Development and application of multi-field coupled high-pressure triaxial apparatus for soil

The increasing severity of ground subsidence,ground fissure and other disasters caused by the excessive exploitation of deep underground resources has highlighted the pressing need for effective management.A significant contributing factor to the challenges faced is the inadequacy of existing soil mechanics experimental instruments in providing effective indicators,creating a bottleneck in comprehensively understanding the mechanisms of land subsidence.It is urgent to develop a multi-field and multi-functional soil mechanics experimental system to address this issue.Based soil mechanics theories,the existing manufacturing capabilities of triaxial apparatus and the practical demands of the test system,a set of multi-field coupled high-pressure triaxial system is developed tailored for testing deep soils(at depths of approximately 3000 m)and soft rock.This system incorporates specialized design elements such as high-pressure chamber and horizontal deformation testing devices.In addition to the conventional triaxial tester functions,its distinctive feature encompass a horizontal deformation tracking measuring device,a water release testing device and temperature control device for the sample.This ensemble facilitates testing of horizontal and vertical deformation water release and other parameters of samples under a specified stress conditions,at constant or varying temperature ranging from-40℃–90℃.The accuracy of the tested parameters meets the requirements of relevant current specifications.The test system not only provides scientifically robust data for revealing the deformation and failure mechanism of soil subjected to extreme temperature,but also offers critical data support for major engineering projects,deep exploration and mitigation efforts related to soil deformation-induced disaster.

煤的温压吸附试验方法与等温吸附试验方法比较研究

为了研究煤的温压吸附试验方法在煤层气吸附方面的可行性,本文对煤的温压吸附试验方法与煤的高压等温吸附试验方法进行了比较研究。分别取12个、10个、8个、和6个温压吸附试验点作为四组不同温度和相应不同压力作为温压吸附试验点,记为V_(实测)。使用温度-压力-吸附方程(Temperature-Pressure-AbsobingEquation(TPAE)),将方程转化为二元一次方程后进行线性回归计算其余三个参数,将所得的四个参数记为V_(计算)。通过计算_(实测)与V_(计算)之间的平均相对误差和标准偏差以衡量温压吸附试验方法的可行性。

再生骨料表面残留附着砂浆含量统计

再生骨料表面残留的附着砂浆是再生骨料与天然骨料的主要区别,也是劣化其力学性能的根本原因。为了获得再生骨料表面残留的附着砂浆含量,建立了基于图像分析技术的附着砂浆含量统计方法,统计了不同粒径范围内的再生骨料表面附着砂浆含量,系统研究了再生骨料粒径对附着砂浆含量的影响,通过高温-低温循环试验处理同粒径范围的再生骨料,论证了图像分析方法的适用性和可行性。研究结果表明:图像分析方法是一种高效、安全的统计方法,可以用来统计再生骨料表面残留的附着砂浆含量;在骨料粒径为10.0~31.5 mm内,附着砂浆含量介于35.94%~38.99%;粒径为16.0~20.0 mm内的再生骨料表面残留附着砂浆含量最低,相对其他粒径具有较高的质量和性能;在设计再生混凝土配合比时,应适当增加该粒径范围内的再生骨料含量,以降低附着砂浆对再生混凝土力学性能的劣化影响。

高含水原油在不同管材中的低温集输特性研究

目前,我国大部分油田已进入高含水期,采出液的流动特性发生变化,使降低集输温度成为可能。然而,关于管道材质对低温集输特性影响的研究相对较少。因此,利用现场实验装置对钢管与玻璃钢管中高含水原油低温集输特性进行了研究。结果表明,管线降低掺水量之后,井口回压上升,实验管道末点的油温缓慢下降;不同掺水量下井口回压上升过程不同,高掺水量下更容易实现低温集输;当掺水量相同时,玻璃钢管的黏壁温度低于钢管的黏壁温度,玻璃钢管低温集输的最低掺水量低于相同情况下钢管的掺水量。对黏壁温度实验数据进行拟合,得到了不同管材的黏壁温度计算模型,计算结果准确度较高,对高含水期油田实际生产中低温集输的可行性判断及其安全运行管理具有指导意义。

