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内压作用下PCCP变形光纤监测技术研究

内压作用下PCCP变形光纤监测技术研究

作者：曾绍洪南京大学

学位级别：硕士

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在区域性调水、市政给排水等国家基础建设中发挥着重要的作用。PCCP作为一种复合管材,由于铺设距离长,穿越区域工程地质条件复杂,其在长期运营过程中的结构安全性一直是重点关注的课题。管道监测是PCCP结构安... 详细信息

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在区域性调水、市政给排水等国家基础建设中发挥着重要的作用。PCCP作为一种复合管材,由于铺设距离长,穿越区域工程地质条件复杂,其在长期运营过程中的结构安全性一直是重点关注的课题。管道监测是PCCP结构安全状态评估及预防爆管等的基础,传统的监测技术难以实现PCCP在内压作用下的多层结构分布式、长距离、实时动态监测。本文以南水北调工程为背景,探索性地将光纤光栅技术(FBG)和脉冲预泵浦布里渊光时域分析仪技术(PPP-BOTDA)应用于PCCP结构变形监测,开展了 PCCP光纤监测关键技术研究,对PCCP管道原型5层结构在内压作用下和断丝后的结构应变响应规律进行了监测;在此基础上,利用有限元软件ABAQUS建立了 PCCP管道三维非线性有限元模型,模拟了管道在不同内水压下的结构变形,并与光纤监测结果进行了对比分析。论文取得如下成果:(1)总结了 PCCP失效模式及管道监测技术,分析了各种监测技术存在的局限性;介绍了基于PPP-BOTDA和FBG光纤感测技术的基本原理、技术特点及适用范围,论证了其应用于PCCP管道变形监测的可行性。(2)对基于FBG和PPP-BOTDA的PCCP光纤监测关键技术进行了试验研究,包括仪器的解调性能、温度补偿技术、布设工艺等;研发了适合混凝土和砂浆应变分布式监测的CFRP传感布;对课题组研发的基于FBG技术的渗压计、温度传感器、贴片式应变计开展了一系列的温度和应变系数标定试验;采用等强度梁,开展了钢结构表面多种光纤应变传感器测试性能试验,结果表明FBG贴片式应变计和0.9mm聚酰亚胺光纤具有更好的应变测试性能,并分析了点焊和环氧粘贴两种安装工艺对FBG贴片式应变计应变传递的影响。(3)设计了内水压作用下PCCP管道各层结构应变监测方案,包括光纤传感器的选型、安装工艺及线路的集成,建立了 PCCP结构应变光纤监测系统。(4)开展了 PCCP现场原型试验,对管道混凝土、钢筒、钢丝及砂浆层在内压作用下和断丝后的结构应变进行了监测。监测结果能全面、形象直观地反映PCCP在加压和断丝过程中的应变响应规律。基于监测数据的分析,把管道变形过程分为三个阶段:管道各层结构变形协调一致阶段(0～1.8MPa),应变与内水压呈良好的线性关系;管道初裂阶段(1.9MPa)。钢丝和钢筒屈服阶段(1.9～2.25MPa),此阶段内水压力主要由预应力钢丝承担。并且获得了预应力钢丝断裂后,自身应变响应规律以及对旁侧未断钢丝和钢筒变形的影响。(5)基于ABAQUS建立了 PCCP三维非线性有限元计算模型,计算了管道在不同内水压下的结构变形,并将计算结果与光纤监测结果进行了对比分析,结果表明光纤监测值和PCCP有限元模拟值有的一致性较好,变化趋势相似。进一步验证了光纤感测技术在PCCP管道结构应变监测上的可行性和有效性。

关键词：预应力钢筒混凝土管(PCCP) 光纤感测内压应变非线性有限元

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硫铁矿尾矿用于辅助性胶凝材料的研究

硫铁矿尾矿用于辅助性胶凝材料的研究

作者：曾绍洪华南理工大学

学位级别：硕士

硫铁矿尾矿是硫铁矿(FeS)浮选过程中被舍弃的低硫连生体。云浮硫铁矿床作为亚洲已探明储量最大的矿床,年开采硫铁矿300万吨,产生约120万吨的尾矿,开采近30年以来尾矿一直未获得有效高消纳量利用,多年堆积使尾矿库不堪重负,浪费资源且严... 详细信息

