试验性研究（精选12篇）
试验性研究 篇1
摘要：现今油田螺杆泵抽油井普遍采用的是单螺杆泵进行采油作业。针对螺杆泵转子与定子橡胶间的磨损问题,模拟GLB120—27型采油单螺杆泵螺杆-衬套副进行磨损试验研究。利用变频器改造MPX—2000型磨损试验机的参数及设计进行磨损试验的夹具。查阅相关文献并结合现场实际工况确定试验方案及试验参数。通过试验结果分析摩擦系数和磨损量与速度、载荷、环境介质之间的规律,为分析螺杆泵橡胶衬套磨损机理提供依据。
关键词：单螺杆泵,磨损,定子橡胶,试验参数
螺杆泵工作时,转子外表面与定子内表面连续接触,即密封带连续移动,同时螺杆泵内的原油也随腔室连续推移。因此定子内表面承受的载荷具有交变的特点。另外,转子在定子内作行星运动,转子将产生离心力的作用,压向定子内表面,使橡胶产生较大的径向变形,导致转子在定子中的位置不断发生变化,使载荷不仅交变并且还具有动力性的特点。这些特点是螺杆泵螺杆-衬套副间磨损的特点,是决定螺杆泵寿命的主要影响因素之一。从现场调研得知,定子橡胶的磨损失效导致漏失是螺杆泵的主要失效形式。本文通过磨损试验为分析螺杆泵的磨损机理提供依据。
1 磨损试验参数的确定
1.1 试验载荷值的确定
载荷值是通过ANSYS力学分析得出适应试验接触压应力的范围,参数值为0.2—1.2 MPa之间,经过计算试件摩擦面的接触面积为:A=259.6×10-6m2,载荷值通过公式:P=σ·A得出对应的载荷值范围50—310 N,通过理论分析得出试验所需要的参数(速度、载荷、温度、环境因素)。通过改变力、速度、环境等参数得出有关磨损的试验值,从而明确各种因素对磨损的影响程度。
1.2 螺杆泵试验速度值的确定
查取相关资料得GLB120—27型螺杆泵转子齿凸接触点和齿凹接触点相对于定子滑动速度见表1。螺杆泵转子与定子间的相对滑动速度范围为0.047—0.516(m/s),但MPX—2000型盘销式摩擦磨损试验机的主轴转速是有级变速,达不到试验要求,为此,要对试验机进行改造,使其主轴具有无级变速的功能。采用变频器与三速电机连接,使电机实现无级变频调速,从而达到合适的试验参数。试件的计算直径为36.75 mm,其中主轴转速的计算公式:,速度通过调整变频器和磨损机的低、中、高速各档来实现所需要的速度。
1.3 试件及夹具的确定
根据宣化北伦平衡机制造有限公司生产的MPX—2000型磨损试验机的结构尺寸,结合实际改造并设计出适合本次试验所需的夹具,结构尺寸如图1所示。橡胶试件委托螺杆泵制造加工厂得到的,其配方与GLB 120—27定子衬套的配方基本一致。橡胶试件的结构尺寸如图2所示。螺杆泵的工作状态是定子与转子不间断接触的状态,本试验采用环盘对磨来模拟转子与定子连续接触的状态,销盘的结构是经过多次试验之后得出较稳定而且能够符合试验条件的,由于试验条件所限制,不能采用多个销子来模拟螺杆泵的工作状态。
结构参数:转子直径d=38 mm,偏心距e=5 mm,导程T=160 mm。
2 磨损试验方案
速度一定,变化载荷,在达到一定转数的时候测定磨损量与摩擦系数。在参考各种资料,确定环境介质为10%油、90%水。另模拟井下的情况环境介质为10%油、88%水、2%沙子。在试验之前,先把试件表面的杂质去除,然后称重。在每做完一个试件之后,由于试件表面有油与水,并可能浸入了橡胶试件中,把试件用温水和去污剂进行清洗,然后在风机中吹干并在空气中暴露充分的时间之后再进行称重。试验完成之后,取摩擦力矩的平均值来计算摩擦系数。根据MPX—2000摩擦磨损试验机使用说明书摩擦系数是通过库仑定律F=μ×N来测定的,式中:F—摩擦力(N);μ—摩擦系数;N—正压力(N)。正压力即试验时的载荷值,而摩擦力乘以试样的摩擦半径0.018 375 m即是本试验机所测得的摩擦力矩M(N·m),所以摩擦系数可按下式计算:μ=M0.018 375×N,得出试验数据。
3 磨损试验结果分析
3.1 摩擦系数的测定
在第一组环境介质中,通过试验得出摩擦系数的数据,将每组数据拟合成直线可以得出这样的结论:当速度一定时,摩擦系数随载荷的增加而呈直线规律减小;速度越大,直线斜率的绝对值越大,即摩擦系数减小得越快;滑动速度在0.4—0.8 m/s的范围内,速度越大,直线位置越高,表明摩擦系数的整体水平越高,但当滑动速度达到1 m/s时,摩擦系数的整体水平下降。这是由于在高速下将产生较大的热量,进而产生的一种热效应而导致的结果。载荷一定时,摩擦系数随滑动速度的增大而增加,当速度超过0.8 m/s,摩擦系数反而略有下降;载荷越大,曲线的位置越低,表明磨擦系数的整体水平越低。摩擦系数随载荷、滑动速度的变化曲线如图3、图4所示。
在另一组环境介质中,进行磨损试验后,分析处理试验数据,得出在各种滑动速度和法向载荷条件下的摩擦系数,数据显示,当滑动速度一定时,随着载荷的增加,摩擦系数近似呈直线规律减小。当法向载荷一定时,摩擦系数随滑动速度的增大而增加。此处不再列举图。
3.2 磨损量的测定及磨损表面形貌分析
通过试验得出磨损量的数据,可以得出这样的结论:当速度一定时,随着载荷的增加磨损量增加;当载荷一定时,随着速度的增加磨损量减少。磨损量与法向载荷和滑动速度的关系曲线如图5和图6所示。
图7和图8是扫描电镜的图像,从图像中可以看出,载荷为310 N时,橡胶试件的磨损表面具有明显的磨损条纹,载荷为210 N时,其磨损表面比较平滑,磨损条纹不明显。表明载荷对磨损量的影响较大,载荷增加磨损量增大。
在油水介质中加入2%的砂子,重复进行上述磨损试验得出以下结论,当速度一定时,随着载荷的增加磨损量增加;当载荷一定时,随着速度的增加磨损量大体上是减少的。此处不再列举图。
4 结论
(1)在两种介质中,当速度一定时,摩擦系数随载荷的增加而近似呈直线规律减小;各条直线的斜率近似相等,表明随载荷的增加,摩擦系数下降的速度基本一致;滑动速度越大,直线位置越高,表明摩擦系数的整体水平越高。载荷一定时,摩擦系数随滑动速度的增大而增加;载荷越大,曲线的位置越低,表明磨擦系数的整体水平越低。
