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BFRP筋与钢-PVA混杂ECC粘结性能

复合材料学报 2023年第6期40卷 3499-3512页

作者：姜天华万聪聪颜斌武汉科技大学城市建设学院武汉430065 武汉科技大学高性能工程结构研究院武汉430065

为研究玄武岩纤维增强树脂复合材料(BFRP)筋与钢-聚乙烯醇混杂纤维增强水泥基复合材料(钢-PVA混杂ECC)的粘结性能,进行系列试验研究与分析。研究表明:在试验钢纤维掺量范围内,钢纤维掺量对试件的力学性能和界面粘结性能均为正面影响,钢-... 详细信息

为研究玄武岩纤维增强树脂复合材料(BFRP)筋与钢-聚乙烯醇混杂纤维增强水泥基复合材料(钢-PVA混杂ECC)的粘结性能,进行系列试验研究与分析。研究表明:在试验钢纤维掺量范围内,钢纤维掺量对试件的力学性能和界面粘结性能均为正面影响,钢-PVA混杂ECC试件的立方体抗压强度随钢纤维掺量增加而增大,增加钢纤维掺量可显著提高BFRP筋与钢-PVA混杂ECC的粘结强度;在试验BFRP筋直径及锚固长度范围内,BFRP筋直径及锚固长度对试件的界面粘结性能均为负面影响,增大BFRP筋直径及锚固长度,BFRP筋与钢-PVA混杂ECC试件的粘结强度均有不同程度的降低。中心拉拔试件粘结强度基本都在5~12 MPa之间。其中,采用0.9vol%钢纤维掺量,BFRP筋直径为8 mm及锚固长度为5d(d为BFRP筋的直径)的试件粘结强度最大,为16.82 MPa;而未掺加钢纤维,BFRP筋直径为12 mm及锚固长度为5d的试件粘结强度最小,为5.46 MPa。中心拉拔试件破坏模式分为BFRP筋拔出破坏和BFRP筋拔出-钢-PVA混杂ECC劈裂破坏(拔出-劈裂破坏),所有试件基本都为BFRP筋拔出破坏,仅有少量试件为拔出-劈裂破坏,且只有拔出-劈裂破坏的试件表面与BFRP筋接触部分出现破碎现象。采用四段式(微滑移段、滑移段、下降段和残余段)表达式建立的粘结-滑移模型可以较准确反映BFRP筋与钢-PVA混杂ECC的粘结滑移全过程。基于试验实测粘结强度和抗压强度值,建立了可计算BFRP筋基本锚固长度的表达式。

关键词： BFRP筋钢纤维聚乙烯醇纤维 ECC 粘结性能粘结-滑移模型

2-取代-5-甲基噁唑啉的设计、合成及抗菌活性测定

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2-取代-5-甲基噁唑啉的设计、合成及抗菌活性测定

作者：万聪聪西北农林科技大学

学位级别：硕士

环丙烷是一类由三个碳-碳σ键组成的三元环化合物,易发生开环反应,在各种各样的有机反应有着广泛应用。但是常见的环丙烷开环反应对底物的要求较高,于是我们设想能否找到一种一定条件下的弱官能团化的环丙烷的开环反应,进一步拓展环丙... 详细信息

环丙烷是一类由三个碳-碳σ键组成的三元环化合物,易发生开环反应,在各种各样的有机反应有着广泛应用。但是常见的环丙烷开环反应对底物的要求较高,于是我们设想能否找到一种一定条件下的弱官能团化的环丙烷的开环反应,进一步拓展环丙烷的开环反应的底物适应性。噁唑啉是一类具有独特结构的含氮含氧五元杂环化合物。其结构中有一个碳分别与氮和氧相连,且还有碳氮双键的存在,结构独特,具有很高的研究价值。由于它独特的化学结构,噁唑啉常在有机合成反应中作为重要的化学原料以及中间体,同时其结构在多种活性天然产物、药物分子和次生代谢产物中均有发现。但目前传统的噁唑啉合成方法存在底物要求高、原子经济性差等问题。本文提出了一种以N-环丙基酰胺为底物,通过环丙烷的开环反应一锅法合成2-取代-5-甲基噁唑啉的方法。首先我们考察了弱官能团化的环丙烷的开环反应的条件,建立了以氯化铝为路易斯酸,二氯乙烷为溶剂,50 C油浴加热条件下反应4-6小时的环丙烷开环反应条件。在监测该反应的过程中我们发现:环丙基酰胺开环产物能够经由氯化中间体一锅法直接实现环丙基结构的开环以及进一步转化生成2-取代-5-甲基噁唑啉类化合物。在此基础上我们进行了系列化合物的合成,以中等至良好的收率合成了一系列的2-取代-5-甲基噁唑啉化合物,并且设计了控制实验对该过程可能的反应机理进行了讨论,提出了一种类似heine反应的分子内环化机理。另外,我们还对所获得的一系列化合物进行了体外抗菌活性测试。结果表明,合成的化合物体外抗菌活性较差。

