SBS改性沥青低温粘度的动态剪切流变测试方法

根据动态剪切流变仪试验原理,建立了沥青的复数模量G~*、相位角δ与复数粘度η~*、动力粘度η′之间的相互关系.通过1种基质沥青,4种聚苯烯-苯乙烯-聚苯烯(SBS)改性剂制备的7种改性沥青的动态力学试验,得出了不同掺量、不同改性剂类型对动力粘度η′的影响规律,通过60℃粘度实测值与预估值η′=sinδ^(-4.862 8)|G~*|/ω的比较,证明了用动态剪切流变仪测试沥青和改性沥青的低温粘度的可行性.

离散PSO算法动态性能分析及参数选择

针对标准PSO算法的参数选择缺乏理论依据这一问题,研究了粒子在收敛域内的参数取值及对应的运动轨迹,得出寻优系统在收敛域内取值并不一定都能达到最优值的结论。进而应用离散系统分析理论,指出在收敛域内复特征根的模值与相角会影响系统的寻优效率,并通过理论分析推导出模值和相角与标准PSO算法中的惯性权重和加速因子的关系,从而在理论上确定了参数选择的原则。根据上述理论分析结果,提出五种参数选择建议,实验仿真结果证明所提参数选择的有效性。在考虑算法随机性的情况下,建议复特征根的模值取0.8左右,相角在90°附近取值。

水泥乳化沥青复合材料粘弹性能的依时性研究

为研究水泥乳化沥青复合胶凝材料粘弹性能随时间的变化规律,采用动态剪切流变仪对不同配比复合胶凝材料在不同养护龄期时的60℃复数模量和相位角进行频率扫描试验。分析结果表明:水泥乳化沥青复合胶凝材料的粘弹性具有显著的依时性。沥青与水泥质量比(A/C)较低的复合胶凝材料强度发展过程明显快于高A/C比的复合胶凝材料,且以2d内的增长幅度最大。两种低A/C比的复合胶凝材料相位角随频率增大而显著增大,且养护龄期越长,这种增长趋势越明显。综合比较可知,低A/C比时,复合胶凝材料的复数模量和相位角均有显著的变化,增强了低频时的弹性特征和高频时的粘性特征,即材料在高、低温时具备更好的粘弹性表现。

道路沥青材料动力性质的关系

为研究沥青、沥青胶浆和沥青混合料等沥青材料的动力性质及其相关性,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对沥青和沥青胶浆进行试验,分析了两者动力性质的关系,建立了沥青胶浆复数模量与沥青复数模量、粉胶比的多元关系式;采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance tester,AMPT)对5种类型的沥青混合料进行动态模量试验,研究分析了沥青材料在同频率(或加载时间)和温度条件下模量与相位角的关系.结果表明:沥青混合料的模量和相位角可以通过沥青和沥青胶浆的模量和相位角来表示,且这种关系与频率(或加载时间)、温度无关.在此基础上建立了沥青、沥青胶浆和沥青混合料三者的模量与相位角的关系表达式.

幅值相位双判据变压器差动保护算法

从分析传统变压器差动保护抗电流互感器(current transformer,CT)饱和性能和灵敏度入手,提出一种幅值相位分别反映的新型变压器差动保护算法。新算法通过幅值和相角2个比较式共同作用,突破了单一比较式难以兼顾灵敏性和安全性的局限,其中相角比较式采用类似于标积制动原理的形式,在其高灵敏度的基础上,进一步提高了算法对内部轻微故障的灵敏度。算法引入了分段的思想,可以兼顾严重故障时的抗CT饱和能力。分别在差动电流–制动电流平面和复平面上从理论上分析新算法的特性,并用仿真工具对比验证了新算法和三折线比例制动算法在区内外各种故障时的性能。理论分析及仿真结果表明,新算法具有更好的内部故障灵敏度和外部故障抗CT饱和能力。

水泥乳化沥青复合胶凝材料动态力学性能

研究了不同水泥含量(C/A为0.8、1.0和1.2)的水泥乳化沥青复合胶凝材料(CECM)7d龄期的动态力学性能.采用动态剪切流变仪,对不同复合材料分别在40℃~80℃、0.0159Hz^15.9Hz环境下进行温度扫描试验和频率扫描试验,获得了不同温度和频率下复数模量和相位角的变化规律,以及不同温度时的疲劳性能指标.基于时-温等效原理建立了50℃时不同复合材料的相位角主曲线.结果表明:随着温度的升高,复数模量显著减小,相位角线性增加,粘性特征增强.与矿粉相比,水泥的加入明显地改变了复合材料的粘弹性比例.CECM在相对低频区域具有较好的抗变形能力,且C/A越大,抗变形能力越强,但疲劳性能指标随之降低.相位角主曲线表明在广泛的荷载频率范围内CECM仍具有优异的动态力学性能.研究结果为水泥乳化沥青复合胶凝材料设计和优化提供了参考.