(2)在油水介质定子橡胶试件的磨损机理主要表现为摩擦机理;在油水砂介质的试验条件下,定子橡胶试件的磨损机理主要表现为摩擦机理和湿磨粒磨损机理。在湿磨粒磨损的过程中,起主导作用的仍然是微切削作用机理和擦伤。
参考文献
[1]梁肇基,崔平正.单螺杆泵定子磨损的分析及改善措施.流体机械,1991;20(7):27—30
[2]张嗣伟.橡胶磨损原理.北京:石油工业出版社,1998
[3]黄有泉,何艳,曹刚.大庆油田螺杆泵采油技术新发展.石油机械,2003;31(11):65—67
[4]苏翼林.材料力学上册.北京:高等教育出版社,1984
[5]史建强.单螺杆泵螺杆-衬套副的磨损仿真研究.大庆:大庆石油学院,2010
试验性研究 篇2
双星定向试验研究
在前期的模糊度求解方法探讨及精度仿真分析的基础上,集成了一套双天线的.北斗定向系统,并进行了大量的静基座及车载试验,对实际定向结果进行了精度分析.试验结果证实,静基座旋转基线及作者所提出的车载等效转动基线解模糊方法是可行的,系统的静态重复精度(1σ)优于方位角0.016 27°、俯仰角0.012 97°,静态方位绝对精度优于0.358 95°,动态方位稳定度达0.086 02°.双星定向可在实际应用中以短时间提供较高精度方位信息.该项技术将进一步拓展当前北斗卫星系统功能.
作 者：逯亮清 胡德文 吴美平LU Liangqing HU Dewen WU Meiping 作者单位：国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙,410073刊 名：空间科学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SPACE SCIENCE年，卷(期)：200626(1)分类号：V448.2关键词：双星定向 整周模糊度 试验研究
试验性研究 篇3
关键词：排海沟；间歇式活性污泥法；盐度；去除率
随着社会的发展，人民生活水平的提高，水资源越来越匮乏，滨海地区利用海水资源将是一个重要趋势。但由于海水含盐量很高，利用后的海水排入现有污水处理系统必然会对其造成影响[1～2]。常规污水处理厂中活性污泥工艺在进水所含海水比例超过48%时出水无法达标，并且SVI值较低[3～4]。
滨海微生物
本文研究如何利用滨海微生物提高污水处理系统在较高盐度下的处理能力，为实际污水厂运行提供一种污泥来源的新思路。
1 实验部分
1.1 水质
（1）实验用海水采用人工配制的方式，向自来水中投加定量的海盐素来模拟自然海水，其盐度为35000mg/L（绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值），Cl-浓度为19000mg/L。
（2）实验用营养母液采用如下配方配制，进水COD按营养液实际稀释倍数而定。如需调整COD等指标，需调整稀释倍数，具体进水指标以测得数据为准。
1.2 实验流程
采用SBR工艺驯化污微生物，反应器采用两个15L塑料桶。
图1 驯化用反应器
1.3 实验用污泥来源
实验用污泥取自深圳市南澳码头，在码头生活聚居区有一条排水沟，白天由生活污水冲刷，晚上海水倒灌，此处微生物常年经海水和淡水的反复冲刷。考虑到最终培养目标是活性污泥能处理较低盐度的污水，故取泥时间选在白天。
1.4 分析项目及方法
测试项目主要有：化学需氧量（COD）、氨氮、总磷、MLSS、MLVSS、SVI等。
1.4实验步骤
1.4.1 活性污泥的培养
所用污泥取自南澳生活污水排海沟，取回后镜检发现微生物种类丰富，易于沉降。将菌种置于容器中进行间歇培养。培养阶段，每天换一次水（5L），连续曝气22小时，静沉1个小时换水1个小时，并监测各项指标，观察污泥增长情况、沉淀性能及有机物的去除效率。
由于取回的污泥中有机物的含量较低，故培养时间较长。经过2～3d的闷曝后，容器内出现较小絮状体。污泥的颜色由黑色变为灰黄色。再进过两周的培养污泥的沉降性能良好，污泥浓度达到3000mg/L左右，并且对高浓度有机物的去处率较高70%以上。但是生物相趋于单一化，游离微生物占主体，此类微生物体型较小，但非常活跃。
1.4.2 正式驯化阶段
1、含100%海水阶段，连续培养22天，至COD、氨氮、总磷去除率达到相对稳定，此时把反应器中污泥平分到两个15L的容器中，一组反应器在100%海水条件下培养微生物；另一组改变进水盐度，逐渐培养微生物适应较低盐度的生活污水。
2、含80%海水阶段，连续培养15天，各项指标相对稳定后进入第三阶段。
3、含60%海水阶段，连续培养23天，各项指标相对稳定后进入第四阶段。
4、含40%海水阶段，连续培养10天，各项指标满足城镇污水排放二级标准后进入第五阶段。
5、测定40%海水比例生活污水在一个周期中的污染物去除规律。
6、在进行适应低盐度微生物驯化的同时，继续在100%海水中培养滨海微生物，观察其对营养物质的去处情况，在经过两个月培养后观测在一个周期内污染物去除规律。
2 结果与讨论
2.1 海水在污水中占不同比例时，滨海微生物在短期驯化下对营养物的去除效果
不同盐度下各个阶段最后三天的COD、氨氮、总磷的平均运行指数见表4。
由图可以看出在驯化过程中盐度的改变对驯化的微生物有一定的影响，由进水海水比例由100%变为80%时，原反应器一分为二，考虑到初次盐度减低可能导致细胞胞溶现象的发生，故加大进水营养物的浓度，结果显示在有机物浓度较高时出水效果较差，在经过10天左右的调整期后，污染物去除效率增大；进水海水比例由80%降为60%时，微生物去除效率受较大影响，COD去除率一度接近40%，但是经过较短驯化时间后COD去除效果可恢复至80%以上；进水海水比例由60%降为40%时，由于在盐度改变前期曝气原因致使污泥变黑，COD去除率有一定波动，但是改变盐度后COD去除效率未受到明显影响。
在实验中发现随着盐度的改变氨氮的去除率有一定的改变，在较低盐度下氨氮的去除效率高于高盐度。但总磷的去除率一直较高，受盐度影响并不明显。
2.2驯化结束后考察污泥对COD及氨氮的去除效果
在两个反应器中分别加入低浓度的人工配制的污水，自加入污水后每1个小时取样，所取水样均过滤，避免悬浮物带来的干扰。