关键词：环丙烷开环反应噁唑啉分子内环合体外抗菌活性

脂肪酶-氧钒体系制备手性药物中间体及动力学模型研究

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脂肪酶-氧钒体系制备手性药物中间体及动力学模型研究

作者：万聪聪青岛科技大学

学位级别：硕士

基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变抑制器研究

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基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变抑制器研究

作者：万聪聪武汉大学

学位级别：硕士

电力作为清洁的二次能源,被广泛的应用于各行各业,电能质量出现问题,可能影响正常的生产生活,严重的可能造成电网的波动,甚至造成电网解列,发生性质恶劣的停电事故,因此电能质量问题越来引起人们的重视。与此同时,随着社会经济的不断发... 详细信息

电力作为清洁的二次能源,被广泛的应用于各行各业,电能质量出现问题,可能影响正常的生产生活,严重的可能造成电网的波动,甚至造成电网解列,发生性质恶劣的停电事故,因此电能质量问题越来引起人们的重视。与此同时,随着社会经济的不断发展,对钢铁的需求量和对钢铁质量的要求不断攀升,以交流电弧炉为代表的大型炼钢设备容量也越来越大。电弧炉所带来的高次谐波、电压波动和闪变、三相不平衡等电能质量问题给电网带来了巨大的危害,其中,电压波动和闪变问题最难治理,也是目前电弧炉电能质量治理研究中的重点和热点。本文摒弃了传统无功补偿方法事后被动补偿的思路,创新性的提出了先主动抑制波动后统一补偿的新方法,该方法基于限流器的基本原理,利用其不需要外加控制就能够即时动作、投切电感的特性,节省了传统方法中监测、分析、开关动作等一系列操作的时间,基本做到零延时、瞬时动作。由于不需要外加控制,其可靠性高,对于工况中任何情况的电压波动和闪变都能够有效的抑制,抑制效果显著。本文从电压波动和闪变的定义入手,解析了电压波动和闪变的基本概念,并给出了电压波动和闪变的计算方法,分析了电弧炉引起电压波动和闪变的原因,对比了目前传统的无功补偿装置补偿方法和本文提出新型的先抑制后补偿的方法,凸显了新方法的创新点及优越性。在对电弧炉工作原理和运行特点分析的基础上,提出了一种新的适用于电弧炉电压波动和闪变研究的仿真模型,该模型综合多种电弧炉建模的思路,以电弧伏安特性为突破点,建立了单一弧长的电弧模型,最后将电弧炉两端的电压看成弧长的函数,通过控制弧长变化,改变电弧炉的外在电气特征。同时给出了两种变化规律的电弧炉模型——正弦规律变化和白噪声规律变化,比较了两种模型的优劣。由于本文所提出的新型抑制器不需要外加控制,能够即时动作,因此随机性变化负荷和正弦规律变化负荷对本文闪变抑制器来讲,没有任何区别,为了更好的验证闪变抑制器的有效性,最终选定了模拟最坏工况的正弦规律模型作为本文仿真模型。本文所提出的新型抑制器核心为限流器,该方法摒弃了传统SVC、STATCOM被动补偿的抑制策略,利用限流器能够主动抑制电流变化的特性,先抑制波动,将波动限制到允许的范围之后,再通过固定电容器进行统一补偿,抬升公共连接点的电压水平。本文应用了新型桥式交叉连接的限流器,通过对其基本原理进行分析,介绍了限流器应用于电弧炉电压波动和闪变抑制的作用机理,并且对限流器的磁路模型进行了构建,通过对磁路模型和的瞬态特性的分析,解释了该抑制器以磁控开关的形式代替传统意义上各类开关器件的本质,不需要外加控制却能够即时、快速地控制限流电感的投切,提升了装置的可靠性和响应速度。此外,通过接入电弧炉系统进行仿真,阐释了抑制器在电弧炉负荷中的作用机理,解释了产生谐波不影响抑制器应用的原因,最后通过与常规限流方法进行仿真对比,验证了该抑制器的有效性和经济性。为了使抑制器既能够有效的抑制电压波动和闪变,又能够尽可能的减少对电弧炉冶炼效率和质量的不利影响,减少损耗,本文给出了在电弧炉工况下,抑制器相关性能参数及本体参数的设计方法,同时,对其直流偏置电流、限流电感和安装位置进行了仿真优化,得到既满足抑制效果又损耗最低的最优解,为工程实际中的应用,提供了相应的设计准则,最后通过设计220V/30A样机进行试验,验证了装置的有效性。

