偏压隧道偏压应力比特征分析

偏压隧道是公路和铁路建设中经常遇到的隧道类型,由于其受力的不对称性及设计、施工的特殊性,一直是隧道施工研究的热点。以往针对偏压隧道的研究主要集中在偏压隧道的成因、围岩稳定性、应力应变分布规律及施工影响等方面,但缺少对偏压隧道偏压应力比以及公路、铁路设计规范给出条件的偏压应力比的研究,而且公路和铁路设计规范中给出的偏压隧道对应的坡面倾角和隧道埋置深度缺少相关理论来支撑。本文针对铁路双线隧道设计规范给出的临界坡度和覆盖层厚度条件,采用数值模拟的方法,求出地形偏压隧道对称位置的应力比值,定量分析了规范给定条件下偏压应力比的特征值。结果表明:在保证安全的前提下,当Ⅲ级围岩拱肩应力比大于7.45、Ⅳ(土)级围岩拱肩应力比大于2.23、Ⅳ(石)级围岩拱肩应力比大于3.34、Ⅴ级围岩拱肩处应力比大于1.06时,可将隧道考虑成偏压隧道,从而为定量判别偏压隧道提供理论依据。

偏压应力下SiC/SiO_(2)界面间隙碳缺陷的结构和电学性质演变

SiC栅氧近界面碳缺陷是SiC MOSFET器件在偏压应力下可靠性劣化的主要根源。间隙碳缺陷Si2-C=O(Ci1)和O-C=C-O(Ci2)被认为是构成SiC/SiO_(2)界面缺陷能级的重要源头之一。基于第一性原理密度泛函理论,研究了不同外部电场对SiC/SiO_(2)界面处间隙碳缺陷的结构和电学性质的影响。结构键长键角计算结果表明,电场对缺陷Ci1和Ci2的结构影响较小,但施加电场后两种缺陷的形成能均减小,说明偏压应力更有助于这两种缺陷的形成。电荷态密度计算结果表明,不同大小和方向的偏压应力(电场)会改变Ci1和Ci2的缺陷能级位置。上述作用诠释了界面缺陷产生偏压应力不稳定问题的物理机制。

双电层氧化锌薄膜晶体管偏压应力稳定性

以环保可降解的天然生物材料制备功能器件越来越受到关注,利用天然鸡蛋清作为栅介质层,采用射频磁控溅射法在其上沉积ZnO薄膜有源层,制备低压双电层氧化锌基薄膜晶体管(ZnO-TFT)并对其电学特性进行了表征,研究了器件在栅偏压和漏偏压应力下电性能的稳定性及其内在的物理机制。该ZnO-TFT器件呈现出良好的电特性,载流子饱和迁移率为5.99 cm^(2)/(V·s),阈值电压为2.18 V,亚阈值摆幅为0.57 V/dec,开关电流比为1.2×10^(5),工作电压低至3 V。研究表明,在偏压应力作用下,该ZnO-TFT器件电性能存在一定的不稳定性,我们认为栅偏压应力引起的电性能变化可能来源于栅介质附近及界面处的正电荷聚集、充放电效应和新陷阱态的复合效应;漏偏压应力引起的电性能变化可能来源于焦耳热引起的氧空位及沟道中的电子陷阱。

瀑布沟水电站泄洪洞出口段偏压应力及边坡稳定性分析

瀑布沟水电站泄洪洞出口段隧洞偏压问题十分突出,运用非线性有限元法模拟泄洪洞开挖过程,分析了天然边坡和加固边坡条件下隧洞与边坡的相互作用、隧洞围岩的变形与稳定性。结果表明:设计上提供的现有边坡加固方案总体上较为合理,可以有效地改善边坡的整体稳定性,建议加强泄洪洞上半洞开挖过程中顶拱的及时喷锚支护。

高温栅偏压和高温反偏压应力对PT-IGBT性能的影响

本文阐述了在高温栅偏压(HTGB)和高温反偏压(HTRB)应力条件下对穿通型(PT)IGBT性能的影响。在140℃、经历1200小时完成应力试验。获得了在上述两种不同应力下,有关开关型工作参数和测量结果的定量变化。由于IGBT的老化,定性分析了开关时间漂移对PWM逆变器运作的影响。

原子层沉积法制备鸡蛋清栅介质ZnO-TFT及其性能研究

采用原子层沉积法(ALD),以天然鸡蛋清作为栅介质制备双电层氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT),并对其电性能进行测试与分析,研究了该器件在栅偏压应力条件下和空气环境下电学性能的稳定性。结果表明,氧化锌薄膜晶体管电特性表现良好,阈值电压为0.73 V,载流子饱和迁移率为9.95 cm^(2)/(V·s),开关电流比为1.8×10^(4),亚阈值摆幅为0.33 V/decade,工作电压可低至3.0 V。研究还发现,在正栅偏压应力作用下或在空气环境下器件的电性能皆呈现出不稳定性。栅偏压应力不稳定性主要与栅介质层界面处正电荷集聚及新缺陷态的产生有关;干燥空气环境下电性能的退化可解释为沟道有源层吸附空气中的氧气导致沟道层中载流子有所消耗,以及鸡蛋清电解质被氧化而引起双电层效应的退化。