硫铁矿尾矿是硫铁矿(FeS)浮选过程中被舍弃的低硫连生体。云浮硫铁矿床作为亚洲已探明储量最大的矿床,年开采硫铁矿300万吨,产生约120万吨的尾矿,开采近30年以来尾矿一直未获得有效高消纳量利用,多年堆积使尾矿库不堪重负,浪费资源且严重危害生态环境。故本课题开展云浮硫铁矿尾矿用于辅助性胶凝材料的研究,基于尾矿的理化特性分析和用于辅助性胶凝材料的性能,提出煅烧法和碱激发提高尾矿活性并弱化有害杂质影响的技术路线,以期为云浮硫铁矿尾矿的资源化利用提供理论依据和新途径。论文首先研究了硫铁矿尾矿的理化特性,重点分析了硫和铁的赋存状态及含量。结果表明,云浮硫铁矿尾矿化学成分以Si O、FeO、Ca O、AlO和SO为主,普通尾矿(CT)和压滤尾矿(FT)中总SO含量分别为15.89%、18.27%,属高硫型硫铁矿尾矿。尾矿中的硫(S)以黄铁矿、磁黄铁矿(FeS)、石膏三种矿物形态存在;尾矿中的铁(Fe)主要以黄铁矿、磁黄铁矿和云母类矿物形态存在,部分以风化后的低结晶度矿物形式存在。普通尾矿中总硫含量及石膏含量更少,黄铁矿和磁黄铁矿含量更高;压滤尾矿中则相反。尾矿中黄铁矿和石膏含量较高,可能对水泥基材料产生不利影响。其次,研究了硫铁矿尾矿用于辅助性胶凝材料的性能及及硫赋存状态变化。结果表明,普通尾矿的水化活性高于压滤尾矿;掺30%硫铁矿尾矿的水泥胶砂7d和28d活性指数均高于65%,但28d活性指数不增长甚至下降,180d抗压强度倒缩,用作矿物掺合料会对混凝土或水泥制品体积稳定性和耐久性能产生不利影响,在使用时需加以限制。由于尾矿中含有石膏,可延缓水泥凝结时间,因此将尾矿同时用作水泥混合材和调凝剂,可能是一种更好的利用方式。在硬化水泥浆体中,尾矿中的石膏在28d龄期时大部分已反应生成钙矾石(AFt相);FeS氧化较为缓慢,至180d龄期时氧化程度仍很低。故掺尾矿的水泥胶砂28d活性指数不增长甚至下降及180d抗压强度倒缩主要是由于尾矿中石膏反应生成AFt晶体产生膨胀所致而非FeS氧化所致。当尾矿中FeS掺量高于8.5%时,才会产生由于其氧化导致的水泥胶砂180d抗压强度降低。基于尾矿胶凝活性不高和FeS可能氧化,采用煅烧法去除其中FeS并提高胶凝活性。结果表明,尾矿在800℃下保温0.5 h的煅烧效果最佳,FeS和Ca CO已完全分解,以FeS和FeS赋存的硫(以SO计)约2/3转化为SO逸出,1/3转化为Ca SO残留,煅烧后主要矿物为石英,赤铁矿和硬石膏;煅烧普通尾矿和压滤尾矿(CCT/CFT)中SO含量分别为8.27%、15.51%。煅烧后尾矿活性提高,但由于硬石膏含量多生成更多AFt,导致水泥胶砂的抗压强度比未煅烧的更低,不宜直接用作矿物掺合料,更适宜同时用作水泥混合材和调凝剂,其中硬石膏能达到与等SO含量的石膏类似的缓凝效果;水泥熟料胶砂7d和28d强度满足国家标准规定标号为425普通硅酸盐水泥的强度指标,7d和28d活性指数分别为62%、81%。进一步采用碱激发提高尾矿胶凝活性。结果表明,采用碱激发尾矿能减少硬化浆体中生成的AFt数量,弱化尾矿中石膏(硬石膏)的负面影响。复掺3%水玻璃和5%矿渣碱激发煅烧普通尾矿的效果最好,其用作矿物掺合料,水泥胶砂抗压强度比煅烧普通尾矿更高,7d和28d活性指数均≥70%;同时用作水泥混合材和调凝剂,水泥熟料胶砂7d和28d强度满足国家标准规定标号为425普通硅酸盐水泥的强度指标,活性指数分别为80%、83%,虽延缓水泥熟料凝结时间的程度比未碱激发的减弱,但仍与等SO含量的石膏缓凝效果相近。

关键词：云浮硫铁矿尾矿辅助性胶凝材料 FeS2氧化硫赋存状态煅烧活化碱激发活化

背面Ar^+轰击对n^-沟MOSFET特性的影响

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Journal of Semiconductors 2001年第6期22卷 774-778页

作者：黄美浅李观启曾绍洪华南理工大学应用物理系广州510641

研究了低能量背面 Ar+轰击对 n-沟 MOSFET特性的影响 .用低能量 (5 5 0 e V)氩离子束轰击 n-沟 MOSFET芯片的背面 ,能改善其阈值电压 VT、跨导 gm、沟道电导 gd 和有效迁移率 μeff等参数 .结果表明 ,随着轰击时间的增加 ,阈值电压先减... 详细信息