荒漠植物花花柴HTR基因家族表达模式及其增强细菌抗逆性分析

【目的】荒漠植物花花柴具有耐盐碱、耐高温等优异的广谱抗逆性,是新疆珍贵的天然抗逆植物种质资源。挖掘花花柴耐极端温度和耐盐基因,系统分析其在高温、低温和高盐胁迫下表达模式以及抗逆性,对于利用该基因增强作物抗逆性、稳产性、丰产性,促进荒漠植物基因资源的发掘利用都具有重要意义。【方法】采用盆栽花花柴幼苗进行不同时长的高温(45℃)、低温(4℃)和高盐(400 mmol/L Na^(+))胁迫处理,采集幼苗的根、茎、叶组织,利用RT-PCR等技术克隆花花柴HTR基因家族(KcHTRs),分析KcHTRs基因表达情况,同时通过原核表达体系分析其抗逆性以及表达蛋白质的最佳诱导条件。【结果】(1)从荒漠植物花花柴高温转录组数据中筛选并克隆了KcHTR基因家族的7个成员,通过构建原核表达载体并诱导表达,明确其cDNA长度在708~789 bp之间,所表达的蛋白质分子量在27~29 kD之间;(2)发现在大肠杆菌BL21最适生长温度37℃下该家族蛋白的最佳诱导表达体系:OD600为0.8,IPTG诱导浓度为0.5 mmol/L,诱导时间为8~10 h;(3)通过对重组大肠杆菌的模拟高温、低温、盐胁迫处理,结果显示KcHTRs能够在一定程度上增强宿主对高温、低温和高盐的耐受性。【结论】KcHTRs具有优异的广谱抗逆性,主要具有耐极端温度的抗逆性,且能够积极响应花花柴植株应对逆境胁迫。

不同葡萄砧木抗寒抗抽干能力比较研究

[目的]气候变化新形势下,进一步筛选适宜西北地区抗寒、抗抽干葡萄砧木品种,可为葡萄免埋土栽培推广提供理论依据和技术支撑。[方法]本文以41Bmgt、Riparia、420Bmgt、101-14、196-17、44-53ma、110R、Rupestris du Lot、SO4、161-490、1103P、5BB、3309、Leon Millt共14种13年生葡萄砧木为试材,通过测定离体一年生枝条累计失水速率,结合田间调查葡萄砧木存活率和离体一年生枝条抽干率,以此来评价不同葡萄砧木品种抗抽干能力;结合前人研究及砧木品种特性,采用高低温交变试验箱模拟低温的方法,设置4(对照)、-15、-20、-25和-30℃一系列温度梯度水平,测定不同葡萄砧木一年生枝条相对电导率、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白5个生理生化指标,利用隶属函数法进行综合评价不同葡萄砧木的抗寒性。[结果]不同葡萄砧木的抗抽干能力由强到弱依次为:3309>161-490>196-17>Leon Millt>420Bmgt>44-53ma>Riparia>110R>1103P>SO4>101-14>41Bmgt>5BB>Rupestris du Lot;随着处理温度的降低,不同葡萄砧木枝条的抗寒指标总体呈现上升趋势,但不同品种之间存在差异。根据隶属函数的综合分析,结果显示各葡萄砧木的抗寒性由强到弱依次为:SO4>196-17>Leon Millt>5BB>Riparia>44-53ma>420Bmgt>1103P>3309>110R>Rupestris du Lot>101-14>41Bmgt>161-490。[结论]Riparia、196-17、44-53ma和Leon Millt具有较强的抗抽干能力和抗寒性,可作为我国西北地区免埋土葡萄砧木使用。

动力电池测试用高低温试验箱温度场分析与流场模拟优化

以试验区置有两个动力电池的294 L高低温试验箱作为研究对象,通过CFD模拟了高低温试验箱恒温45℃时箱内电池的温升和散热情况,并对高低温试验箱的流场进行优化。结果表明:对于同侧上送风下回风的气流组织形式,在试验区上部放置多孔板进行孔板送风有助于提高流场均匀性;两个动力电池之间会出现涡旋现象,通过增加置物架与内箱底部的间距、适当增大回风口截面积均能减轻甚至消除涡旋现象,提高流场均匀性,当置物架与内箱底部的间距增至0.2 m,回风截面的高度增至0.15 m后,试验箱流场的整体不均匀度由1.73降至0.4,电池间的涡旋现象消失。

