基于不同温度SCB试验的沥青混合料低温抗裂性能评价

为更方便、准确地评价沥青混合料低温抗裂性能,通过对半圆弯曲(SCB)试验对断裂能成分进行分析,探究了断裂能随温度升高而增加的原因,提出了基于SCB试验计算沥青混合料黏性耗散能方法,并用于评价沥青混合料低温抗裂性能。通过设计SCB试验,测试并评价了6种沥青混合料低温抗裂性能。结果表明:沥青混合料断裂能随测试温度升高而增加主要归因于黏性耗散能的增加,通过SCB试验预估沥青混合料黏性耗散能,用以评价沥青混合料低温抗裂性能;以黏性耗散能作为低温抗裂性能评价指标,对比不同再生沥青混合料的黏性耗散能的变化幅度,可以发现最大变化幅度(AC20R40与AC20R40RA试验组的差异)达到72.2%,远大于断裂能的变化幅度,可有效区分不同再生沥青混合料的低温抗裂性能,同时也有利于降低试验误差对评价结果的影响;随着试验温度升高,沥青混合料从脆性破坏逐渐转为延性破坏,断裂面中集料断裂面积逐渐减少,且材料原子或分子振动更剧烈,造成沥青混合料表面能逐渐减小,所以出现断裂能随温度先增大后减小的变化规律,其由黏性耗散能引起,断裂能峰值点温度即为黏性耗散能峰值点温度;建议黏性耗散能以―12℃与0℃温度下SCB试验的断裂能之差进行计算,用以评价沥青混合料低温抗裂性能。

基于SCB和3D-DIC技术的既有沥青路面剩余寿命预估

在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命,对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要。从服役周期超过20 a的高速公路上钻取27个沥青混凝土芯样,并制作成54个半圆试件,分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验,评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命。为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题,引入立体数字图像关联(3DDIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势,结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化。同时,采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值,从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性。构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性,在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能。结果表明:既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为1980με;随着应力比的增大,Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势,而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势;K84,K124,K165路段沥青面层剩余寿命分别为2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165路段外,其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求。

原子发射光谱双谱线法测量半导体桥(SCB)等离子体温度(英文)

在原子发射光谱双谱线法的基础上，设计了含有两个干涉滤光片和光电倍增管双谱线测温系统。仪器的最高的时间分辨率为0．1μs。讨论了不同能量输入条件下SCB等离子体的温度和等离子体的存在时间。实验结果表明在电压24～32V，电容68μF不变的情况下，等离子体的温度从2710K升高到3880K，等离子体存在时间从170．7μs上升到283．4μs。

SCB火工品的研究与发展

文章评述了半导体桥火工品问世以来的研究成果与发展趋势。主要内容有半导体桥作用机理、半导体桥的结构与封装、半导体桥火工品的特点、半导体桥火工品的应用、半导体桥火工品的研究和发展趋势。

基于SCB试验的沥青混合料低温抗裂性研究

通过SCB试件(半圆弯拉试件),采用正交试验设计方法对连续和间断级配的沥青混合料在不同外加剂(styrene butadiene styrene,SBS)含量下进行低温SCB试验.结果表明:在SCB试验中,对试验结果影响最大的是沥青混合料本身的级配类型,其次为试验温度,最后为SBS含量;间断级配(SMA)的沥青混合料在低温时的力学性能明显低于密级配(AC)的沥青混合料;推荐使用级配类型为AC-16,SBS含量为5%的沥青混合料来满足路面设计低温抗裂的要求.

半导体桥(SCB)的研究

目前常用的点火器Ｎｉ－Ｃｒ金属桥丝（热桥丝）体积较大，点火能量高（几十毫焦），作用时间长（几毫秒），且易误触发．本文中采用半导体器件和集成电路技术研制的新一代点火器——半导体桥（ＳＣＢ）体积小（为热桥丝三十分之一），结构上兼有Ｓｉ桥区倒圆点和Ｔｉ、Ａｌ金属导体倒圆点两大特点，其点火临界能量可降低到３～５ｍＪ，作用时间可缩短到５μｓ，从而能快速产生热等离子体来引爆猛炸药．同时，ＳＣＢ还具有较高的可靠性和安全性，其安全电流大于１．５Ａ．本文分析了ＳＣＢ工作原理，并研究了ＳＣＢ的结构对临界能量、点火作用时间、可靠性和安全电流的影响。