图三 100%海水比例中驯化后COD去除情况
图四 驯化至40%海水比例时COD的去除情况
由以上两个图中可以看出 驯化后滨海污泥在100%及40%比例海水中COD均可达到较好的去除率，但由于目的盐度驯化时间的不同，100%海水比例情况下在3小时时间内已经达到城镇污水排放标准，而40%海水比例在4小时时间内同样达到处理效果。
除湿颗粒对试验性炎症药效学研究 篇4
1 材料与方法
1.1 药物
除湿颗粒,由北京市卫生局临床药学研究所制剂室提供。规格:9 g/袋,2.77 g生药/g颗粒,批号:060516。人用量:1次/袋, 2次/d。实验时以去离子水配成所需浓度。
1.2 动物
健康Wistar大鼠,雄性,体质量180～200 g;健康ICR小鼠,雌雄皆用,体质量18-22 g。北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许可证号:SCXK(京)2002-0003。
1.3 药品及试剂
醋酸地塞米松,0.75 mg/片,100片/瓶,天津制药焦作有限公司生产,批号 040205,批准文号:国药准字H12020122;二甲苯,北京化工厂生产,批号980512。
1.4 主要仪器
电子天平:SARTORIUS AG GOTTINGEN R200 德国产品;A&D HF-200 g 电子天平,美国;游标卡尺1-150 mm:上海。
1.4 方法
1.4.1 对蛋清引起足肿胀的试验[1]
健康Wistar系大鼠,雄性,按体质量随机分为5组:模型对照组、醋酸地塞米松组(0.8 mg/Kg)、除湿颗粒高、中、低剂量组(分别为11.63、5.82、2.91 g生药/kg,分别为临床人用量0.831 g生药/kg的14、7、3.5倍),每组10只动物。灌胃给药,1次/d,连续7 d,模型对照组灌服等体积去离子水。于末次给药后0.5 h在其右后足跖皮下注射10%新鲜蛋清0.1 ml/只,测其致炎后0、1、2、4、6 h的足掌厚度。将致炎后的厚度减去致炎前的正常厚度即为足跖肿胀度。 计算给药组与对照组不同时间的足跖肿胀度。 统计实验资料,t检验法比较给药组与对照组间的显著性差异。
1.4.2对二甲苯致小鼠耳廓炎症试验[1,2]
健康ICR系小鼠,雄性,按体质量随机分为5组:模型对照组,醋酸地塞米松(1.0mg/Kg)、除湿颗粒高、中、低剂量组(分别为14.96、7.48、3.74g生药/kg,分别为临床人用量0.831g生药/kg的18、9、4.5倍),每组10只动物。灌胃给药,1次/d,连续7d,模型对照组灌服等体积去离子水,于末次给药1h小鼠右耳涂二甲苯0.05ml,30min后处死动物,用直径6mm的打孔器将双耳同部位等面积切下,称重,以左、右耳重量之差为肿胀度,求出肿胀率。统计实验资料,t检验法比较给药组与对照组间的显著性差异。
1.4.3急性毒性试验[3]
健康ICR系小鼠40只,雌雄各半,给药前16h禁食,不禁水。试验时按体重随机分成空白对照组、除湿颗粒组。空白对照组给予去离子水0.8ml/20g体质量,除湿颗粒组按体质量将1.7326g生药/ml灌胃给予小白鼠0.8ml/20g体质量,上、下午共给药2次;给药量为138.61g生药/Kg,相当于临床用量0.831g生药/Kg的167倍。观察给药后小鼠的即刻反应及给药1周、给药2周后的反应及体质量情况。
2结果
2.1对蛋清引起足肿胀的试验
见表1。结果表明:与模型照组比较,除湿颗粒高剂量组可减轻蛋清致炎后1、2、4h跖肿胀度(P<0.01,P<0.05),中剂量组可减轻蛋清致炎1h足跖肿胀度(P<0.05),提示除湿颗粒能抑制以异性白-蛋清作为致炎因子造成大鼠足肿胀,具有抗炎作用。
注:与模型模型对照组比较:*P<0.05;**P<0.01
2.2对二甲苯致小鼠耳廓急性炎症试验
见表2。结果表明:与模型对照组比较,除湿颗粒高剂量组可减少二甲苯致小鼠耳廓肿胀度(P<0.05),高、中剂量组均可减少二甲苯致小鼠耳廓肿胀率(P<0.05),提示除湿颗粒能抑制以化学物-二甲苯作为致炎因子造成小鼠耳肿胀,具有抗炎作用。
注:与模型对照组比较:*P<0.05,**P<0.01
2.3急性毒性试验
见表3。结果表明:小鼠灌胃给予除湿颗粒138.61g生药/Kg,相当于临床用量0.831g生药/Kg的167倍,未见毒性反应。连续观察14d,小鼠皮毛光顺,进食活动正常,体质量增加。
注:除湿颗粒组与空白对照组比较,给药前、给药后体质量均无统计学差异
3讨论
湿疹是皮肤病中的常见病和多发病,由于其反复发作,经年不愈,给患者带来很大的痛苦。临床上按其发作阶段可分为急性、亚急性和慢性三期。急性湿疹的损害为多形性,自觉灼热和瘙痒。日久或经治疗后急性炎症减轻,皮肤干燥、结痂或鳞屑,而进入亚急性期。慢性湿疹是由急性、亚急性阶段反复发作经久不愈演变而来,有时开始即呈慢性炎症的表现。现代医学认为湿疹的发病与Ⅳ型变态反应有关。
湿疹颗粒主要由黄柏、苍术、黄连等中药组成,具有清热除湿之功效,用于湿疹,在长期的医疗实践中取得了满意的效果且安全。从动物实验的结果看,除湿颗粒对蛋清致大鼠足趾肿胀和二甲苯致小鼠耳肿胀有抑制作用,提示除湿颗粒可能通过其抗炎作用而抑制炎性渗出、浸润、降低炎症反应,但其深入的机制尚有待进一步探讨。此外,除湿颗粒急性毒性试验提供的数据表明其无毒副作用及不良反应,从而为临床应用提供了实验依据,值得进一步开发研究。
摘要：目的 观察除湿颗粒的抗炎效果及急性毒性。方法 以异性蛋白-蛋清作为致炎因子造成大鼠足肿胀模型,观察除湿颗粒对大鼠足肿胀的影响;以化学物-二甲苯作为致炎因子,造成小鼠耳肿胀模型,观察除湿颗粒对小鼠耳肿胀的影响;观察除湿颗粒的最大给药量,探讨其口服给药的安全性。结果 除湿颗粒高、中剂量组对蛋清致大鼠足跖肿胀有抑制作用;高、中剂量组对二甲苯致小鼠耳廓急性炎症反应有抑制作用。结论 除湿颗粒具有明显的抗炎作用且无明显的急性毒性反应。
关键词：除湿颗粒,湿疹,抗炎,急性毒性
参考文献
[1]徐淑云,卞如濂,陈修.药理实验方法学.北京:人民卫生出版社,2002:1429-1430,911-912.
