基于准稳态法的热电材料变物性参数表征测量方法

温差发电技术能够实现热能到电能的直接转换,在余热利用、航天器供电和自供电传感器等领域具有广泛应用,其核心之一是用于实现热-电转换的热电材料。热电材料物性参数的表征在热电器件应用、优化设计、故障诊断等研究中有重要意义。目前大多数热电材料物性参数表征方法认为材料的热电参数为常数,忽视了热电参数与温度非线性相关,且没有全面考虑器件中的接触电阻和热阻。该文提出一种基于准稳态法和热电器件测试装置的热电材料变物性参数表征测量方法:首先提出准稳态法对材料物性参数的表征计算方法,通过仿真验证了该方法的正确性;在此基础上,结合热电器件测试装置,采用实验对热电材料进行了变物性参数表征,结果表明,测试结果与厂家参数的最大误差仅为4.3%,能够实现对热电参数的准确表征。该方法实现了在更宽的温度范围内对热电材料物理参数的准确表征,丰富了热电器件测试装置的功能,能够降低材料测试装置的设备投入和测试成本。

米级尺度缓冲材料砌块的制备方法研究

在高放废物地质处置库中,缓冲材料通常以预制砌块堆砌的形式包裹在废物罐周围。掌握工程尺度大型砌块的制备技术,是地下实验室现场试验和处置库安全运行亟待解决的难题之一。以高庙子膨润土为研究对象,开展了米级尺度缓冲材料砌块制备方法及性能检验的研究。采用3种加载速率和持荷时间制备高压实砌块,分析了加载速率和持荷时间对砌块压实完整性和均匀性的影响。通过对砌块不同部位切割取芯,发现其干密度和含水率等物性指标的离散性较小,表明砌块的均匀性良好。综合考虑砌块完整性、均匀性和制备效率等因素,提出了米级尺度大型砌块的制备方法,并据此制备出了适用于工程条件的缓冲材料大型砌块,研究结果可为地下实验室缓冲材料现场试验提供技术支持。

绝热散料吸水性测试方法研究

设计一种吸水性测试方法及配套装置,并对膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、玻化微珠、轻质陶粒及憎水改性膨胀珍珠岩等绝热散料进行吸水性测试,提出一些吸水性试验具体操作要点及建议。结果表明:绝热散料的粒径与其吸水率成反比;28 d吸水率比5 min吸水率的测试结果偏差及变异系数更小,结果更稳定;5 min吸水率可以快速定性检测绝热散料是否经过憎水处理,28 d吸水率可以用来表征绝热散料的长期吸水性。

一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究

我国的盐岩层具有盐层薄、夹层多等特点,相对于大型能源地下储备库而言,层状盐岩围岩可视为交互层状介质,其工程力学特性研究是储备库稳定性评价的基础。因此,制备层状岩体模型材料并开展层状盐岩物理模拟试验是非常必要的。为此研发了一种厚度比及各岩层力学特性可调的交互层状岩体模型材料制备方法:首先设计一种薄层切割装置,对预制好的两种力学特性迥异的均质模型材料块体进行切片,再利用一种模型材料软薄层吸附平移装置将得到的两类薄层交互叠加,经过修葺、预压和养护,获得交互层状模型材料块体,最后钻孔取样获取具有不同倾角和厚度比的交互层状岩体模型材料试样。初步试验研究了厚度比、倾角等对交互层状岩体力学特性的影响,结果表明,通过该方法获得的模型材料可以较好的模拟层状岩体特性,为系统开展层状盐岩体物理模拟试验打下良好基础。

采场覆岩离层演化的光纤光栅检测实验研究

为定量化研究采场上覆岩层离层规律,采用相似材料物理模型试验的方法模拟煤矿回采过程,用光纤光栅传感技术构建相似材料物理模型实验的覆岩移动的监测方法和系统。实验制作了一个3 m×1.19 m×0.2 m的相似材料平面模型,几何相似比为1∶200,同时在模型内埋设9个光纤光栅应变传感器和1个光纤光栅温度传感器,用以研究模型开挖过程中覆岩运移状态与光纤光栅传感器测试结果的对应关系。实验结果表明,光纤光栅传感器应变量与岩层运移状态密切相关。传感器所在岩层层位发生离层时,传感器受拉应力作用使其应变量发生跃升,而后由于离层不再扩展而保持平稳,直至离层破断垮落。通过光纤光栅检测方法可以定量化描述传感器所处岩层离层变化量的大小。

散体物料物理特性对筒仓动态侧压力的影响

从筒仓贮料密度及颗粒内、外摩擦系数三方面,用离散元程序(PFC2D)研究了筒仓卸料过程贮料颗粒的流型、力场以及仓壁侧压力的变化,测得散体物理特性对卸料动态侧压力的影响比较大。