不同贮存环境下SCB电极塞的失效机理

为获取半导体桥(SCB)火工品在长贮过程中的失效模式和失效机理,用加速寿命试验、电阻试验和扫描电镜试验,研究了某不镀金SCB电极塞在不同环境下贮存前后的电阻和形貌变化。结果表明,单一温度(71℃)应力未导致SCB电极塞腐蚀和电阻增大。温湿度(80℃,RH=95%)应力导致SCB电极塞脚线的缓慢腐蚀和电阻的轻微增大。在温湿度(80℃,RH=95%)应力下,粘有盐水的SCB电极塞贮存后焊点出现严重腐蚀现象。得出了氯离子加速SCB电极塞的腐蚀,且焊点的腐蚀程度可用SCB电极塞阻值大小来判断的结论,即SCB电极塞的阻值越大,焊点的腐蚀程度越深。

降低药剂SCB点火能量的研究进展

半导体桥(SCB)点火技术研究中,点火能量的降低是一个重要的研究部分。影响SCB点火能量的因素很多,本文主要从SCB结构、SCB药剂点火机理、药剂装药等几个方面分析总结了降低药剂SCB点火能量的方法。认为,从以下几个方面可以有效地降低SCB点火能量:(1)小截面SCB(23μm(L)×67μm(W)×2μm(t));(2)斯蒂芬酸铅(LTNR)作为SCB点火药剂;(3)药剂粒度在5μm以下;(4)压药压力不小于30 MPa;(5)掺加微米级的Zr粉;(6)选用导电导热差的G10管壳装药。

国外SCB(半圆弯抗)试验方法在沥青混合料中的研究与应用

SCB试验方法原用于评价岩石的性能,后引入到沥青混合料研究中,采用SCB试验可以进行静态弯拉、静态断裂和动态疲劳等多种试验,由于试验装置简单,试件来源多样,越来越多的研究者开始关注并采用这一方法进行沥青混合料研究。该文主要介绍了SCB试验方法在国外的研究和应用。

地下铁道SCB法扩挖双层车站结构与施工方案

为了统筹地铁区间隧道和车站施工,减少盾构施工中的非推进作业,提出在区间盾构隧道基础上扩挖双层地铁车站的结构施作方案(shield tunnel,cross-channel braced-frame,SCB),主要包括盾构隧道、横通道及框支结构等施作过程.以北京地铁实际工程为背景,对该工法的施工特点及结构特性进行了分析,对车站行车隧道几何关系、盾构衬砌的分块设计及基坑支护等关键技术进行了研究,并将其施工工期及造价与原工程施工方案进行了对比分析.研究结果表明,采用SCB法修建的车站结构及施工方案可行,并可减少投入盾构机数量,提高盾构机的使用效率,有显著的工期优势与经济效益.

动态SCB实验技术的数值模拟研究

采用Ls-Dyna程序对基于分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置的动态半圆弯曲(SCB)实验进行了数值模拟。模拟结果表明:最大拉应力始终产生于试样的直边中点;基于静态弹性理论得到的试样最大拉应力误差在13.7%以内;适合采用透射波计算试样最大拉应力,不宜采用三波法;试样顶端采用线加载方式会产生较高的应力集中,该处可能压溃,改用圆弧面加载方式可以确保试样拉伸失效。本文还对巴西圆盘(BD)实验进行了数值模拟,与SCB实验的对比结果表明:SCB实验中试样更容易达到动态力平衡,且加载方式对试样失效形式的影响更小。由此可见,SCB实验更适合脆性材料动态间接拉伸强度的测量。

SCB传热模型及点火能量验证

以电容放电的方式研究了半导体桥(SCB)点火过程与药剂之间可能存在的能量作用形式。设计了不同的点火实验,有针对性地验证了等离子体对药剂的冲击作用和渗透热作用。从等离子体存在形式出发,利用等离子体传热理论,初步建立了等离子体传热模型。对斯蒂芬酸铅(LTNR)、叠氮肼镍(NHA)和硝酸肼镍(NHN)进行单颗粒球形传热模型的Fourier分析和数值模拟,并对三种药剂进行了SCB点火实验。LTNR、NHA、NHN三种药剂的最低点火电压分别为11,15,39 V。点火实验结果表明,药剂的导热系数影响SCB点火属性,导热系数小的药剂对应的最低点火电压也小。结合模拟的结果得到了SCB等离子体点火中,渗透热作用为主要能量作用形式的结论。

原子发射光谱法研究SCB放电特性

半导体桥(SCB)通过桥膜放电进行含能材料的点火,具有低点火能量、高安全性以及能与数字逻辑电路组合等优点。文章利用原子发射光谱技术研究了其放电特性。首先用Cu原子谱线510.5和521.8nm进行温度测量,用Si原子谱线390.5nm和Si离子线413.0nm进行电子密度测量,同时获得SCB放电温度和电子密度随时间分布的测量结果。在放电电压为20V,充电电容为47μF条件下,1.0Ω的SCB放电温度分布在2500～4300K之间,电子密度约为1016cm-3左右。然后根据光谱诊断结果,结合等离子体成立的空间尺度和时间尺度条件,判断两种规格的SCB的放电行为是否产生等离子体。该研究结果为SCB桥体的设计以及点火方式的控制提供了理论依据,也为瞬态小尺寸等离子体的判断和诊断提供了一种参考方法。