关键词：电弧炉电压波动和闪变限流器无功补偿

感应电动机自耦磁控软起动系统的建模及瞬态特性分析

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高电压技术 2019年第7期45卷 2299-2306页

作者：董健鹏田翠华陈柏超郭俊华王朋万聪聪武汉大学电气与自动化学院

针对大容量感应电动机在恶劣环境下起动时存在的电流过大和电压暂降等问题,提出了自耦磁控起动新型拓扑结构,该结构结合了自耦降压起动和磁控软起动两种方式的优点,能够实现大电机在恶劣环境下的平滑起动。通过对自耦磁控起动系统中机... 详细信息

针对大容量感应电动机在恶劣环境下起动时存在的电流过大和电压暂降等问题,提出了自耦磁控起动新型拓扑结构,该结构结合了自耦降压起动和磁控软起动两种方式的优点,能够实现大电机在恶劣环境下的平滑起动。通过对自耦磁控起动系统中机电磁原理的分析,建立了基于空间矢量的电机起动瞬态模型,深入分析了感应电动机在起动控制过程中各机电磁物理量的瞬变特性,并通过仿真和实验予以验证。该软起动系统采用可平滑切换的新型拓扑结构及其控制策略,有效解决了无磁控环节的自耦降压起动存在的二次冲击问题,改善了起动电流、电网压降等运行特性,兼具自耦起动与磁控起动两者的优势,可靠性高,成本低,免维护。

关键词：感应电动机自耦磁控电磁瞬态起动电流软起动

基于正交试验的聚丙烯泡沫混凝土基本力学性能研究

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硅酸盐通报 2023年第10期42卷 3518-3529页

作者：万聪聪姜天华余意武汉科技大学城市建设学院武汉430065 武汉科技大学高性能工程结构研究院武汉430065 城市更新湖北省工程研究中心武汉430065

通过正交试验,研究了聚丙烯泡沫混凝土(PPFC)的基本力学性能及应力-应变本构关系。研究表明:在试验变量范围内,增加聚丙烯纤维(PP)体积掺量(0.5%、1.0%和1.5%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均依次降低;增大PP长度(3、6和... 详细信息

通过正交试验,研究了聚丙烯泡沫混凝土(PPFC)的基本力学性能及应力-应变本构关系。研究表明:在试验变量范围内,增加聚丙烯纤维(PP)体积掺量(0.5%、1.0%和1.5%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均依次降低;增大PP长度(3、6和9 mm),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小;PPFC试件立方体抗压强度随粉煤灰(FA)质量掺量(40%、45%和50%)增加先增大后减小,轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随FA掺量增加均依次减小。基于直观分析法,可得正交试验最优配合比组合为A1B2C2,即PP体积掺量为0.5%,PP长度为6 mm,FA质量掺量为45%。PPFC受压试件破坏形态均为压剪破坏,破坏裂缝主要为斜裂缝,并伴有竖向裂缝,破坏面一般为斜面破坏;劈裂受拉试件破坏形态均为劈裂破坏,破坏裂缝均为沿荷载施加方向的竖向裂缝。基于单因素变量法可得,增加PP体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小,当PP体积掺量为0.2%时,PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均达到最大值,分别为16.00、14.56和1.96 MPa。表观密度和PPFC试件立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉强度基本呈线性关系。采用分段式表达式建立了PPFC应力-应变本构模型。