深海浮力材料体积弹性模量测试方法研究进展

固体浮力材料是现代深潜技术的重要组成部分之一,是深潜器设计装备的六大关键技术之一,也是海洋勘察及深海工程中最普遍应用的一种材料。这种材料主要是为深海装置提供浮力,以实现深海装置的悬浮定位,无动力上浮下潜,增大有效载荷,减少外型尺寸。固体浮力材料在应用到深水装备之前,需要对其关键性能指标进行检验,包括密度、高压吸水率和体积弹性模量等,以保证深水装备的安全使用。其中,体积弹性模量的检验则是一个技术难点。鉴于此,本文综述国内外固体浮力材料体积弹性模量的测试方法,包括仿真计算法、超声测量法和高压原位测试法,为水下装备设计开发人员提供参考。

均匀设计在物理模型试验相似材料配比试验中的应用

在物理模型试验中,相似材料的配制及试验对模型试验的成功与否具有重要的作用.基于均匀设计方法,以松香含量、砂∶重晶石粉、铁粉含量、石膏含量作为正交设计的4个因素,每个因素设置6个水平,设计了6组材料配比方案,进行了室内单轴压缩、劈裂和直剪试验,获得了不同配比相似材料的容重、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力等物理力学指标.结果表明,配制的相似材料的物理力学参数覆盖的范围较大,能够满足不同岩体性质物理模型试验对相似材料的要求;结合工程实例,基于相似材料试验结果,进行了物理模型试验的设计和相似材料配比方案的选择.

体育教材教法课程改革初探

围绕课程改革促进学生全面发展的核心理念,以培养适应中小学课程改革需要的体育教师为立足点,在分析高校体育教材教法现状的基础上,重新界定教材教法的课程性质、课程特征、课程目标、课程内容,并在改革实验的基础上重点论述新教材教法课程的实施与评价要点,提出了切实可行的操作性建议,可供构建新教材教法课程模式参考。

固体散状物料的常用物性及测试方法

作者通过使用日本清新粉体MT-1000多功能粉体物性测试仪,结合在气力输送、仓贮、除尘等领域的科研开发实践中的认识体会,介绍贮运过程中固体散料的常用物性和实用测试方法。由于篇幅所限,测试方法只能提纲携领地介绍,不再赘述详细的操作步骤。

道路半刚性基层材料收缩性能试验方法探讨

针对现行规范的道路半刚性材料收缩性能试验方法,分析了其采用梁式试件进行测试存在的主要问题,提出了采用柱式试件替代梁式试件进行试验的新思路,从试件制备、收缩仪设计、数据测读等3方面构建了一套新的试验操作方法.为检验其效果,以水泥稳定碎石为例,分别采用新、旧两种方法对材料干缩特性进行了对比试验测试,结果表明两种方法的测试最终结果等效,但新方法的平行试验数据更稳定,同时制备试件成本更低、试验操作更便利.

塑料模型沙干密度测试方法

塑料模型沙在航道物理模型试验中得到广泛应用,是物模试验的关键材料之一,其物理性能的准确度对物模试验的参数设置及试验结果分析尤为重要。干密度就是反映塑料模型沙重力特性的一个非常重要的物理指标,其取值准确与否直接影响物模计算结果及河床冲淤变化分析。分别对传统的测试干密度的环刀法和量筒法两种方法进行了研究,根据试验数据提出了改进措施,较大程度地提高了测试结果的准确性和稳定性。改进后的环刀法和量筒法具有一定的创新性,并得到了试验验证,可为相关行业的塑料模型沙试验提供指导和依据。

可视化软土隧道模型试验相似材料的配置及其物理力学特性研究

可视化的模型试验是明晰软土隧道开挖诱发连锁事故触发机理的有效手段,而合理配比的相似材料是保证模型试验可靠性的关键。选取正十二烷、15#白油、熔融石英砂和纳米级白炭黑配置透明软土相似材料。通过密度与含油率测试、标准固结试验和固结快剪试验,开展配制材料力学和变形特性分析。研究结果表明:相似材料的密度在1.30~1.59 g/cm^(3)之间,含油率在36.13%~124.71%之间,初始孔隙比在0.70~2.34之间,压缩系数在0.09~1.04 MPa^(-1)之间,压缩模量在0.96~20.11 MPa之间,黏聚力在2.3~31 kPa之间,内摩擦角在14.82°~27.07°之间时,与天然软土相似。试样的e-p曲线均具有较为明显的“上凹型”,e-lgp曲线均呈近似直线下降趋势。每组配比的固结系数在7.87×10^(-4)~2.02×10^(-2)cm^(2)/s之间,符合天然软土固结系数取值范围。透明软土归一化后的剪应力-剪切位移曲线与天然软土的相同,均呈现应变硬化的特点。

基于DIP技术的灰岩、花岗岩及砂岩人工砂粒形特征比较研究

灰岩、花岗岩和砂岩的矿物组成各不相同,都可以生产人工砂。本文基于DIP技术,研究了灰岩、花岗岩及砂岩人工砂粒形特征,并进行比较。研究发现,灰岩人工砂的纵长比最大,扁平比和粒形因数居中,球度最小;花岗岩人工砂的纵长比居中,扁平比和粒形因数最小,球度居中;砂岩人工砂纵长比最小,扁平比、粒形因数和球度最大;凸起比和丰满比相差较小。综合来看,灰岩人工砂比较狭长,花岗岩人工砂比较扁平,砂岩人工砂比较浑圆。