[2]王北婴.中药新药研制开发技术与方法.上海:上海科学技术出版社,2001:726.
油桐种子育苗试验研究 篇5
油桐种子育苗试验研究
油桐种子育苗试验结果表明:油桐种子育苗苗期生长快,在豫南大别山区油桐种子育苗幼苗期生长迅速,当年苗高可达180～220cm,地径迭1.5～2.0cm,当年可出圃造林.因此,通过种子育苗造林进入成林期早,经济效益来的快.
作 者：作者单位：刊 名：现代农业科技英文刊名：XIANDAI NONGYE KEJI年，卷(期)：“”(21)分类号：S794.3关键词：油桐 种子育苗 地径 苗高
欧洲云杉引种试验研究 篇6
关键词：欧洲云杉;种源引进;良种选育
中图分类号：S791.18;722.3+3文献标识码：A文章编号：1004-3020（2015）01-0001-04
The Introduction Test of Picea abies
Fu Gaofeng（1）Wu Xianjun（2）Wang Junhui（3）Liu Yiping（4）Yu Changrong（4）Wang Jun（5）Tian Kaichun（2）Qi Wanyi（1）
（1.Yichang Forestry Science InstituteYichang443111;2.Yichang Municipal Zhang Cunping Forest FarmYichang443145;
3. Chinese Academy of ForestryBeijing100091;4. Yichang Municipal State-Owned
Dalaoling Forest FarmYichang443000 ;5.Zigui County Forestry BureauYichang443006）
Abstract： In order to know the most suitable area for the growth of Picea abies in the west of Hubei Province， we conducted the introduction test of Picea abies of German provenance and the experimental result showed that the test tree performed well. The average height， DBH（diameter at breast height） and volume of 25-year-old stand was 13.2 m， 19.8 cm and 0.206 2 m3， respectively. Compared with planation of Cunninghamia lanceolata， Pinus henryi and Pinus tabuliformis， the volume of the stand increased by 38.7%～46.9%. The altitude test showed that the difference of the height of 6-year-old Picea abies at the altitude from 1 060 m to 1 916 m was not significant， and the area at the altitude from 1 500 m to 1 900 m and with the annual rainfall of more than 1 000 mm was suitable for planting Picea abies to build the industrial material forest or seed orchard.
Key words：Picea abies;provenance introduction;selective breeding
云杉屬树种是北纬50～60°地区的优势树种，20世纪20年代中国开始引种欧洲云杉Picea abies先后开展开始种源、家系、无性系的选育及推广，为丰富鄂西冷凉气候区域的造林树种，确定欧洲云杉在鄂西地区的适生区域， 1980年，在中国林科院的指导下引进欧洲云杉德国种源（东经50°00′，北纬10°00′）开展引种试验、海拔区域比较试验研究[1-4]。
1研究区概况
本试验材料是中国林业科学研究院林业研究所引进欧洲云杉德国种源种子，由甘肃省天水试验基地培育的3 a生实生容器苗。试验地点的立地条件见表1。
2研究方法
2.1试验方法
1982年引进苗木营造块状试验林进行初次引种试种，通过10年试种表现良好，1993年引进苗木建立块状试验林。根据10～20年引种试验表现， 2004年引进苗木在海拔875～1 916 m的区域，按照100 m左右的海拔高度间距，建立12个区域比较试验点开展海拔区域试验。各个试验点采用块状小区布置，单个小区面积0.2～10.0 hm2，试验点面积如表1。各试验点于12月中下旬按40 cm×40 cm×40 cm规格整地，2 m×2 m株行距，翌年3月中下旬造林，采用乡土马尾松或杉木设置保护行隔离带，幼林期每年5月、8月割灌抚育各1次。
2.2调查指标及方法
调查引种试验林物候期，16 a生、25 a生林分生长量，25 a生林分与同龄巴山松等天然林、人工林生长量比较分析丰产性差异。采用标准木选择法选择20 a生标准木进行树干解析，计算树高连年生长量指标，分析高生长节律。物候观察采用标准株法分单株调查百分比法统计，20%～33%为始期;33%～66%为盛期;大于66%为末期。胸径采用围尺测量，树高采用测高尺测量，精度到厘米。海拔区域试验采用随机区组抽样方法调查各试验点6 a生林分高生长量，以高生量为指标单因素方差分析，q多重比较方法比较各试验点的差异。
3试验结果
3.1适应性
3.1.1物候期