基于粒子群算法优化BP神经网络的高低温试验箱温度预测

为提高高低温试验箱内部温度预测精度,通过建立粒子群算法优化后的BP神经网络(PSO-BP)模型对高低温试验箱内工作区温度变化情况进行预测,并利用试验采集的有限点温度数据进行对比分析,为高低温试验箱内温度特性的分析计算提供理论和数据支持。结果表明PSO-BP网络取得最小训练误差为9.35×10^(-5),与BP神经网络相比,优化后的PSO-BP神经网络训练集和测试集拟合精度分别提高了1.09%和2.43%。BP网络和PSO-BP网络平均绝对误差(MAE)分别为1.480和0.753,均方根误差(RMSE)分别为1.979和1.842,综合表明PSOBP神经网络预测精准度更高,可有效获得高低温试验箱内连续完整的温度情况,提高了试验箱研发工作效率。

舰载电子产品高低温试验与适应性评估问题研究

高低温环境属于电子产品经常遇到的环境,其试验与适应性评估是舰载电子产品研制环境工程的重要工作内容。本文结合电子产品高低温环境试验与评估的基本流程,系统梳理了高低温环境试验与适应性评估问题,对温度稳定时间、温度保持时间以及温变速率、检测项目确定等提出建议,给出可操作性强的高低温适应性评估核查样表,为高低温环境适应性的准确验证提供借鉴。

导电性高分子混合型铝电解电容器研究

以导电性高分子混合型铝电解电容器为研究对象,研究了电解纸的耐高温特性,优选了阴极箔及研究对耐高温回流焊及寿命试验的影响,研究了添加前处理剂对产品耐高温回流焊能力的影响,对生产工艺进行了优化,研制了耐高温、低阻抗,漏电流小的导电性高分子混合型铝电解电容器。结果表明,所制电容器寿命达到4 000 h(125℃),回流焊后漏电流满足0.01CU规格值。

厂拌热再生沥青混合料的设计分析

为提升热再生沥青路面性能,实现回收材料的高效利用,文中以某公路工程为例,先分析原材料选用,提出不同RAP掺量及确定最佳沥青用量,然后进行车辙、小梁弯曲试验,分析厂拌热再生沥青混合料的路用性能变化。结果表明,随RAP掺量的增加,厂拌热再生沥青混合料高、低温性能变化明显。

液压泵高低温试验系统设计与应用

针对某型航空齿轮泵在极端温度环境下的工作特性测试需求,设计了一套液压泵高低温性能测试方案,并搭建测试试验台架,完成齿轮泵高低温性能测试。结果表明,被试泵的流量-压力特性满足技术指标要求,液压泵的容积效率与工作温度及加载压力成反比。

高压交流断路器标准的主要差异分析

本文主要对GB/T 1984—2014与IEC 62271-100:2021的差异进行分析,主要针对文本差异和基本技术参量差异两个方面,其中文本差异主要分析了适用范围和规范性引用文件、使用条件以及术语和定义;基本技术参量差异主要分析了额定绝缘水平、温升限值、TRV参数以及试验参量的容差。通过以上几个方面的分析,加深对标准理解和规范检测认证。

DC-DC转换器高低温测试方案研究

高低温测试是DC-DC转换器筛选过程中的重要环节之一,直接关系到对电路的判定。以传统DC-DC转换器测试方案来进行高低温测试,壳温变化较大,影响测试的稳定性。针对传统测试方案存在的问题,提出了一种基于ATE、热流罩的高低温测试方案,介绍了物理结构设计、选材侧重点和板卡布局等要点。通过对方案优化前后的测试效果进行对比,展现新方案测试能力的提升,可以为DC-DC转换器的测试筛选和应用验证方案设计提供参考。

基于半导体制冷的光模块高低温测试系统

5G网络建设和大规模数据中心建设带来了大量光模块需求。在光模块生产制造中,为了保障光模块在环境温度变化情况下能够长时间正常工作,需要检测模块在不同温度下的性能,而进行高低温测试。高低温测试在光模块制造成本中占了很大比重。设计了一种基于半导体制冷器(Thermo Electric Cooler)的光模块高低温测试系统,相较传统基于热流仪的方案,不需要压缩空气,能够大幅降低功耗、噪声和整体成本,且能够实现与热流仪相当的升降温时间。该系统对于节能减排、降低光模块制造成本有重要意义。