关键词：聚丙烯纤维粉煤灰泡沫混凝土基本力学性能应力-应变曲线本构模型

玄武岩橡胶混凝土基本力学性能及受压应力-应变曲线

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硅酸盐通报 2023年第11期42卷 4063-4071,4121页

作者：姜天华莫定聪万聪聪卢旭刚李素珠武汉科技大学城市建设学院武汉430065 武汉科技大学高性能工程结构研究院武汉430065 仙游县建工投资集团有限公司莆田351200

为探究橡胶颗粒及玄武岩纤维交互耦合后对混凝土力学性能的影响,本文以橡胶体积掺量、玄武岩纤维体积掺量、玄武岩纤维长度作为三个主要因素,通过抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度试验研究三个因素对玄武岩橡胶混凝土的... 详细信息

为探究橡胶颗粒及玄武岩纤维交互耦合后对混凝土力学性能的影响,本文以橡胶体积掺量、玄武岩纤维体积掺量、玄武岩纤维长度作为三个主要因素,通过抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度试验研究三个因素对玄武岩橡胶混凝土的影响。结果表明:橡胶掺量的增加会降低混凝土的力学性能,但会改善混凝土的变形能力并降低脆性,玄武岩纤维的掺入可以改善混凝土各项力学强度,但掺量过多时,除抗拉强度外,其余强度均下降。综合分析得出当橡胶体积掺量为10%,玄武岩纤维体积掺量为0.10%,玄武岩纤维长度为18 mm时混凝土各项力学性能最优。基于受压应力-应变全曲线分析,提出玄武岩橡胶混凝土的受压应力-应变本构模型,为玄武岩橡胶混凝土构件的非线性分析和工程设计提供参考。

关键词：玄武岩纤维橡胶基本力学性能受压应力-应变曲线本构模型

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基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变抑制研究

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电力电容器与无功补偿 2019年第4期40卷 126-131页

作者：万聪聪田翠华陈柏超董健鹏武汉大学电气工程学院

为解决由于电弧炉负载高度非线性所造成的严重电压波动和闪变,本文首次提出了一种基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变的抑制装置,该装置具有运行状况损耗小、无需控制、抑制效果显著等优点。本文首先介绍了国家标准中电压波动和闪变... 详细信息

为解决由于电弧炉负载高度非线性所造成的严重电压波动和闪变,本文首次提出了一种基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变的抑制装置,该装置具有运行状况损耗小、无需控制、抑制效果显著等优点。本文首先介绍了国家标准中电压波动和闪变针对电弧炉的具体规定,然后阐述了故障限流器的基本原理及抑制装置的作用原理,再根据实际电弧炉的运行特征及电弧特性给出了用于电压波动和闪变分析的电弧炉仿真模型,最后通过仿真,分析对比仿真结果,验证本文所提出新装置的有效性和经济性。

关键词：故障限流器电弧炉电压波动和闪变

311 dtex/120 f阳涤仿毛复合纤维的生产工艺

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合成纤维 2022年第4期51卷 9-11页

作者：万聪聪沈伟杭州永兴化纤有限公司浙江杭州311241

探讨了以半消光涤纶POY和阳离子可染涤纶POY为原料,在Barmag FK6 1000V型加弹机上生产阳涤仿毛复合纤维的生产工艺。结果表明:加工速度580~630 m/min,拉伸倍数1.71~1.73,D/Y比1.65~1.70,变形温度230~235℃,定形温度150~155℃,网络压力2.... 详细信息

探讨了以半消光涤纶POY和阳离子可染涤纶POY为原料,在Barmag FK6 1000V型加弹机上生产阳涤仿毛复合纤维的生产工艺。结果表明:加工速度580~630 m/min,拉伸倍数1.71~1.73,D/Y比1.65~1.70,变形温度230~235℃,定形温度150~155℃,网络压力2.7~2.8 MPa,定形超喂率-4.9%~-5.1%,卷绕超喂率-4.2%~-4.5%,W2/W0比1.000~1.003,可得到具有雪花状双色效果、高收缩特性、优良的回弹性以及网络芯包性好的复合纤维。

关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯阳涤复合纤维网络丝