磁流体包覆的无芯-单模-无芯光纤结构的磁场传感特性

基于磁流体包覆的无芯-单模-无芯光纤的磁场传感结构中,无芯光纤起激发单模光纤的包层模并实现芯模-包层模干涉的作用.实验测量了该传感结构在不同外界磁场强度和温度下的透射光谱,研究了其磁场传感性能及环境温度对传感性能的影响.结果表明,随外界磁场强度的增加,波长在1 462nm和1 477nm位置附近的干涉谷均发生红移,其相应的磁场传感灵敏度分别为67.28pm/Oe和49.82pm/Oe;波长在1 462nm位置附近的干涉谷随温度的增加发生蓝移,干涉谷随温度变化的灵敏度为37.8pm/℃,该传感结构制作简单、灵敏度高,有很好的应用前景.

回弹-取芯法在钢筋混凝土结构实体抗压强度检测中的应用探究

混凝土在建筑工程施工中被广泛应用,发挥着不可忽视的重要作用,其抗压强度对实体工程的荷载性能、抗震能力和建筑结构的安全可靠性具有决定性影响。因此,对钢筋混凝土结构实体抗压强度进行检测是保证工程质量的重要环节。基于此,人们应当了解回弹-取芯法的理论基础和技术原理,掌握其技术应用要点,以充分发挥回弹-取芯法在钢筋混凝土结构实体抗压强度检测中的应用价值。

基于回弹-取芯法检测结构实体混凝土抗压强度风险

回弹-取芯法是现阶段常用于建筑工程质量检测的有效方法之一。基于保障检测结果准确性的目的,本文以回弹-取芯法为主要研究对象,在明确回弹-取芯法实际应用要点的基础上,以有限元分析的方法,重点分析在以回弹-取芯法检测结构实体混凝土抗压强度时可能存在的风险,为加强对实际抗压强度检验方法过程的规范提供更为科学的依据参考。

装配式带夹芯保温槽型玻璃钢-钢板-槽钢-混凝土组合剪力墙轴压性能研究

提出一种装配式带夹芯保温槽型玻璃钢-钢板-槽钢-混凝土组合剪力墙,设计3个具有不同配筋形式和混凝土种类的墙板试件进行轴心受压试验,获得墙板在轴压作用下的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、承载力储备系数、延性系数、材料利用率等性能指标。通过ABAQUS有限元分析软件对墙板进行参数化分析,研究内嵌钢板强度和厚度对其轴压性能的影响。结果表明,墙板具有良好的承载力储备能力和延性性能;混凝土中掺入1%体积比的钢纤维可显著提高墙板内混凝土的抗拉性能,使混凝土强度得到更加充分的利用,布置钢筋可以显著提高墙板延性;墙板的承载力和延性随内嵌钢板厚度和强度的增加而增大,强度为Q355、厚度为4、6mm时,墙板材料利用率更高。提出适用于该类墙板的轴压承载力设计公式,考虑钢板屈曲和截面组合效应的墙板轴心受压承载力设计公式计算结果较精确。

框架-分布双段摇摆芯筒-核心筒体系调谐减震机理及性能研究

为了减小传统框架-核心筒(FCT)结构体系筒体围合面积,进一步提高结构的经济性,提出框架-分布芯筒-核心筒(FDCT)高层结构体系;将分布芯筒与摇摆体系相结合形成框架-分布摇摆芯筒-核心筒(FDRCT)结构体系,旨在控制结构的变形模式。为了降低高阶振型对高层结构的不利影响,进一步提出具有调谐减震性能的框架-分布双段摇摆芯筒-核心筒(FDBRCT)结构体系。建立各结构的动力学模型和方程,并进行平稳随机振动分析,初步证明FDBRCT结构可以更为有效地降低结构的动力响应。对比FCT,FDCT,FDRCT以及FDBRCT结构的时程分析结果,FDCT结构由于刚度被削弱导致抗震能力下降,FDRCT改善了结构变形的不均匀程度,上部楼层加速度有所减小但顶层位移会增大。相较于FDRCT结构,FDBRCT结构的层间位移角最大值明显减小,变形更加均匀,适当降低了顶层位移响应以及内力需求,具备调谐能力的分布双段摇摆芯筒使FDBRCT结构在提高经济性的同时兼具更为优越的抗震、减震性能。