复合工质真空相变元件的传热特性

对新型复合工质真空相变元件传热特性进行了实验研究,得出了传热特性实验关系式。确定了新型复合工质元件的最佳倾角为30°和充液率为18%。该实验研究为新型复合工质真空相变装置及其系统的设计提供了依据。

二维直角平面内偏心圆形衬砌对稳态入射平面SH波的散射

利用复变函数法、多极坐标变换及傅里叶级数展开技术求解二维直角平面内偏心圆形衬砌对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的散射问题。首先构造出介质内不存在偏心圆形衬砌时的入射波场和反射波场;其次建立介质内存在偏心圆形衬砌时由衬砌外边界产生的能够自动满足直角边应力自由条件的散射波解和衬砌外边界向衬砌介质内的折射波解以及衬砌内边界的散射波解,从而利用叠加原理可写出衬砌介质内外的总波场。利用衬砌外边界处应力位移的连续条件和内边界处应力自由条件以及傅里叶级数展开方法列出求解波解中未知系数的无穷代数方程组,在满足计算精度的前提下通过有限项截断,得到相应有限代数方程组的解,最后通过算例具体讨论衬砌内边界处的动应力集中系数和水平直边界位移幅度比及其相位随无量纲波数、入射波入射角、衬砌位置及其偏心度的不同而变化的情况,结果表明文中算法的有效实用性。

从沥青的温度与密度关系预测沥青的低温性质

沥青的密度是沥青的一个基础性质,它反映沥青的结构信息。任何物质的结构信息与其宏观性质都有内在联系。通过研究国产两种沥青的密度与温度关系,沥青的脆点和低温蠕变性质的数据,研究从密度判断沥青抗低温收缩裂缝能力的有效性。研究得出:沥青的密度与温度呈直线关系,从不同温度下的沥青密度的变化可以判断沥青抗低温收缩裂缝的能力。与脆点和沥青的低温蠕变性质相比,密度与温度的关系判断沥青路面的低温收缩裂缝更接近路面产生低温收缩裂缝的原理。

直角平面边界固定半圆形夹杂对稳态入射平面SH波的散射

利用复变函数法、多极坐标及傅里叶级数展开技术求解了二维直角平面介质边界固定半圆形夹杂对稳态入射平面SH波的散射问题。首先构造出介质边界处不存在固定半圆形夹杂时的入射波场和反射波场;其次建立介质边界处存在固定半圆形夹杂时夹杂边界产生的能够自动满足直角边应力自由条件的散射波解,从而利用叠加原理可写出介质内的总波场。利用夹杂边界处位移条件和傅里叶级数展开方法列出求解散射波中未知系数的无穷代数方程组,在满足计算精度的前提下通过有限项截断,得到相应有限代数方程组的解,最后通过算例具体讨论了二维直角平面水平边界点的位移幅度比和相位随无量纲波数、入射波入射角、及夹杂位置的不同而变化的情况,结果表明了该算法的有效实用性。

基于角度计算转换的瞬时相位实时生成方法

针对高数据率复信号的瞬时相位难以实时求解问题,提出了基于角度计算转换的求解方法。该方法先把瞬时相位的反正切运算转换成反正/余弦运算,再利用查找表代替具体的运算。证明了在角度计算转换前后,复信号I/Q两路通道噪声对瞬时相位求解结果影响的等效性。微波着陆系统(Microwave Landing System)实测数据处理结果表明,采用该方法可以在不明显降低瞬时相位求解精度的前提下,有效地降低计算量,并可完成实时处理。

复杂岩性目标黏弹性叠前深度域成像方法及其应用

针对松辽盆地深层复杂岩性目标地震资料成像分辨率低的难题,通过引入描述黏滞性吸收的等效Q值参数,建立了黏弹性叠前深度偏移方法。该方法依据成像射线将基于反射地震资料建立的时间域Q转换为深度域层Q模型,并应用Q补偿增益阈值控制解决上覆地层吸收补偿的稳定性问题。结合菲涅尔带稳相偏移在倾角域实现偏移噪声压制,提高了计算效率,实现了在稳相偏移成像过程中补偿传播介质引起的吸收,恢复高频成分的衰减。理论模型测试结果表明,该方法有效恢复地震波高频成分,验证了方法正确性。实际地震数据黏弹性偏移成像剖面较常规偏移剖面有效频带展宽15Hz,提高了地震成像分辨率。

基于动态剪切试验的沥青高温动态流变参数研究

普通沥青与改性沥青在高温下有着明显不同的流变性能。为了对高温下普通沥青与改性沥青不同的粘弹性质进行更深入的研究,借助美国SHRP的动态剪切流变仪(DSR)对旋转薄膜烘箱短期老化前后的6种沥青进行动态剪切试验,对试验得到的不同高温下的动态流变参数弹性模量G′、粘性模量G″、复数剪切模量G*、沥青的相位角δ、车辙因子G*/sinδ进行分析比较,研究这些流变参数与温度、老化的关系。对于经验公式δ=clnT+d,选择了有代表性的3种沥青通过回归计算得到了c值及相关性大小,建议以|c|代替c来表征δ对温度T变化的敏感程度。

