超高性能混凝土在模拟污水环境中的劣化过程研究

制备浓度均为5%的硫酸溶液和柠檬酸溶液模拟污水环境,对比研究了普通混凝土(NC)和超高性能混凝土(UHPC)在模拟污水环境中的耐腐蚀性能和劣化过程。结果表明:经两种腐蚀溶液浸泡后,UHPC的外观破坏、腐蚀深度及劣化深度均远低于NC;浸泡106 d后,浸泡UHPC腐蚀溶液的pH值趋于稳定,而浸泡NC的腐蚀溶液pH值则持续上升;与NC相比,经硫酸溶液浸泡后,UHPC腐蚀表面的微观结构更密实,腐蚀表面仍有富余的Ca2+来有效防止硫渗入,从而使UHPC更耐酸腐蚀。

高炉风口焦炭劣化过程研究

利用偏光显微镜和扫描电镜研究了高炉风口焦炭被CO_2及渣铁侵蚀后的微观组织形貌,并分析了风口焦炭的劣化过程。研究结果表明,焦炭中的灰分在高温作用下会由气孔壁表面析出;CO_2分子与渣铁经焦炭表面的气孔渗入焦炭,对焦炭的表层进行侵蚀;外层焦炭经过渣铁冲刷、渗碳、燃烧等一系列作用后,粉化并逐层剥离,反应逐渐向焦炭核心进行,焦炭粒径逐渐减小,直至消失。

腐蚀方式对灌注桩劣化及硫酸盐扩散规律影响

利用室内试验模拟盐渍土地区混凝土灌注桩的腐蚀过程,对比研究灌注桩混凝土在半浸泡及全浸泡腐蚀环境下的劣化过程及硫酸盐扩散规律.通过室内试验制备现浇混凝土试样,采用人工腐蚀环境,分别模拟全浸泡及半浸泡腐蚀作用方式下混凝土灌注桩的腐蚀过程,测定混凝土试件在1、3、6、9个月等不同腐蚀时间的尺寸、抗压强度变化及硫酸盐扩散深度,分析两种腐蚀作用下灌注桩现浇混凝土的劣化过程及差异,并探讨不同腐蚀方式对灌注桩混凝土中硫酸盐扩散的影响规律.结果显示,半浸泡与全浸泡腐蚀的灌注桩混凝土劣化过程差异显著;半浸泡的混凝土劣化速度显著快于全浸泡混凝土,强度损失也更严重;半浸泡混凝土同时遭受硫酸盐的化学及结晶腐蚀,液面附近表面发生较为严重的脱落并发生一定程度的膨胀;液面以上混凝土硫酸盐的扩散速度显著高于全浸泡下混凝土中硫酸盐的扩散.研究表明,灌注桩中处于地下水位活动范围的混凝土在硫酸盐腐蚀下的劣化速度较快,在较短时间内发生严重的损伤;全浸泡现浇混凝土则由于其环境较稳定,主要受到硫酸盐的化学侵蚀,损伤过程较慢.因此,在混凝土灌注桩抗硫酸盐腐蚀设计中,应重点考虑地下水位附近桩体混凝土的抗蚀性能.

交流电压下沿面放电对车载电缆材料劣化特性影响研究

为研究高铁列车在交流电压作用下,沿面放电对乙丙橡胶(EPR)电缆绝缘运行可靠性的影响,文中采用具有强平行电场分量的沿面放电模型对EPR胶片进行了不同放电强度及时间的加速劣化处理,并利用三电极系统测量了试样劣化后电阻率等参数的变化情况。研究结果表明,试样经过放电劣化处理后,在电极附近有白色圆圈出现,随放电强度升高逐渐变为淡黄色,并在周围逐渐出现枝状爬电痕迹,而试样的放电起始电压和电阻率则随放电水平及时间增大逐渐递减。另外,放电量越大,试样耐压强度降低的趋势越明显。利用聚合物分子断裂概率模型评估了EPR电缆材料劣化程度与放电强度的关系,表明外施强电场作用下,EPR绝缘试样的可靠性、分子链断裂概率及速率均会受到不同程度的劣化作用及影响。