欧洲云杉在大老岭林场海拔1 330 m，4月中下旬～5月上旬开始萌动;5月中下旬开花、展叶;春梢速生期5月下旬～6月上中旬;6月下旬新梢封顶;10月上、中旬球果成熟;11月中下旬～翌年3月中下旬～4月上旬休眠期。
3.1.2生长量
初次引种欧洲云杉成活率、保存率达95%，16年生林分树高6.5～6.8 m，平均胸径10.8 cm;25 a生林份树高13.2 m，平均胸径19.8 cm，材积0.206 2 m3，枝下高2.0～5.5 m，平均4.0 m，冠幅2.5～6.5 m，单株材积0.096 1～0.781 5 m3，平均0.348 8 m3。25 a生林分中最大单株树高16.2 m，胸径26.6 cm，材积0.409 9 m3; 25 a生林分与同等条件下4个乡土针叶树种人工林生长量差异见表2和3 。25 a生树可自然开花结果，无冻害、虫害和病害，具有较强的抗逆性和适应性。
3.1.3树高生长节律
20 a生欧洲云杉树干解析结果表明，1～10 a树高连年生长量5～30 cm;11～15 a 树高连年生长量50～90 cm;16～20 a树高连年生长量到82 cm，19～20 a年树高生长量达到85～91 cm。胸径14 a前生长较慢，14～20 a胸径生长量80～100 mm。14 a生单株材积0.005 m3。
3.2海拔区域试验结果
3.2.1造林成活率、保存率调查分析
造林后第二年调查成活率，2013年5月随机调查（6 a）林分树高生长量、保存率见表4。
3.2.2不同海拔生长量比较
利用6 a生不同海拔区域试验点林分树高生长量为指标，进行单因素方差分析，分析结果如表5，表5中Fα=6.2>F 0.05=3.49;Fα=6.2>F 0.01=5.95，说明海拔间差异极显著。
4结论及讨论
引种6 a生欧洲云杉林分树高生长量在海拔1 060 m～1 916 m差异不显著，海拔1 821 m达到1.42～1.95 m;16 a生平均胸径10.8 cm;25 a生林份树高13.2 m，平均胸径19.8 cm，材积0.206 2 m3。25 a生材积比人工林杉木、巴山松、油松提高38.7%～46.9%。欧洲云杉在德国17 a生树高6.5 m和8.8 cm，19 a生平均树高在瑞典5.6 m，种源间差异幅度4.7～7.4 m，在比利时差异幅度8.9～9.3 m，在法国平均为4.8 m，在挪威平均为6.4 m[4-5]。比较分析表明欧洲云杉德国种源在大老岭林场海拔1 330 m的试验地高生长量高于原产地。
欧洲云杉喜凉爽湿润气候，也耐大气干旱，对气温和土壤的适应范围广，适应性强、耐霜冻，引进的在鄂西山区栽培年生长期比北方长[5]，选择鄂西山区建立良种种子园、采穗圃及育苗效果好于北方。木材冷水、热水抽出物、碱抽出物和有机溶剂抽出物均较低，综纤维素含量相对较高，而木素含量较低，平均纤维长度较高，纤维的长宽比值大，综合分析欧洲云杉德国种源在鄂西山区海拔1 500～1 900 m，年降水量在1 000 mm以上的冷凉山区适宜培养制浆造纸原料林。
参考文献
[1]沈熙环.林木育种学[M].北京：中国林业出版社，1988.
[2] [美]赖特（J·W·Wright） 著，郭锡昌，胡承海 译.森林遗传学[M].北京：中国林业出版社， 1981.
[3]马常耕.世界云杉無性系林业发展现状[J].世界林业研究，1993，6（6）：24-31.
[4] 祁万宜，应中华，王军辉，等.几种针叶树种引种试验研究[J].河南农业大学学报，2006，40（1）：38-44.
[5] 王军辉，张守攻，石淑兰，等.对外引工业用针叶树种木材化学组成与纤维形态的研究[J].河北农业大学学报，2005，28（4）：38-42.
（责任编辑：郑京津）
基金项目：“十五”国家科技攻关子课题“粗枝云杉和青海云杉良种选育和高效栽培技术”（2002BA515B0403）。
阻火器型式试验性能测试方法研究 篇7
1 国内外阻火器性能测试
国外阻火器研究开展的较早, 理论与检测方法也很完善。上个世纪60年代开始, Palmer和Tonkin较早研究了丙烷-空气爆燃火焰通过波纹板阻火器时的淬熄规律, 并给出了火焰传播速度与阻火芯厚度及三角形孔径关系的计算公式。Palmer和Rogowski对石油贮罐用的呼吸阀阻火器的安全阻火性能作了实验研究。Rogowski和Ames研究了波纹板阻火器表面的驻定火焰燃烧现象, 即阻火器的耐烧实验, 给出了在一定燃气流量下阻火芯表面温升与时间的关系.Rogowski对各类阻火器及其测试方法、测试程序作了较好的综述。Thomas和Oakley对于应用英国标准BS7244来测试阻火器方面遇到的技术上和理论上的困难作了研究, 并提出了测试方法上的改进意见。欧洲标准EN12874、国际标准ISO 16852对阻火器的型式试验要求更加细致准确了。
国内阻火器相关研究开展得较晚。研究主要集中在一些高校和科研院所, 如:中国科技大学、大连理工大学、公安部天津消防研究所等单位都对对可燃性气体爆炸特性的测试做了大量研究。但在阻火器测试标准上与国外差距很大。相对于国外标准而然, 国内标准技术滞后, 更新的周期长, 体系不完善不配套, 甚至有的还自相矛盾。国内标准多是阻爆燃或者阻爆轰的管道管端阻火器。
2 阻火器阻火机理分析
目前阻火器阻火机理的解释主要是:传热作用和器壁效应, 而实际的火焰及燃烧波 (包括爆燃冲击波和爆轰波) 在阻火单元上的传播是一个复杂的过程, 爆炸过程伴随有火焰和冲击波 (爆轰波) 的传播, 很多时候由于燃烧波通过阻火单元, 造成火焰重燃, 因此阻火器的阻火过程不单纯是阻火的问题, 还包括降低燃烧波能力的过程。阻火模型如图1所示。
3 性能测试试验方法研究
阻火器的性能参数包括外观检测、材料检测、腐蚀性检测、强度检测、压力测试、流量测试、泄漏测试、阻爆性测试、耐烧测试等主要测试项目。其中最重要的测试有三项:阻爆性能 (阻爆燃和阻爆轰) 、耐烧性能、流量测试。
3.1 阻爆性测试