电磁理论中的复参量和复定理

本文深入探讨电磁理论中的复参量和复定理。由于复数引入电磁场,使实域中的两个物理概念,如传输和损耗,电阻和电抗以及谐振频率和品质因数在更高的层次上统一了起来。文中给出了复频率Poynting定理,得到不论是开放空间还是封闭空间都有广义品质因数Q=ω′W/PL,而复频率Foster定理表明:■*/ω=0。文中指出:对于有耗系统,例如天线辐射系统,输入阻抗中的电抗xin存在负斜率区域。

基于CPLD的电容式角度传感器测量电路设计

在介绍一种变面积电容原理的非接触式角度传感器的基础上,提出了两种电容式角度传感器的测量方案.鉴于数字方法实现的测量方案性价比更加优越,从而构建了基于CPLD的电容式角度传感器测量电路,借助于复杂可编程逻辑器件完成传感器信号的鉴相、计数等处理.通过电路的试验以及误差分析,得出该测量电路具有精度高、速度快、抗干扰强、稳定性好等特点.

荒漠地区常用沥青高温流变性能试验分析

为研究荒漠地区4种常用沥青流变性能,按照规范采用DSR试验设备对原样沥青的流变参数进行对比分析,得出荒漠地区四种常用沥青流变性能规律。结果表明:相位角δ变化规律排序为:橡胶改性沥青>SBS改性沥青>KLMY 70#>KLMY 90#;复数剪切模量变化规律排序为:橡胶改性沥青>SBS改性沥青>KLMY 90#>KLMY 70#;抗车辙因子G*/sinδ变化规律排序为:橡胶改性沥青>SBS改性沥青>KLMY 70#>KLMY 90#。研究表明,掺入橡胶粉的改性沥青可显著提高沥青的抗剪切的流变性能。研究结果可为荒漠地区高温条件下掺入橡胶粉改性剂的沥青路面提供长寿理论支撑和技术指导。

主动调相方式对脉管制冷机性能的影响

通过实验研究了主动调相脉管制冷机的性能,采用锁相器调节主动调相压缩机(APC)的电压幅值和相位角,实现对活塞运动的调节,旨在考察APC对冷指的调相能力。当调相压缩机和主压缩机驱动电压之间的相位角,即电压相位角(调相压缩机落后主压缩机)为210°和240°时,测试了两台压缩机活塞的位移相位角为90°~130°时制冷机的性能。结果表明,不同电压相位角时,制冷机在相同的位移相位角下,其性能仍会出现差异。对比发现,主动调相方式下制冷机的最佳性能优于惯性管调相方式,当制冷量为30 W,系统输入电功减小了8.1%。最后,从相位调节及冷指与压缩机匹配两方面,解释了脉管制冷机在不同的调相方式下性能出现差异的原因,表明了APC能够替代惯性管对脉管制冷机进行调相。

复杂齿轮箱喷射润滑及喷嘴位置寻优仿真研究

针对复杂齿轮箱喷射润滑的数值模拟与润滑效果改善进行了研究。首先搭建了单级齿轮高速传动喷射润滑实验台、进行了相关实验,实验结果验证了齿轮传动喷射润滑数值模拟建模方法的正确性。然后建立了复杂齿轮箱喷射润滑数值模型、进行了仿真分析,结果显示:喷射距离过长、端面角度和喷嘴布置在啮出侧均不利于润滑。基于单相流计算方法对喷嘴的喷射角度进行了寻优,结果表明:在两啮合齿轮中心平面内,存在一条空气运动最薄弱的迹线;当喷嘴轴线在该迹线方向上时,齿轮润滑效果最好。

提高弱电网下并网逆变器稳定性的复合补偿策略

采用电压前馈控制以及H∞控制组成的H∞复合控制策略,利用阻抗分析方法,分析电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响,通过分析并网逆变器的输出阻抗特性,提出了一种在电压前馈通道引入复数滤波器以及在系统前向通道引入超前校正环节的复合补偿方法,以此提高并网逆变器在弱电网下的稳定性。最后,在MATLAB/Simulink中对所提方法进行仿真实验,结果表明,通过在电压前馈通道引入复数滤波器以及系统前向通道引入超前校正环节,可以提高所用策略对电网阻抗的适应能力。

应用二维稀疏阵列的三维前视声呐方位估计

针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计方法完成空间角预估计以替代直接二维方位估计方案,保证了前视声呐系统具备三维探测及较低计算复杂度的需求;依据子阵间的互质特性,采用Vernier法消除相位模糊;根据三维空间几何关系和最小角定理,完成目标二维方位估计。仿真实验表明:所提出的算法具有较低的计算复杂度,且二维方位估计性能稍优于2D波束形成算法;水池和外场实测数据表明:所提出方法能够准确估计目标在三维空间中的方位,工程实用性强。