Thermal fatigue behaviors of SiC power module by Ag sinter joining under harsh thermal shock test

The excellent properties of SiC bring new challenges for the device packaging.In this study,the bonding strength,fracture behaviors and microstructural evolution of micron-porous Ag joint were elevated during thermal cycling(–50 ℃–250 ℃) in SiC/DBC(direct bonding copper) die attachment structure for different time.During harsh thermal shock test,the strength of sintered joint deceased gradually with the increase of cycling number,and the value just was half of the value of as-sintered after 1 000 cycles.Coarsening of Ag grains was observed in micron-porous joint with the structure inhomogeneity and defects increasing,which were the reasons of the strength decease.In addition,it was also found that the fracture behavior of sintered joints was changed from ductile deformation of Ag grain to brittle fracture of crack propagation after 1 000 cycles.This study will add the understanding in the mechanical properties of Ag sinter joining and its applications at high temperature.

高低温试验装置中多光谱光学窗口组件设计

箱外光电系统综合检测仪是光电成像系统高低温性能检测装置的重要组成部分,多光谱光学窗口是高低温箱和外置目标模拟器的接口。论文根据应用需求及材料分析结果,选取多光谱ZnS作为光学窗口材料,通过热传导理论对光学窗口组件低温使用状态进行分析,重点分析窗口组件在低温条件下加热对窗口组件面型的影响,并提出了实现微应力装配的结构形式及解决窗口组件在低温条件下结霜结雾的设计方案;通过sigfit对有限元计算结果进行提取、处理以及数据拟合,并通过CODE V分析口径为Φ310 mm窗口组件在使用温度范围内的波像差RMS,分析结果显示优于λ/15,满足窗口组件的光学性能要求,最后通过实物样机进行了验证。实验结果表明:该多光谱光学窗口组件的结构设计方案既满足多波段使用要求,又满足低温除霜除雾要求,同时保证了高低温条件下的光学性能要求。

低相变点马氏体焊缝组织与高强钢焊接裂纹的关系

文章归纳了低相变点(low transformation temperature, LTT)马氏体焊缝组织与高强钢焊接裂纹的关系。结果表明,在冷裂纹影响因素中,马氏体焊缝的裂纹倾向,受控于氢的脆化与拉应力减小效果间的竞争。低相变点马氏体焊缝与高强钢焊接冷裂纹之间的关系,取决于马氏体焊缝的品质、焊缝中的应力状态与氢行为间的关系。工程上常用焊缝中残留的扩散氢含量最小化、不足以引发氢致冷裂纹的“焊缝金属低氢化”综合工艺,并获得了满意的效果。

灵芝总三萜低温提取工艺优化及其降血糖活性研究

为研究低温高速剪切提取灵芝总三萜(GLEC)的最佳工艺,以灵芝子实体为原料,应用单因素试验和响应面法考察不同因素对灵芝总三萜得率的影响。试验确定灵芝总三萜提取的最佳工艺参数:提取时间6 min,料液比1∶30 g/mL,乙醇体积分数80%,在此条件下总三萜得率为(0.54±0.05)%。以α-葡萄糖苷酶活性的抑制率为降血糖活性指标,比较了低温高速剪切法和传统乙醇热回流提取法对灵芝三萜降血糖活性的影响。实验结果表明低温高速剪切提取得到的酸性三萜降血糖活性显著高于传统乙醇热回流法。

高低温循环作用对惯组设备外壳材料基准面形位公差精度的影响分析

5A06铝合金、ZM-6镁合金和022Cr17Ni12Mo2不锈钢均为惯性测量组合设备外壳体常用选材。通过对比三种不同材料加工基准面在高低温作用下的精度变化,针对基准面的平面度、平行度和垂直度三项形位公差进行对比研究,得出高低温循环作用对上述三种材料形位公差的影响大小,为惯性测量组合设备安装基准面选材提供依据。