压缩空气泡沫系统及其产泡特性研究

为解决土压平衡盾构压缩空气泡沫系统发泡过程中气液混合参数选择盲目、泡沫浪费严重等问题，结合网式和介质填充式泡沫发生器的特点，设计了复合式泡沫发生器，研制了一种压缩空气泡沫系统，并对其发泡性能进行研究。通过开展泡沫流量、发泡倍率及析液半衰期等试验，确定出影响泡沫发生器发泡性能的主要因素，得出气体流量、液体流量、气体压力等是影响泡沫发生系统发泡的主要因素，确定在进气管道气体压力为0.3 MPa、气体流量约为230 L?min-1、气液比在50条件下时，该压缩空气泡沫系统发泡性能达到最佳。通过泡沫对红黏土进行改良，得出当含水率为26%～29%、泡沫掺入量为10%～45%、气液比为40～75时，适当调整含水率、泡沫掺量、气液比，该红黏土能达到塑性流动状态，并能满足盾构施工要求。     

泡沫沥青混合料低温施工适应性分析

为了研究室外低温情况下泡沫沥青施工质量问题,通过分析泡沫沥青半衰期和膨胀率在不同室温条件下的特性,对比泡沫沥青混合料的15℃劈裂试验与冻融劈裂试验差异。试验结果表明:外界气温越低,泡沫沥青膨胀率越低,半衰期越长。在低温施工时,可通过提高发泡温度来提高沥青的半衰期和膨胀率。泡沫沥青混合料在室外温度为15℃以上时拌和及成型的效果最理想,10℃时性能指标接近临界值,5℃时达不到施工质量要求。泡沫沥青的拌和及施工温度尽量保持在15℃以上,室外温度在10℃以下时尽量不施工。     

聚酯还原型泡沫沥青的发泡效果研究

为进一步实现增加泡沫沥青冷再生技术中旧沥青混凝土回收料的利用比例,在泡沫沥青再生技术加入还原剂是一种新兴技术。结合上海市青浦区的实体工程,根据原有老化状况判定需要掺入聚酯还原剂的情况下,对新型泡沫沥青基于现有发泡理论,探究沥青温度和用水量对加入聚酯还原剂的沥青发泡的影响,进而重点研究膨胀率和半衰期随之变化的规律。研究表明,聚酯还原型泡沫沥青的膨胀率、半衰期和发泡指数可以有效的评价沥青发泡效果,它的发泡量较普通泡沫沥青更大,但泡沫平均直径略小。与普通泡沫沥青相似,膨胀率和半衰期随用水量呈相反的趋势,用水量和沥青温度对发泡效果有显著影响;同一温度条件下,随着用水量的增加,膨胀率提高,半衰期降低;用水量相同的情况下,温度越高膨胀率越大,但温度达到160℃时,膨胀率并不随着沥青温度的升高而增大,不同温度的沥青都对应不同的最佳发泡用水量。最终给出了聚酯还原型泡沫沥青的最佳发泡条件为沥青温度130℃、用水量为3.9%时,其泡沫沥青的膨胀率为20.5、半衰期为20.5 s。     

土压平衡盾构渣土改良泡沫发生性能试验

泡沫性能对于土压平衡盾构渣土改良效果有重要影响。采用实验室自制的泡沫发生设备进行了一系列泡沫性能测试,主要研究了气体流量、液体流量以及发泡液浓度对泡沫流量、发泡倍率、半衰期以及泡沫细观形态的影响,并分析了泡沫宏观性能与细观粒径之间的相关性。研究结果表明：气液比相同时,随着气体流量的增加,泡沫流量先增大后减小,发泡倍率逐渐减小,泡沫半衰期先增大而后减小。气体流量一定时,随着液体流量的增加,泡沫流量近似线性增长,发泡倍率略有下降并趋于稳定,泡沫半衰期先增大后减小。发泡液浓度在2%以下时,泡沫流量、发泡倍率以及半衰期随着发泡液浓度的增大迅速增长,发泡液浓度大于3%时,泡沫性能受发泡液浓度的影响较小。气体流量为21 L·min^-1、液体流量为0.3～0.5 L·min^-1、发泡液浓度为3%条件下,该泡沫发生系统的发泡性能最佳。相对于液体流量和发泡液浓度,气体流量对泡沫气泡初始粒径分布的影响最为显著,随着气体流量的增大,泡沫变得更细更均匀。发泡倍率与泡沫粒径之间存在明显的相关性,泡沫越细,发泡倍率越低;泡沫半衰期与粒径之间的关系不如发泡倍率明显。在实际...     