海水环境下水泥土强度衰减过程室内试验研究

针对滨海相软土场地形成的水泥土的强度衰减问题,采用天然海水作为腐蚀介质对水泥土进行一维浸泡试验,通过微型贯入试验、扫描电镜(SEM)试验、能谱(EDS)分析、X射线衍射(XRD)试验、离子含量及p H值测试等多种试验手段研究水泥土强度的分布规律和衰减过程。根据贯入阻力随贯入深度的变化规律将水泥土分为劣化层和未劣化层。结果表明:随着养护时间的增长和水泥掺入比的减小,水泥土的劣化深度不断增大,至360 d时最大劣化深度达到8.7mm;与未劣化层相比,劣化层的孔径增大,孔隙增多,水泥水化产物减少;水泥土的p H值和Ca^(2+)含量随着试样深度的增大而增大,Mg^(2+)、SO_4^(2-)、Cl^-含量随试样深度的增大而减小。经海水养护后,水泥土中Ca^(2+)含量沿试样深度方向的分布规律与强度变化规律相似。在本试验条件下,水泥土的强度衰减是海水中侵蚀性离子抑制水泥土强度增长过程和促使水泥土强度降低过程的共同结果,在此过程中Ca以离子形式溶出,最终导致水泥土的劣化深度不断增大。

基于马尔可夫过程的牵引供电设备维修决策模型及其应用

传统的牵引供电设备固定计划维修模式存在着维修过剩与维修不足的问题,随着维管单位和牵引变电所信息化水平的逐步提高,状态维修模式取代固定计划维修模式已成为可能。本文将设备健康状态引入牵引供电设备维修决策中,基于马尔可夫决策过程建立牵引供电设备的维修决策模型。该模型考虑了基于Gauss-Poisson过程的牵引供电设备全寿命周期健康状态劣化过程和预防性维修过程,以设备全寿命周期的单位时间综合成本为优化目标,采用策略迭代法实现牵引供电设备在不同健康状态下最优维修方式和维修周期的选择。结果表明该模型可行有效,为优化牵引供电设备的维修维护方案,实现状态维修提供依据。

考虑不完全维修的民机可修件多级库存规划

针对现有的备件库存优化模型无法准确描述民机可修件由于不能修复如新导致其性能逐次劣化及一定维修次数后报废的实际情况,结合准更新理论、排队论和Vari-Metric模型提出了考虑不完全维修的民机可修件多级库存规划方法。以准更新理论模拟劣化过程,得到可修件的报废量;考虑维修后工作时间逐次缩短和维修时间逐次增加,调整了M/M/c/m+S/m排队论模型,得到了可修件的需求量;在此基础上提出引入报废流,针对可修件的报废决策问题扩展了Vari-Metric模型,以最小化备件投资费用为目标,采用边际分析法对模型进行求解并得到可修件库存配置方案。通过算例分析,表明所提方法能够考虑不完全维修情况下为民机全寿命阶段的多级备件保障决策提供有效参考。

基于服务性能合同模式下单部件系统视情维修策略研究

针对供应商系统维修的低效率以及维修成本参数较难获得的问题,提出了基于服务性能合同模式(PBC)下的单部件系统最优视情维修策略模型。首先,基于Gamma分布,描述单部件系统连续递增的退化过程,依据系统实时检测状态与预防维修阈值、故障阈值之间的关系,实施不同的维修策略;其次,分析单位更新周期内的检测次数和使故障设备恢复如新的维修方式,以供应商利润率最大化为目标函数,以最佳维修阈值与检测间隔时间为决策变量,建立以利润为中心的视情维修优化模型;最后,利用改进灰狼算法求解数学模型,通过算例验证所提出模型的有效性,并进行了各维修费用参数对目标函数以及最优维修策略的灵敏度分析。

考虑设备故障维修时间的经济生产批量模型

针对生产过程劣化以及设备随机发生故障的生产系统,研究了生产批量和生产过程检查策略的联合优化问题。描述了生产过程,基于更新理论,建立了含生产过程劣化和设备随机故障的无缺货模型与缺货模型,并求出经济生产批量和最优检查策略,实现了单位时间内总费用期望值最低的目标。算例分析表明,随着设备故障率的增加,经济生产批量增加,相应的检查次数也增多;缺货情况下需要更大的经济生产批量,所需的最优检查次数也更多。