基于多模-单模-多模结构和光纤布拉格光栅同时测量温度和折射率

利用单模光纤(SMF)中的包层模与纤芯导模之间的干涉,提出了一种基于多模-单模-多模(MSM)结构与布拉格光栅(FBG)级联可同时测量温度和折射率的传感器。基于MSM结构的干涉谱和FBG的透射峰对温度和折射率具有不同响应灵敏度的特点,利用敏感矩阵实现了对温度和折射率的同时测量。实验测得MSM结构和FBG的温度灵敏度分别为0.055 2nm/℃和0.015 8nm/℃,MSM结构的折射率灵敏度为109.702nm/RIU,而FBG对折射率变化不敏感。温度和折射率的测量精度分别为±0.32℃和±0.002 3。实验显示提出的MSM结构的温度灵敏度比单模-多模-单模(SMS)结构传感器提高了5倍,同时由于SMF中的包层模对外界环境的变化较敏感,该MSM结构也可应用于其他传感领域。

Au/Ag芯-壳复合结构纳米颗粒的制备和表征

利用二步液相还原法制备了 Au/Ag 芯 壳复合结构的纳米颗粒。用 TEM对反应液中金离子和银离子的摩尔比分别为1∶2和1∶1时所制备的 Au/Ag芯 壳复合结构的纳米颗粒的尺寸和形貌进行了表征。其紫外 可见吸收光谱具有 2 个可区分的吸收带,与纯金和纯银纳米颗粒的光学吸收特性对比后认为:随着反应液中银离子摩尔份数的增加,等离子体共振吸收峰始终位于 410nm附近的吸收带为银纳米颗粒的等离子体吸收带;另一个将随之产生蓝移的吸收带为Au/Ag芯 壳复合结构纳米颗粒的等离子体吸收带,蓝移是由于银壳厚度的增加而引起的。

土-结构相互作用对铅芯橡胶支座隔震效果的影响

现有的基础隔震理论大多沿用刚性地基假定,忽略土-结构相互作用。由于地基土的柔性和无限性,土-结构相互作用会对基础隔震体系的隔震机理产生直接影响。因此,考虑土-结构动力相互作用对隔震结构体系隔震效果影响的研究十分必要。本文把地基土视为匀质、各向同性的黏弹性半空间,用等效双线型恢复力模型模拟铅芯橡胶支座的非线性,建立基础隔震体系单质点力学模型和运动方程。通过ANSYS软件进行数值模拟,用D-P材料考虑土的材料非线性,用接触单元模拟土与结构的接触非线性,分析土-结构动力相互作用对铅芯橡胶支座隔震效果的影响。

对称纤芯-包层光子晶体光纤的耦合特性

提出了一种新型对称纤芯-包层结构的光子晶体光纤,其截面由两组沿截面中心完全对称的纤芯-包层结构组成。对一组纤芯-包层结构的所有空气孔进行填充乙醇液体,利用填充液折射率的温度敏感性,来调制两纤芯之间的耦合特性。采用有限元法数值分析了该型光纤双芯不同结构参数及-20～70℃之间温度变化时的耦合特性。结果显示该型光纤双芯之间的耦合对温度具有高度敏感度,具有极短的耦合长度,在波长为1550 nm处耦合长度仅为55. 00μm,且可实现超短长度、高消光比偏振分束特性,长度为198μm时消光比达到84. 45 d B。该型光纤可以制作成性能很好的温度传感器和偏振分束器。

