对老化高黏沥青的再生效果,基于分子动力学模拟研究了SBS-SBR复配高黏剂与基质沥青的相容性、扩散状态与高黏沥青力学性能,以及3种代表性再生剂分子与老化SBS-SBR高黏沥青的相互扩散与混溶修复作用.结果表明,高黏剂掺量(质量分数)为12%时,4%SBS+8%SBR高黏剂向基质沥青的扩散状态最佳,且最有利于二者间交联结构形成;6%SBS+6%SBR高黏剂与基质沥青的相容性最佳,且高黏沥青体积模量最大;加入8%SBS+4%SBR的高黏沥青剪切模量最大.再生过程中,对二甲苯与老化高黏沥青的相互作用与渗透性最强,壬醛改善老化高黏沥青中沥青质自聚集的效果最好,正己烷分子更易出现在老化高黏沥青分子周围.SBS-SBR复配高黏剂的改性效果优于单一组分高黏剂,且多组分复配再生剂对老化高黏沥青的再生效果最好.

轴流式通风机轴承故障的分析及处理

本文通过对矿井轴流式通风机轴承过热故障原因的分析,说明了轴承轴向位移调整的方法和注意事项。

基于离散元法的黏性土路堤边坡稳定性分析

为了研究黏性土边坡的安全系数和失稳过程,采用离散单元法(DEM),运用DEM软件PFC2D模拟三轴试验,研究颗粒微观参数对黏性土宏观特性的影响,并在此基础上对DEM模型的微观参数进行标定。采用强度折减法和重力增加法对路堤边坡稳定性进行了分析,结果表明,强度折减法得到的安全系数较为保守,重力增加法下的滑动面弧形特征更加明显。在整个渐进破坏过程中,两种方法得到的破坏趋势、最大位移和速度变化是一致的。边坡破坏时,上部开裂,中部剪切,下部挤压破坏。本文的结论可应用于黏性土边坡的安全系数计算和失稳过程分析。

改进YOLOv3算法的烟盒缺陷检测

文中提出了一种基于改进YOLOv3算法的烟盒缺陷检测方法。在YOLOv3原网络中增加4倍降采样,改变YOLOv3目标框损失IoU为GIoU,改善候选框与真实框尺度敏感性。实验结果表明,改进后网络的平均检测精度由90.81%提升到97.29%,查准率提高7%,查全率提高7%,平均检测速度略有下降,但不影响烟盒表面缺陷的实时检测。总体而言,该方法相对于传统烟盒缺陷检测方法检测效率更高。

公路柔性基层沥青路面验收弯沉计算研究

提出了一种公路柔性基层沥青路面路表弯沉验收过程的计算方法,针对实测时路基模量与设计路基模量的差异,给出了公路柔性基层沥青路面典型结构中路基模量的反算公式。根据各沥青层模量随温度变化明显的特征,先直接估算各沥青层检测时的温度,再代入回归公式求出各层模量。最终将所计算的各沥青层模量、反算的路基模量与水稳碎石、级配碎石模量的推荐值一并代入弹性层状体系,直接计算不同弯沉检测状态下的验收弯沉值,现场应用效果较好。

联合检测C反应蛋白(CRP)和脑利钠肽(BNP)在判断院内获得性肺炎(HAP)患者的严重程度及预后效果中的价值分析

目的:浅析在判断院内获得性肺炎(HAP)患者的严重程度及预后效果中联合检测C反应蛋白(CRP)和脑利钠肽(BNP)的价值。方法:本次80例研究对象是2018年1月至2019年6月本院收治60例院内获得性肺炎患者(30例重症、30例轻症),和20例健康体检的健康者,前者定义为观察组、后者定义为对照组,均进行C反应蛋白、脑利钠肽检测,对比分析检测结果。结果:对照组血清CPR、BNP水平,比观察组中重症和轻症患者的低,差异呈统计学意义(P<0.05)。轻症者肺炎严重指数(PSI)比重症者低,差异呈统计学意义(P<0.05)。观察组中无并发症者血清CPR、BNP水平,比并发心力衰竭和死亡者低,差异呈统计学意义(P<0.05)。结论:院内获得性肺炎患者通过联合检测C反应蛋白和脑利钠肽,能为判断病情严重程度及预后效果提供参考依据,临床中有着较高的应用价值。