直喷汽油机喷油器喷雾可视化测试系统开发及试验

为了有效观测直喷汽油机喷油器工作过程中喷雾形态的变化历程,开发了一套由定容装置、供油系统、环境背压调节系统、环境温度调节系统、喷油控制系统以及高速摄像机等组成的喷雾形态可视化测试平台,并利用该平台测试了不同喷油压力、环境压力和环境温度下GDI喷油器的喷雾形态变化过程。试验结果表明,喷油压力、环境压力及环境温度是影响喷雾形态发展过程的关键因素,所开发的喷雾形态测试平台能够模拟缸内的不同压力和温度条件,并对不同喷油压力下喷雾形态的变化历程进行有效测试。     

养护干预下路面性能衰变预测模型

研究养护干预下路面使用性能的衰变状况和衰变模型是路面结构寿命周期内制定养护维修决策的重要内容。文中基于广肇高速公路路面性能检测数据,考虑养护干预对沥青路面性能衰变状况的影响,提出特定养护措施下沥青路面性能的双参数曲线和灰色系统理论+马尔可夫转移概率衰变模型,以评价不同养护条件下沥青路面性能的衰变规律。     

轮胎压力监测系统设计及实现

介绍了轮胎压力直接监测系统的硬件组成及软件设计方法。阐述了基于摩托罗拉MPXY8020A最新传感器的轮胎监测模块设计方案和基于MC33594接收机的接收模块的设计方案，并给出了模块硬件电路以及相关程序、框图、通信协议和算法等。该系统可随时测定每个轮胎内部的实际温度和瞬压，确定故障轮胎并实时发出警示，可有效避免爆胎事故的发生。     

泡沫沥青冷再生工艺技术研究

以天津外高速公路先导段先期开工为依托,对泡沫沥青冷再生工艺技术进行了系统的研究,并通过实体工程检验泡沫沥青冷再生工艺配比设计、施工工艺、质量过程控制与检验。研究表明,泡沫沥青膨胀率和半衰期是对立的统一,膨胀率高,随拌着半衰期低;而半衰期高,则随拌着膨胀率低。轻质油分多的软沥青则更容易发泡,依托项目泡沫沥青采用90号较软沥青。在泡沫沥青混合料的配合比设计中,需要对用水量和最佳的泡沫沥青用量进行优化。泡沫沥青的掺加入量较少,通常最佳沥青用量在3%,过多的沥青会导致细料结团而降低泡沫沥清混合料的强度。集料之间的润滑不是靠沥青,主要靠添加水分来实现,因而混合料摊铺、碾压过程的和易性较差,要求更大的压实功。     

新核素合成和研究获重大突破 中科院近代物理研究所

中国科学院近代物理研究所"新核素合成和研究"取得重大突破,在具有重要物理意义和技术难度大的轻稀土质子滴线区,合成了半衰期仅为1秒左右的6种新核素,还建了5种核素的衰变网图,并首次观测到1种核素的延发质子衰变。这表明我国质子滴线区轻稀土核的放射性研究在激烈的国际竞争中走在前列。产生极端条件下的原子核并研究     

低针入度泡沫沥青衰落特性及发泡指数研究

根据以往对低针人度（70#）沥青在不同温度及加水塞条件下进行发泡试验得出的膨胀率随时间的衰落曲线,计算出对应的最大膨胀率ERm及半衰期τ1/2,带人Jenkins教授提出的通用的衰落曲线方程,比较分析两种衰变曲线,得出其内在联系,并提出平均膨胀率的概念。并根据发泡指数的定义,对衰落曲线进行积分,得出实际的发泡指数,得出更能表征低针入度沥青发泡性能,弥补了Jenkins发泡指数计算模型的不足。     

泡沫金属三维细观有限元建模技术研究

针对泡沫金属复杂随机的内部结构特征,基于计算机断层扫描技术（CT）,开展了泡沫金属的三维细观有限元建模技术研究。对泡沫金属的断层扫描图片进行处理,得到二值图,并提取灰度建立其点云模型,再对点云模型实体化得到细观数值模型。开展了泡沫金属的准静态压缩试验,对细观有限元模型进行了验证。试验与仿真结果吻合良好,表明建立的细观有限元模型可以准确地模拟泡沫金属的力学特性。     

两种进口沥青衰退方程的比较和机理分析

采用两种不同标号的进口重交通石油沥青,在各种条件下进行了发泡性能试验;对试验结果的分析和比较发现:加水量对衰退曲线影响显著,最大膨胀比出现的时间随温度的升高而提前。通过对试验数据的非线性拟合,提出了表征两种沥青发泡性能的衰退方程,其参数有明确的物理意义。从沥青泡沫破裂的过程分析了两种沥青衰退方程差异的机理和粘度对衰退方程的影响,试验结果表明机理分析是正确的。     