由于管道内爆炸受环境因素影响很大, 比如管道的结构、形状, 以及温度, 压力和试验介质及浓度等等。如何判定一个阻火器是否是合格的爆燃或者爆轰阻火器, 既需要有准确统一的试验约束条件, 也需要考虑到实际应用的工况。
在我国的相关标准中, 对管道阻火器的爆炸测试是这样规定的:如果因为保护侧管段长度不够而影响阻火速度的提高, 可以将尾端打开再点火起爆。为了增大火焰加速度, 允许在火焰引爆侧设置扰动装置。这里面就出现了一个问题, 管道阻火器通常是连接在密闭的管路里的, 很少有一端直接接触外部环境的, 同时由于密闭管路爆炸, 火焰传播是伴随着压力的变化。所以不能单单仅追求火焰速度而舍弃压力波在火焰传播中的作用。尤其是对于爆轰测试, 对于爆轰而言不仅是一个流体动力学过程, 还包括复杂的化学反应动力学过程。对燃料/空气混合物, 典型的最大爆轰压力为初始压力的15~19倍, 对燃料/氧气混合物, 为初始压力的25~30倍。湍流能使这些压力升高非常大。很多时候, 爆轰阻火器可以阻止火焰通过阻火单元, 但压力波很快传播过去, 同样能把受保护段的燃气混合气体引燃。这说明压力测试在阻爆测试中十分的重要, 所以准确的实验条件应该是密闭管道。
另外增加扰动装置实际上就是增大湍流形成的条件, 这样做可以提高火焰传播的速度。由于火焰加速受容器几何特征和重复布置的障碍物的存在影响非常大, 因而使该问题变得非常复杂。建议谨慎使用扰动装置, 如果需要增加火焰的速度可以适当的增加管道长度。经过我们长时间的试验, 结合我国现行的检测标准认为, 只要管道规格与阻火器规格匹配;试验介质满足标准要求, 如丙烷-空气混合气体的浓度为4.2±0.2%;管道长度在标准要求的范围内, 阻火器阻爆性能试验就可以实现其爆燃或爆轰的合格判定。这里不必担心阻火速度是否低于试验介质中的声速问题。
3.2 耐烧试验
根据ISO16852-2008的规定, 并不是所有的阻火器 (包括管道阻火器) 都需要进行耐烧试验。耐烧测试就是在阻火器的一端点燃可燃混合气体, 由于阻火器的存在, 阻止回火的发生。但是并不是所有的阻火器都需要进行耐烧测试。原因很简单, 就是很多阻火器并不是耐烧用途的, 如果强行对不具备耐烧条件的阻火器进行耐烧测试, 结果只能是回火的发生。所谓的耐烧阻火器, 结构上与一般的阻火器基本相同, 只是在阻火单元间隙增加了一定厚度的隔热垫片, 这种垫片增加了阻火器的流阻, 因此对不需要考虑耐烧性能的阻火器不适宜选用。
根据我国GB/T13347-2010和ISO 16852-2008中对耐烧试验的规定, 都是在最快升温流量下, 进行2个小时的燃烧试验。在耐烧试验中, 受保护侧与未受保护侧都有温度传感器, 以检测耐烧试验过程中阻火单元的耐烧性。对于一般的管道阻火器如果火焰直接接触到阻火单元, 那么几分钟的时间里就会过火因此, 有必要区分阻火器是否具有耐烧的性质, 而不是所有的阻火器都需要进行2小时的耐烧试验, 即使经过认证的管道爆轰型阻火器也不耐烧, 试验证明很短时间内阻火器就会被击穿。如果管道阻火器安非常靠近火源 (焚烧炉, 火炬) 建议安装温度探头。
3.3 流量试验
阻火器内装有致密的阻火芯它会对通过的气流产生一定的压降。阻火器的压降大小和它的结构及气体流量有关。因此有必要测试阻火器阻火性能的同时, 也要进行流量的测试。目前, 国内进行流量—压力损失方法仅对样品阻火器进行一定流量下的静压测试。由于国内标准里没有合格判定的依据, 因此此项试验没有实现检测的意义。另外, 阻火器进行了阻火试验后, 其结构空间可能发生变化, 该阻火单元的介质流通能力变化情况同样需要测试。目前国外的标准中规定阻火试验前后流量—压力损失变化不能超过20%, 我国也应有自己的合格判定依据。
4 结论
对于阻火器的研究我国已经有了一定的基础, 包括一些理论研究和试验性的研究, 在阻火器性能测试方面取得了一些很好地研究成果。但是, 针对阻火器型式试验工作还有很多工作要做, 例如, 相对于国外标准而然, 国内标准技术滞后, 更新的周期长, 体系不完善不配套, 甚至有的还自相矛盾。对比国内标准与国外标准, 在阻火器性能要求、测试方法、使用限制等方面都有很大的不同, 总体表现为国内标准对于阻火器检测试验项目和手段尚不完善, 主要说明如下:
1) 在ISO16852中, 明确了阻火器的分类以及不同分类对应的检测项目要求和方法, 这一点国内标准中没有明确提出, 仅对静态阻火器的检测方法做了一些说明。2) 在阻火性能测试中, 国外标准对阻火器必须要进行的阻火性能测试要求详细, 静态阻火器包括:阻爆燃测试、阻爆轰测试、短时燃烧测试、耐烧测试等检测项目, 而且对于每一项检测的装置和方法都有明确的要求;国内阻火性能测试仅对阻火器的阻爆性和耐烧性做了测试要求, 而且试验手段也不完善。3) 另外在流量测试方面国内外在测试方法和要求上也存在不同。结合以上这些特点, 对阻火器型式试验的试验项目及测试方法开展了相关的研究, 并结合现场试验对阻爆试验、耐烧试验、流量试验手段进行了分析讨论, 将提高我国在这一领域的检测水平, 推动国内阻火器性能完整检测技术的完善。
摘要：阻火器作为一类安全设备, 其特种设备生产许可证申领需要阻火器型式试验合格判定作为依据。由于我国在阻火器型式试验研究方向起步较晚, 致使在相关的测试试验中存在一些问题, 这些问题直接影响阻火器的性能合格判定。针对以上问题, 结合相关试验过程提出包括:阻爆测试、耐烧测试、流量测试的三个方面测试问题及解决办法, 以提高我国在这一领域的检测水平, 推动国内阻火器性能完整检测技术的完善。
关键词：阻火器,型式试验,阻爆测试,耐烧测试,流量测试
参考文献
[1]Palmer K N and Tonkin P S.The quenching of propane-air explosion by crimped-ribbon flame arresters.Second Symposium on chemical process hazards, (INSTN CHEM ENGS) , 1963.