浅埋偏压连拱隧道施工数值模拟分析

针对浅埋偏压连拱隧道,采用中导洞施工方法,对浅埋偏压连拱隧道的两种不同施工顺序(先挖深侧后挖浅侧或先挖浅侧再挖深侧)进行数值模拟,分析两种不同施工顺序下围岩应力、位移,中墙应力、位移及初期支护内力、位移的变化值,得出"先浅后深"施工顺序优于"先深后浅"施工顺序。

不同滑带角度滑坡作用下隧道衬砌结构受力特征

随着越来越多的隧道工程穿越滑坡区,滑坡与隧道相互作用过程的研究尤为重要.为研究不同滑带角度滑坡对隧道衬砌结构受力的影响,以大(同)准(格尔)铁路南坪隧道为例,采用室内模型试验、数值模拟的方法,对0°、10°、20°、30°、40°、50°不同滑带角度条件下滑坡推力作用下隧道衬砌结构受力的影响特征及变化规律进行研究.研究结果表明:滑带角度越小,隧道变形越大,作用在隧道衬砌结构上的弯矩、剪力及土压力越大,并在拱脚处出现最大值,形成隧道拱结构左右受力不对称特征,呈现偏压现象;通过计算隧道拱结构左右两侧的竖向偏压应力比显示,在拱肩位置且滑带为0时,偏压应力比为1.17,随着滑带角度的增大,隧道衬砌拱结构左右应力差越来越小,趋于平衡拱;在拱脚位置,偏压应力比随滑带角度的增大而逐渐增大,隧道衬砌拱结构左右两侧所受应力差越来越大,趋向于偏压隧道,最小偏压比和最大偏压比分别为1.08、1.87.

冲击荷载作用下饱和软粘土的一些性状

在已有对饱和软粘土再固结性状进行研究的基础上,重点讨论饱和软粘土在偏压应力状态下的再固结性状、土性及塑性指数对再固结变形的影响、冲击荷载作用下超固结土的孔压和变形性状、残余孔压与剪应变之间的相互关系及其变化机理、扰动固结问题以及偏压应力状态下地基土沉降和强度计算等问题。

不同表面修饰制备高性能柔性薄膜晶体管

分别采用六甲基二硅胺(HMDS,Hexamethyldisilazane)和聚苯乙烯/氯硅烷复合材料修饰聚乙烯基苯酚(PVP)绝缘层制备了底接触的有机薄膜晶体管并研究了其半导体层的表面形貌和器件的电学性能。原子力显微镜观察发现,并五苯半导体薄膜在不同的界面修饰上的生长形貌产生了很大变化。在PVP上沉积的并五苯晶粒尺寸都小于150 nm,经过聚苯乙烯/氯硅烷复合材料和HMDS处理后的PVP表面生长的并五苯晶粒尺寸则分别在200~400 nm和400~600 nm。大尺寸的晶粒能够减小器件沟道内的陷阱浓度,从而有效地提高电学性能。PVP绝缘层采用聚苯乙烯/氯硅烷和HMDS修饰后,与未修饰的器件相比迁移率分别提高了58倍和82倍。采用HMDS作为表面修饰层制备柔性OTFT,并五苯场效应晶体管的关态电流约为10-9A,电流的开关比超过104,最大场效应迁移率约可达0.338 cm2·V-1·s-1.

CFRP加固局部薄弱混凝土桥墩非线性分析

环境或施工等因素导致的钢筋混凝土桥墩局部混凝土劣化会削弱桥墩的抗振承载能力亟待加固.进行了CFRP加固局部薄弱桥墩的压弯性能试验研究,并分别采用FRP约束混凝土轴压偏压应力-应变关系对CFRP加固局部薄弱桥墩进行了非线性分析.结果表明,采用偏压模型预测的方法比传统预测方法更接近试验结果,采用FRP约束混凝土偏压本构关系进行非线性分析比传统预测适用性更强.讨论了传统采用轴压模型对CFRP加固局部薄弱桥墩进行非线性分析的局限性.

深亚微米PMOS/SOI热载流子效应研究与寿命评估

通过测量深亚微米器件的跨导、阈值电压等参数的退化与应力条件的关系 ,分析SOIPMOS器件尺寸进入深亚微米后的热载流子效应引起的退化规律。模拟了在最坏应力条件下 ,最大线性区跨导 Gm max 退化与漏偏压应力 Vd的关系 ,以及器件寿命与应力 Vd

动态原位监测技术在顺层岩体隧道的应用——以六汉隧道工程为例

为明确六汉隧道浅埋顺层岩体开挖后围岩应力变化规律及特征。基于FLAC^3D数值模拟分析顺层围岩隧道变形特性,对岩层节理面处偏压应力及二衬结构变形特征进行了施工期动态原位监测。结果表明:浅埋顺层岩体地形隧道开挖致使岩层节理面两侧局部应力不均衡,出现较大偏压应力和剪切应力;基于近9个月的监测点数据显示开挖20~30 m与80~90 m后,隧道初支与围岩接触应力变化明显,前者应力变化速率达到峰值,而后者开始趋于稳定;二衬混凝土结构应变随时间变化的响应规律表明初支结构承受围岩变形大部分有效荷载,二衬分担围岩变形传递的局部不均衡应力。其现场监测结果为今后该类型隧道设计与支护荷载的计算奠定了理论基础。