分析动态检测血清PCT水平和痰培养结果在ICU重症感染患者中的临床运用价值

目的研究分析ICU重症感染患者检测血清降钙素原(PCT)水平与痰细菌培养结果的临床应用价值。方法选取2018年1月-2019年6月期间在本院ICU进行治疗的50例重症感染患者作为研究对象,按照其痰培养结果将其分为两组。A组(n=25)患者痰培养结果为阳性;B组(n=25)患者痰培养结果阴性。分析两组患者的动态检测血清降钙素原水平以及患者的急性生理与慢性健康评分。结果A组患者的降钙素原水平为(7.71±0.43)ng/mL,血清降钙素原阳性率为92.00%,急性生理与慢性健康评分为(20.78±3.21)分;B组患者的降钙素原水平为(3.55±0.88)ng/mL,血清降钙素原阳性率为44.00%,急性生理与慢性健康评分为(16.31±2.61)分。A组各指标均高于B组(P<0.05);痰培养不同阳性类型的患者血清降钙素阳性率、血清降钙素水平以及急性生理与慢性健康评分对比无统计学意义(P>0.05)。结论ICU重症感染患者动态检验血清降钙元素水平有助于帮助医生进行鉴别诊断,以及帮助其判断患者的治疗效果及预后;痰培养有助于医生判断患者的感染类型为后续治疗提供依据。

压力管道工程焊接技术与质量控制

在油气集输管线中压力管道工程焊接技术是非常重要的一项技术,油田企业需要对管线焊接技术和质量进行有效控制,才能避免因为焊接质量不好而导致的管线泄漏,引起重大的安全事故,根据不同的焊接问题提出相应的治理措施是油田企业所需要做的首要工作,才能帮助压力管道工程提高生产和运输能力。

基于探地雷达结构层厚度测量的钢桥沥青路面车辙评价

高温车辙是钢桥沥青路面的主要病害之一,可使用钻芯进行室内试验和现场测试表征;但钻芯取样采集的路面信息极其有限,现场车辙尺和激光剖面仪无法评价由于铺装层内部变形导致的车辙。基于探地雷达的沥青路面结构层厚度测量可进行车辙评价,但车辙导致的层间压缩会因有限的信号分辨率产生测量误差。钢桥面板的金属强反射和天线制式等影响因素尚未得到系统研究,缺乏控制试验验证。探讨了探地雷达在钢桥沥青路面车辙评价的可行性。基于室内加速加载试验条件建立沥青路面和空气耦合天线的数值模型,结果表明2 GHz空气耦合天线净空不超过50 cm可获得最佳测量速度和精度。采集室内加速加载设备不同荷载作用次数下的路面探地雷达电磁波信号,比较数值模拟探地雷达信号与室内实测信号,分析空气耦合天线探地雷达在钢桥面沥青路面反射信号中的特征。针对层间信号重叠,提出了信号重构和自动化厚度测量的非线性梯度下降算法;针对路面不平整度导致的振动效应,使用经验模式分解法进行信号降噪,钻芯取样验证算法的厚度测量精度。结果表明:在室内试验条件下,车辙宽度预测误差为4.9%,SMA层和MA层平均厚度预测误差分别为2.3%和3.8%,上面层SMA层变形大于下面层MA层。因此,使用先进的信号处理方法进行基于探地雷达结构层厚度测量的钢桥沥青路面车辙评价切实可行。

智能奶茶店的设计与模块制作的研究

随着人们生活水平的提高,奶茶类快消品作为国内大热的商品品类,奶茶作为新型饮品在年轻群体中非常受青睐,市场潜力非常巨大。目前,奶茶的口味繁多制作流程复杂,店铺经营和管理成本较高,为了帮助奶茶门店节约成本、提高制作效率和品质,故提出一种新型的奶茶店模式。该设计通过LABVIEW搭建程序控制框架,在前端是基于自助点餐屏、微信小程序和语音播报的交互方式,提高了用户购买时的效率和用户体验;后端将奶茶的制作按模块划分分步完成,通过TCP/IP协议、RS485完成主控系统与机器人、IO设备、封口机等设备之间的信息传送,并实现对各子模块的控制,最终完成奶茶的整个制作流程。这种奶茶店具有体积小、效率高、人工成本低等优点,通过后端的自动化生产,将完善产品质量控制和提高零售的效率。

石灰岩排水沥青混合料空隙率衰变与综合性能研究

比较了石灰岩与玄武岩PAC-16排水沥青混合料在荷载作用下的级配细化与空隙衰减特性、路用性能与力学性能。研究表明,为减缓荷载作用下混合料中石灰岩粗集料被压碎而产生的级配细化与空隙率衰减现象,建议将纯石灰岩PAC-16混合料中4.75~9.5 mm档粗集料用玄武岩粗集料代替。在各项路用性能中,与纯玄武岩PAC-16混合料相比,石灰岩(4.75~9.5 mm档粗集料为玄武岩)PAC-16混合料与其高温抗车辙性能基本一致,石灰岩混合料的排水性能偏弱,低温抗裂性略好,水稳定性略低,但各项性能满足相关规范要求。在力学性能方面,纯石灰岩PAC-16混合料的高温力学性能略好于纯玄武岩混合料,但低温力学性能较弱。将4.75~9.5 mm档粗集料由石灰岩替换为玄武岩,可有效提升所制备PAC-16混合料的低温力学性能。