[2]Palmer K N and Rogowski Z W.The use of flame arresters for protection of enclosed equipment in Propane-air atmospheres.Third symposium on chemical process hazards with special reference to plant design, London, 1968.
[3]Rogowski Z W and Ames S A.Performance of metal foam as a flame arrester when fitted to gas explosion relief vents.Fire Research Note, 1972.
[4]Rogowski Z W and Ames S A.Flashback through crimped-ribbon arresters.Fire Research Note, 1972.
[5]Rogowski Z W.Mannual for testing flame arresters, Building Research Estab-lishment Report.HMSO, London, 1978.
试验性研究 篇8
1 汽车外饰油漆耐候老化测试方法
制定《汽车非金属部件及材料氙灯加速老化试验方法》和《汽车非金属部件及材料紫外加速老化试验方法》标准需要相关对比试验的支持,不仅要开展实验室加速老化试验,也应进行户外老化曝晒,因为户外自然曝晒是实验室加速老化试验的基础,可用于指导实验室加速老化试验。
1.1 户外曝晒试验
选择了两个典型曝晒场。一个是中国兵器工业第五九研究所的敦煌曝晒场,属典型的沙漠气候条件。该曝晒场位于东经94°41′、北纬40°09′,海拔高度1 139.0 m;年辐射总量为6 425 MJ/m2、年均降雨量为39 mm,年均相对湿度38%、年平均气温为10.8℃,月平均最高气温为24.9℃(7月)。
另一个是海南热带汽车试验有限公司的琼海曝晒场,属典型的亚热带气候条件。该曝晒场位于东经110°28′、北纬19°15′,海拔高度20.0 m;年辐射总量为5 400 MJ/m2、年均降雨量为2 000 mm,年均相对湿度85%、年平均气温24.0℃,月平均最高气温为28.4℃(7月)。
不管是敦煌曝晒场还是琼海曝晒场,试验样品都是放在汽车外饰件户外曝晒箱(Black Box)中进行曝晒。敦煌曝晒场的Black Box曝晒角度为45°朝南,琼海曝晒场的Black Box曝晒角度为20°朝南。
1.2 实验室加速老化试验
针对汽车外饰油漆制定了多种氙灯老化试验方法,如表1所示。其中试验方法1和试验方法3是参考SAE J2527标准《使用可控辐照度的氙灯设备对汽车外饰件进行加速暴露测试的以性能为基础的标准》中的方法,试验方法2、试验方法4和试验方法5是参考一些主要汽车主机厂的试验方法。
1.3 试验样品
参与本次标准制定的单位一共提供了40种油漆样板,样品颜色有黑、白、红3种。其中黑色样板14种,白色和红色样板各13种。
2 汽车外饰油漆耐候老化测试结果及分析
2.1 户外曝晒结果
对测试样品进行评估时,会测量样品的光泽变化、颜色变化,观察样品是否粉化、起泡、开裂、氧化、脆化等。本文主要分析样品的光泽和颜色变化。
a.样品光泽变化的评定参照ASTM D523《镜面光泽试验方法》,用反射计以85°几何条件进行测定。
b.样品颜色变化的评定参照ASTM D2244《用仪器测定颜色坐标法计算颜色容差和色差的标准规范》,选用CIE L*a*b*色空间、D65光源、10°观察者、镜面反射包含条件进行测定。
在敦煌曝晒场和琼海曝晒场分别曝晒18个月,样板的失光率分布和颜色变化分布情况见图1和图2。
由图1可见,参照GB/T 1766《色漆和清漆涂层老化的评级方法》,无论在哪个曝晒场,大部分样板属于轻微失光、很轻微失光,只有小部分样板属于明显失光和严重失光。
由图2发现,参照GB/T 1766《色漆和清漆涂层老化的评级方法》,无论在哪个曝晒场,大部分样板属于轻微变色、很轻微变色,只有小部分样板属于明显变色和较大变色。
2.2 实验室加速老化测试结果
按表1的试验方法使用氙灯加速老化试验箱[2]对样板进行加速测试,测试时间为1 200 h,样板的失光率分布和颜色变化分布见图3和图4。
由图3和图4发现,样板经不同试验方法的失光快慢和颜色变化快慢不同。如试验方法1比试验方法3变化慢,因为试验方法1使用日光滤光器,试验方法3使用紫外延展滤光器。
2.3 实验室加速老化试验与户外曝晒试验之间的相关性
实验室加速老化试验与户外曝晒试验之间的相关性以及两个户外曝晒场之间的相关性研究参考了ASTM G169《环境试验基本统计方法应用指南》中的spearman排序方法。相关系数rs指的是利用两种不同的测试方法对一组样品进行测试,所得试验结果之间的相关性。rs的计算公式如下。
式中,di为两列成对变量的等级差数,n为样品的个数。
将18个月户外曝晒试验数据按照样板的失光率和颜色变化ΔE*大小分别进行排序;将氙灯试验数据按照样板失光率达到50%和颜色变化ΔE*达到3.0的时间分别进行排序。表2是样板的光泽变化的相关系数,表3是样板的颜色变化的相关系数。
从表2看出,对于样板的光泽变化而言,氙灯试验与琼海之间的相关性好于氙灯试验与敦煌之间的相关性。试验方法1与户外曝晒之间的相关性较好,与敦煌之间的相关系数为0.76,与琼海之间的相关系数为0.88。
从表3看出,对于样品的颜色变化,氙灯试验与两个户外曝晒场之间的相关系数都比较好,试验方法1与敦煌之间的相关系数为0.66,与琼海之间的相关系数为0.95。
3 结论
a.对于样品的光泽变化,氙灯试验与琼海之间的相关性好于氙灯试验与敦煌之间的相关性。
b.对于样品的颜色变化,氙灯试验与敦煌和琼海之间的相关性都比较好。
大规模虚拟试验分层试验环境研究 篇9