ScB_2的高压结构和电子性质的密度泛函计算（英文）

本论文用广义梯度近似(GGA)密度泛函方法研究了具有AlB_2结构的ScB2从0GPa到100GPa高压下的结构和电子性质.在0GPa下的结果与现有实验和理论数据相符.获得的结构性质的压强依赖性显示出ScB2的结构受压强的影响很小.另外还计算了高压下ScB_2电子的态密度和部分态密度.我们发现高压强明显的改变了电子态密度分布的轮廓,并且还发现费米能级附近的态密度随着压强的升高而减小,表明高压下ScB2电子杂化轨道能量在下降.

不同级配沥青混合料SCB试验扩展有限元仿真分析

SCB试验由于其试块来源广泛,试验装置简单,成为评价沥青混合料抗裂性能的有效方法,并在欧美国家推广应用。为研究扩展有限元法对SCB试验裂缝扩展分析的有效性,建立三维扩展有限元模型求解不同深度裂缝应力强度因子,并与理论值进行对比分析。通过蠕变试验和SCB试验得到材料的基本参数,采用Abaqus平台建立不同深度裂缝的二维扩展有限元模型,对裂缝扩展过程进行仿真分析,并与实际试验数据进行对比。结果表明:扩展有限元仿真分析结果与试验结果误差较小,是研究SCB试验裂缝扩展的有效方法。

SCB型钢结构防火涂料热分解动力学模型研究

用热重法(TG)对SCB型钢结构防火涂料的热分解过程进行了分析,并用微分法中的Achar法对热分解的数据进行处理,用多种机理方程进行了拟合,发现SCB型防火涂料的热分解可分为四个阶段:第一阶段热分解属于随机核化,第二、第三、第四阶段热分解属于三维扩散,球形对称机理。

二维Euler方程SCB格式的并行实现

本文讨论二维双曲型守恒律方程组的高分辨ＳＣＢ（ＳａｔｉｓｆｙｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎＢ）格式，并应用这些格式求解二维Ｅｕｌｅｒ方程组。计算过程是在江南－Ⅱ型并行计算机上进行的，计算过程运用了许多并行计算技术，计算结果令人满意。

ScB提取液去除铁的锈垢物的试验研究

ＳｃＢ提取（浸泡）液是从天然植物五味子（ＳｃｈｉｚａｎｄｒａｃｈｉｎｅｎｓｉｓＢａｉｌｏｎ，简称ＳｃＢ）果实、种子、根、茎、叶中提取出来的并含有较多的有机酸液体。经试验研究，它对去除工业锅炉、采暖锅炉及茶炉等的铁锈垢物有特殊效果。与化学盐酸清洗锅炉相比，不但清洗效果好，而且还具有较多优点。

氧化葡萄糖酸杆菌SCB329的培养及保存

氧化葡萄糖酸杆菌SCB32 9和苏云金芽孢杆菌SCB933是混合发酵产生维生素C前体2 KLG两株主要菌种。本文对氧化葡萄糖酸杆菌SCB32 9的纯培养、传代及纯小菌的保存及其对产酸的影响作了研究。

低能SCB装置桥／药剂界面的优化

对发火能量低于100μL的SCB装置进行了讨论。就SCB桥本身而言，需要通过较小的桥尺寸来实现其低能性能。在SCB桥的质量和体积可比较的情况下，不同厚度的桥的电特性虽然有所差异，它们的性能却基本上是一样的。然而对于利用SCB来进行点火的含能材料来说，桥厚度的不同所带来的差异却非同小可。研究发现．桥厚度与药剂颗粒大小的比率要比桥面积与药剂颗粒大小的比率重要得多。文章对球磨BNCP在低压药压力下用于SCB点火的可靠性进行了介绍。对于颗粒尺寸大于球磨BNCP的重结晶BNCP来说，必须要在较高的压药压力下才能实现低能SCB点火。文章还对诸如叠氮化铅以及DXN-1等其它起爆药的颗粒尺寸效应作了介绍。选用合适的起爆药，尤其要注意选择合适的起爆药颗粒尺寸，SCB的点火就会非常可靠，并可利用SCB桥自身的全发火水平进行调整。总而言之，在对SCB桥／药剂界面进行优化后，可以肯定的是，只要有足够的能量来产生SCB等离子体，含能材料就会发火。