同轴静电纺丝制备PCL-PLA芯-壳结构复合纤维及其形态分析

本文采用同轴静电纺丝技术制备聚己内酯(PCL)-聚乳酸(PLA)芯-壳结构复合纤维。通过扫描电子显微镜(SEM)观察芯层-壳层溶液推进速度、纺丝电压和收集距离对PCL-PLA复合纤维形貌的影响;通过透射电子显微镜(TEM)分析芯层-壳层溶液推进速度比对PCL-PLA芯-壳结构形成的影响。结果表明:当壳层溶液推进速度大于芯层时,形成了完整的芯-壳结构;另外,随着壳层溶液推进速度的增加,PCL-PLA复合纤维芯层含量降低;随着纺丝电压和收集距离的增加,PCL-PLA复合纤维平均直径减小。

芯筒-刚臂结构体系地震损伤分析研究

芯筒-刚臂结构广泛应用于超高层建筑设计中,但由于其刚臂设置引起的刚度突变容易造成刚臂及附近所在楼层在地震作用下发生破坏。目前,被动耗能减震技术日趋成熟,其中屈曲约束支撑(简称BRB)在高层建筑中应用最为广泛。将BRB设置于刚臂和外柱连接处,作为屈曲约束柱(简称BRC),提出新的芯筒-刚臂结构减震体系(BRC between the outrigger and exterior columns of COS,简称BRCC-COS减震结构体系),并基于抗震性能设计方法完成BRC的设计。针对芯筒-刚臂结构的平面简化模型,利用弹塑性时程分析方法研究其在地震作用下的结构特性。最后,根据不同的地震损伤模型评估研究该减震结构体系的地震损伤程度,研究分析表明,该减震结构体系能够降低由于刚臂设置引起的附近楼层和核心筒在地震下的损伤程度,并为该类结构的耗能减震设计提供可靠的理论依据。

芯-壳结构对竹塑复合地板承载能力的影响

以芯-壳结构的竹粉/HDPE复合材料地板为研究对象,建立了复合地板的力学模型,并结合ANSYS模拟研究了芯-壳结构对复合地板整体力学性能的影响机理,通过实验比较了不同壳层材料复合地板的承载能力,从而对该机理进行验证。结果表明:芯-壳结构对地板整体力学性能的影响是芯层材料和壳层材料共同作用的结果;当壳层材料的厚度远小于芯层材料的厚度,且壳层材料的弹性模量高于芯层材料时,最大应力发生在壳层材料;高模量玻纤增强壳层材料对芯-壳结构竹塑复合材料地板整体的承载能力有一定提升。

芯筒-刚臂结构体系分析理论及其抗震减震理论研究综述

芯筒-刚臂结构是高层和超高层建筑的一种优越结构形式,其利用高层建筑的设备层、避难层等布置伸臂或环带加强构件,形成水平刚臂。由于伸臂使外柱参与抵抗倾覆弯矩,利用外柱轴力形成力偶,从而减小芯筒承担的力矩。这种结构形式具有较大的抗侧移刚度;但是刚臂的设置带来的芯筒刚度和内力沿楼高的突变等问题,容易造成结构在大震下的隐患。另外,对芯筒-刚臂结构体系设置多道防线较难。总结了针对该类结构体系的几种分析方法和分析模型,以及在进行抗震设计时应当注意的问题;同时介绍了耗能减震技术在该结构体系中的应用新进展。

壳-芯结构Gd^(3+)掺杂BaTiO_3/网状PPy吸波材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了Gd3+掺杂钛酸钡纳米粉体,借助XRD、SEM及矢量网络分析仪等分析测试手段对试样晶相、颗粒粒径、表面形貌及吸波特性进行了研究。结果表明:煅烧温度为1 150℃可获得Gd3+掺杂钛酸钡,是顺电相与铁电相的混合相,Gd3+掺杂钛酸钡可产生间隙杂质能级及电偶极子畴壁共振和弛豫共振的改变,影响吸收特性;网状结构的PPy微观具有更大的离域空间,利于形成导电链和局部导电网络,提高导电率,促进电磁波损耗;Gd3+掺杂BaTO3/PPy复合材料,在5.25 GHz左右有最大回损-32 dB,小于-5 dB的频宽达到1.70 GHz。