研究了低能量背面 Ar+轰击对 n-沟 MOSFET特性的影响 .用低能量 (5 5 0 e V)氩离子束轰击 n-沟 MOSFET芯片的背面 ,能改善其阈值电压 VT、跨导 gm、沟道电导 gd 和有效迁移率 μeff等参数 .结果表明 ,随着轰击时间的增加 ,阈值电压先减小 ,随后变大 ;而跨导、沟道电导和有效迁移率先增大 ,随后减小 .实验证明。

关键词：背面Ar^+轰击 MOSFET 场效应晶体管

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分布式光纤桩基检测数据智能化处理方案的研究与应用

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工程地质学报 2017年第6期25卷 1610-1616页

作者：苗鹏勇王宝军施斌曾绍洪孟志浩南京大学地球科学与工程学院南京210046

分布式光纤桩基检测时会产生大量的检测数据,对这些数据快速、准确的处理已成为当前分布式光纤桩基检测一个急需解决的问题,但是当前还没有专门的分布式光纤数据处理软件。介绍了桩基检测时,光纤的埋设工艺及数据处理面临的关键问题。... 详细信息

分布式光纤桩基检测时会产生大量的检测数据,对这些数据快速、准确的处理已成为当前分布式光纤桩基检测一个急需解决的问题,但是当前还没有专门的分布式光纤数据处理软件。介绍了桩基检测时,光纤的埋设工艺及数据处理面临的关键问题。根据感测光纤埋设特点以及后期数据处理过程中的关键步骤,提出了一个检测数据智能化处理的方案;并根据该方案用计算机语言编程生成了可独立运行的分布式光纤数据处理系统(Distributed optical fiber data processing system,简称DOFDPS);最后用工程实测数据对该软件的实际应用效果进行了验证。结果表明:该应用程序操作简单,能够对数据进行快速、准确、智能化的处理;处理结果能够真实反映实际情况,可以满足桩基检测数据处理的要求,可在分布式光纤桩基检测的数据处理中推广应用。

关键词：分布式光纤桩基检测数据处理智能化

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云浮硫铁矿尾矿特性及其用作辅助性胶凝材料的性能分析

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硅酸盐通报 2022年第8期41卷 2800-2809页

作者：殷素红曾绍洪曹文湘吴焕勋华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 广东广业云硫矿业有限公司云浮527300

云浮硫铁矿尾矿堆存量巨大,影响周边环境且浪费资源。本文探讨将尾矿用作辅助性胶凝材料的可行性,以期实现尾矿的高消纳量利用,分析了尾矿的矿物与化学组成以及硫的赋存状态及含量,研究了尾矿用作辅助性胶凝材料的性能和含有的石膏、黄... 详细信息

云浮硫铁矿尾矿堆存量巨大,影响周边环境且浪费资源。本文探讨将尾矿用作辅助性胶凝材料的可行性,以期实现尾矿的高消纳量利用,分析了尾矿的矿物与化学组成以及硫的赋存状态及含量,研究了尾矿用作辅助性胶凝材料的性能和含有的石膏、黄铁矿的演变及其对性能的影响。结果表明:云浮硫铁矿尾矿属于高硫型尾矿,尾矿中的硫以黄铁矿(FeS_(2))、磁黄铁矿(Fe_(1-x)S)、石膏三种矿物形态存在;在硬化水泥浆体中,尾矿中的FeS_(2)在180 d龄期时氧化程度仍很低;石膏在28 d龄期时大部分已反应生成钙矾石(AFt),是影响性能的主要因素;掺30%(质量分数)硫铁矿尾矿的水泥胶砂28 d活性指数最高可达74%,但相较于3 d和7 d,28 d活性指数不增长甚至下降,180 d龄期抗压强度出现倒缩;将尾矿同时用作水泥混合材和调凝剂可能是一种更好的利用方式。

关键词：云浮硫铁矿尾矿辅助性胶凝材料硫赋存状态硫含量 FeS_(2)氧化 AFt膨胀

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组合收录机前壳塑料注射模

模具工业 1985年第5期 22-23页

作者：曹锦安曾绍洪江西景德镇七一三厂

我厂生产的青竹牌组合收录机前壳,见图1, 材料为ABS,重量约600克。需四面抽芯,内壁不允许有脱模斜度,而且有18条薄且长的加强筋。据本厂条件,我们把此零件在XS-ZY-1000A型塑料注射成形机上加工。但是,如何使此塑模既保证有足够的强度,... 详细信息

我厂生产的青竹牌组合收录机前壳,见图1, 材料为ABS,重量约600克。需四面抽芯,内壁不允许有脱模斜度,而且有18条薄且长的加强筋。据本厂条件,我们把此零件在XS-ZY-1000A型塑料注射成形机上加工。但是,如何使此塑模既保证有足够的强度,又能装上去,既不允许内壁有脱模斜度,又能把零件顺利顶出来,则是在注射机偏小的情况下,设计前壳塑模主要要考虑和

关键词：顶杆机床斜滑块动模板脱模斜度滑块抽芯注射机注塑机