高原低气压对道路工程混凝土性能的影响及原因

为研究高原低气压对道路工程混凝土性能的影响,在拉萨（气压约60 kPa）和北京（气压约100 kPa）两地采用相同配合比的道路混凝土分别进行性能对比试验,测试了混凝土含气量、坍落度、强度、NEL法氯离子渗透系数和单面盐冻耐久性等性能指标,进一步测定了引气剂溶液的泡沫体积、表面张力和硬化混凝土孔结构。试验结果表明：在低气压下,引气混凝土的含气量和坍落度分别比常压下降低8%~36%和4%~9%;抗压强度和劈裂抗拉强度分别比常压下降低1.6%~14.8%和1.5%~10.8%;氯离子渗透系数比常压下增加29%~135%;可见低气压下其抗冻耐久性降低。在低气压下,引气剂溶液的表面张力比常压下增加3.0%~4.5%,溶液泡沫体积比常压下降低2%~14%,混凝土内的气体压缩系数比常压下减小,这些原因导致了低气压环境下施工的道路混凝土含气量降低,坍落度减小;与此同时,硬化混凝土平均气孔直径增大6%~18%,气泡间距系数增加45%~92%,最终使得低气压下混凝土强度、抗氯离子渗透性和抗冻耐久性降低。     

路基沉陷区注浆处治效果的数值模拟分析

为了研究分析影响注浆抬升地表的因素和这些因素的作用规律,建立数值模拟模型对地表抬升位移进行研究。研究结果表明:地表抬升高度均随着注浆半径、注浆压力的增大而增大;浆泡间距1.50 m,注浆压力1.0 MPa时,注浆半径最适合值为0.05 m;浆泡间距1.50 m,注浆半径为0.05 m时,注浆压力的最适合值为1.0 MPa;对齐排列和梅花形排列时土体抬升高度没有太大区别,然而后者对土体的抬升效果更佳,在条件允许的情况下,注浆时尽量采用梅花形的浆泡布置方式。     

质量反应法在汽车质心高度测量中的应用

汽车质心高度测量过程中,引起测量误差的因素较多,为了弄清误差来源,提高测量数据的可信度,在特定假设条件成立的前提下,文章运用质量反应法对质心高度计算公式进行了推导,得到了通用公式。当前后轮静力半径相等时,该公式可以简化为国标给定公式。通过实车测量,并对质心高度按2种公式分别计算,比较2次计算结果的偏差,结果显示,在测量前置、前驱等前后轮静力半径不同的车辆时,更适合采用通用公式计算质心高度。     

气缸压力及其与空燃比、转速的关系研究

对 4缸汽油机的各缸压力、曲轴转速、空燃比进行了同时测量 ,由测量得到的压力分析了 4缸汽油机气缸间平均指示压力的差异以及平均指示压力、最高燃烧压力、最高燃烧压力所在曲轴转角三者的关系。采用统计分析方法研究了平均指示压力与测量得到的循环平均曲轴转速、循环平均空燃比之间的关系。试验结果表明汽油机不同气缸的平均指示压力存在偏差 ,其偏差率可达± 5 % ;气缸最高压力与最高压力所在曲轴转角之间有较强的相关 ,但平均指示压力与循环平均空燃比和循环平均转速是不相关的     

渗流作用下利用有限元强度折减法的边坡稳定性分析

应用ADINA程序分析了天然情况下边坡的稳定性,得到了安全系数和滑面的位置,并与ANSYS以及传统条分法GEO-SLOPE程序的计算结果进行了对比;在渗流作用下,基于渗流方程和温度方程的原理,把温度场所对应的温度荷载转化为孔隙水压力荷载施加在稳定性分析的计算模型上,对边坡进行了稳定性分析。结果表明,采用该方法计算得到的安全系数与采用传统极限平衡法计算得到的安全系数相比,两者之间的误差在3%以内,说明利用温度场进行渗流计算,再采用有限元强度折减法来进行边坡的稳定性分析是可行的。     

富水圆砾地层盾构渣土改良技术研究

为解决土压平衡盾构在富水圆砾地层中渣土不易改良及易喷涌问题,采用昆明地铁4 号线圆砾土作为试验材料,以膨润土泥 浆、羧甲基纤维素(CMC)与聚丙烯酰胺溶液(PAM)作为主要改良材料,泡沫作为辅助改良材料开展室内改良渣土坍落度和常水头渗透性试验。试验结果表明: 1)在塑流性方面,仅用泥浆或泥浆与CMC 混合改良时,圆砾土流动性过大; PAM 加入到泥浆改良渣土中时,能够提高渣土的塑流性; 泡沫的掺入对泥浆和PAM 共同改良渣土的塑流性无影响。2)在渗透性方面,CMC、膨润土泥浆和PAM 均可有效改善渣土渗透性,且渗透系数随着注入比的增加而增大; 泡沫的掺入对泥浆和PAM 共同改良渣土的渗透性无影响。根据试验结果可知: 当地下水头约为25 m 时,可将膨润土泥浆配比1 ∶ 4(1%CMC)、膨润土泥浆注入比(BIR)= 25%、PAM 注入比(PIR)= 12. 5%、泡沫注入比(FIR)= 20%或膨润土泥浆配比1 ∶ 3、BIR= 25%、PIR= 7. 5%、FIR= 20%作为此圆砾地层的渣土改良参数。