芯-壳结构/GaAs-AlGaAs纳米线中AlGaAs壳材料均匀性研究

Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线材料被认为是高速光电探测器最有前途的材料之一。采用金属有机化学气相沉积法在GaAs(111)B衬底上生长芯-壳结构/GaAs-AlGaAs纳米线材料,GaAs芯材料的生长机制为气相-液相-固相,而AlGaAs壳材料的生长机制为气相-固相。采用场发射扫描电子显微镜和微区光荧光谱仪等测试分析手段研究了AlGaAs壳材料横向、轴向和生长方向的均匀性,探讨了生长机制对均匀性的影响。在此基础上获得了组分均匀的高晶体质量的AlGaAs壳材料,其Al组分为0.14。

基于单模光纤偏芯结构的光纤干涉型高温传感器

利用单模光纤的偏芯结构,提出了一种光纤干涉型高温传感器.光在通过传感区域时存在纤芯模与包层模的干涉.当温度变化时,根据干涉谷对温度的敏感性,即可实现温度测量.此传感器可用于高温测量,当温度从400℃上升到750℃时,干涉谷波长变化了32.2 nm,温度灵敏度为0.092 nm/℃.

多模-单模结构光纤表面等离子体共振传感实验

表面等离子体共振技术的应用日益广泛,但是由于其敏感单元制备复杂,尤其是光纤表面等离子体共振传感系统的传输效率较低,使得此类传感实验很难在本科教学中进行开展。本文提出了一种多模-单模结构光纤SPR传感实验,简化了敏感单元的结构,提高了传输效率。通过对水、丙酮、乙醇、异丙醇和正硅酸乙酯进行了实验测量,结果表明,该实验装置的平均灵敏度可以达到2902 nm/RIU,敏感单元制作简单,制作成功率高,非常适合于本科教学中采用。

加强层的设置对高层框架-核芯筒结构受力性能的影响

首先对设置水平加强层的框架-核芯筒高层结构在水平荷载作用下的受力性能进行了理论分析;其次利用有限元软件对加强层设在不同位置的多个模型,进行了水平地震作用下的内力计算和分析,得出了加强层的设置能有效的控制结构的侧向位移,但随之也使得部分构件的内力值突然增大的结论;最后总结出了该类高层结构在设置加强层时结构内力的一些变化规律及抗震性能,为工程设计提供了相关依据和建议。

高灵敏度多模干涉-异质无芯光纤折射率传感器

基于多模干涉理论和自映像效应,设计了一种高灵敏度多模干涉-异质无芯(SNS)光纤折射率传感器。利用纤芯失配在包层激发的高阶模与无芯光纤中产生的基模耦合产生多模干涉来实现其对折射率的传感测量。应用波束传播法(BPM)数值模拟了传感器在不同折射率条件下光的透射谱,讨论了无芯光纤的长度及外部环境折射率等参数对传感器性能的影响。通过无芯光纤SNS结构传感器的样品制备,测试了多组不同浓度蔗糖溶液下的透射谱,实验结果与数值模拟结果一致。结果表明:在折射率1.330~1.419范围内,透射谷的波长灵敏度达到189nm/RIU,透射率灵敏度达到-40%/RIU。

芯壳结构复合消毒粉的制备及其对2-CEES的消毒性能研究

为改善固体消毒剂的流散性以及对芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-CEES)的消毒能力,以环境友好的过氧化物单过氧邻苯二甲酸镁(MMPP)为芯材,以不同吸附材料为壁材,通过流化床包衣技术,制备了新型芯-壳结构复合消毒粉MgO/MMPP,Al_2O_3/MMPP,活性白土(HEAC)/MMPP,并以羟丙基甲基纤维素(HPMC)/MMPP为对照研究了复合消毒粉微观形貌、粒径、流散性能、稳定性和2-CEES的消毒能力等性质。结果表明,复合消毒粉在提高MMPP流散性的同时,表现出良好的热稳定性,且消毒能力有了较大提高,其中MgO/MMPP,Al_2O_3/MMPP对2-CEES的消毒率高于99%,反应产物主要为2-氯乙基乙基亚砜和2-氯乙基乙基砜。通过流化床制备的复合消毒粉比MMPP有更好的消毒能力,这为新型吸附反应型洗消剂的开发提供了技术支撑。