由于政治、经济等因素,在国防工业领域中,发展虚拟试验的理论与技术变得越来越重要。虚拟试验是在计算机仿真环境下进行的,将武器装备数字化、模型化后,在数字化产品上所开展的试验工作[1]。它为武器装备的性能测试、试验、战术指标考核、综合性能评估和开发提供了一种新的途径,是国防科技工业领域中的一项关键技术及军工产品的一项重要试验手段。
1 研究背景
基于虚拟试验样机的试验验证技术在军事上的应用研究起于1983年美国陆军与美国国防部高级项目研究计划局(DARPA)共同制定的一项合作计划,即SIMNET研究计划[2]。该系统的目标是开发一个供军事训练用的、低成本的分布式虚拟试验验证环境,它的发展为虚拟试验验证技术的发展奠定了基础[3,4]。
经过数十年的发展,国外在虚拟试验验证支撑平台、验证模型体系、导弹总体性能验证方法等方面,取得了一系列的理论和实践成果,并形成了若干典型的应用系统。例如:
(1)美国国防部正在通过基础计划2010工程开放的“试验与训练使能体系结构”TENA(Test&Training Enabling Architecture)。
(2)美国陆军开发的虚拟试验场VPG[5,6](Virtual Proving Ground)。
国内在虚拟试验领域的研究起步较晚,目前该领域主要的研究方向集中在虚拟试验体系框架和平台研究、分布式仿真系统研究,虚拟现实技术研究、实时仿真技术研究和半实物仿真技术研究等方面。例如虚拟试验领域中的实时仿真技术研究。
2 大规模虚拟试验局域网技术
大规模虚拟试验中往往采用多种网络和操作系统,在这样的环境中需要考虑各网络之间数据传输延迟的不同。本文主要研究虚拟试验支撑平台的基础网络设施部分。从而搭建了分层虚拟试验环境。
虚拟试验系统中网络传输的应用数据一般大致可以分为状态信息和控制信息两大类[7]。状态信息主要用于更新各试验对象的状态(如位置),控制信息主要用于控制试验系统行为(如启动、停止等)。状态信息传输一般非常频繁,并且可能是同时向多个节点传输,同时为了使对象状态切换的平滑,也需要较好的实时性。但如果其中不包含影响分布式试验性能的关键信息,如果丢失的数据包中的状态信息可由下一个到达的数据包更新,则可以允许个别丢包的情况发生,即传输的可靠性要求不是十分苛刻。相对于状态信息,控制信息传输一般频率较低,数据量也不大,但其传输的可靠性要求极高,不允许数据包的丢失,否则有可能导致试验系统的行为控制出现错误,严重影响试验的精度。同时,其实时性要求较状态信息低,只要不出现明显的延迟即可,而且其一般都是点对点的传输。
3 基于虚拟共享内存机制的分层试验环境
将各种实时网络技术引入大规模虚拟试验系统后,需要屏蔽网络的差异,为试验提供统一的支撑环境。这就需要基于统一的中间件接口方式和实现机制,并针对不同网络的特点予以实现;针对不同网络互连,需要在中间件层提供网关支持。
3.1 虚拟试验支撑中间件思想
通过试验系统软件基础平台在数据通信和任务调度方面的要求以及现有的中间件技术,我们设计和实现了一个试验支撑中间件。通过支撑中间件为整个试验系统提供了一个可靠通用的实时数据传输平台。
在虚拟试验系统中,试验支撑环境担负网络数据实时传输和对通信任务的调度管理。主要提供以下两种服务:
(1)为系统提供一个透明统一的实时数据传输服务。
(2)为系统提供时间驱动和事件驱动相结合的分布通信任务调度机制。
3.2 分层实验环境与非分层环境的比较
在传通的虚拟试验中主要采用基于以太网的单一的运行支撑环境(RTI)。对于纯虚拟模型试验,这种方式能够较好的实施。但对于有实物模型或半实物模型参与的仿真系统,由于实物模型对系统的实时性要求较高。另外,有一些计算模型对系统的实时性要求也比较高,还有一些模型之间交互比较频繁,传输的数据量较大,传通虚拟试验已经不能满足上述情况的实时性要求。于是,可以将这些实时性要求较高的模型放入实时网络中(例如中讨论的VMIC网络),而将那些对实时性要求较低的模型放入非实时网络中,即采用分层实验环境。
3.3 基于虚拟共享内存的分层中间件设计
3.3.1 虚拟共享内存模式
虚拟试验系统不得不在多个处理节点之间共享数据。对共享数据的访问可能持续很长时间,数据量也非常大。这种情况下,采用消息发送的方法显然不是信息共享的有效方法。多个计算机可能需要更新这些“全局”数据,这种设计方法需要共享内存的支持,不管这个共享内存是虚拟的还是物理的:反射内存和广播内存实时网技术在本质上就是通过硬件完成的实时共享内存技术,而且这种硬件实现的共享内存,不仅可以为软件设计省略共享内存的访问同步控制,而且还提供很多支持实时共享内存模式结构的服务,如中断功能。同时基于这些特点在构造仿真系统中可以采用一种基于黑板式的软件结构。因此框架的体系结构采用基于共享内存的实时系统设计模式。
3.3.2 分层虚拟共享内存中间件设计
构建通用的虚拟试验通信平台需要屏蔽不同网络协议差异,并对用户提供统一接口。这里采用的核心技术为虚拟共享内存(Virtual Shared Memory缩写:VSM)机制。VSM建立在实时网络基础上的,没有物理上的共享内存存在,对于每个节点,都在应用层开辟出一块大小相同的内存,将其锁定使其页面常驻内存,作为虚拟共享内存中间件的物理载体[8]。网络上每个节点内存为“虚拟共享内存”,它含有网络中所有用户可共享的数据和信息,也就是说网络上每个节点可以使用一个全局内存,这个内存的内容为网络上所有相关节点内容拷贝的组合,并且内存中的内容可由当前节点计算值不断地刷新,或者由网络中其它节点不断地刷新。所有的虚拟共享内存的数据的相对地址对网络中所有节点是相同的,每个共享内存的尺寸是由各客户节点机向服务器注册时,由服务器动态分配的。
这样,在虚拟试验系统中,试验任务的实时数据透明交互就可以由虚拟共享内存中间件来实现。当然,不同的通信层次虽然对外提供的接口类似,但是内部的实现机制是不同的。拟共享内存中间件分为两大模块,基于实时以太网的虚拟共享内存模块(Real-time Ethernet Virtual Shared Memory),简称REVSM,基于反射内存网的虚拟共享内存模块,简称VMICVSM。
REVSM和VMICVSM总体分为五大部分:服务器端模块、客户端模块、系统监控模块、数据显示模块和数据存储模块,这五部分软件的关系如图1所示。
各部分功能如下:
服务端模块:在系统中,服务器担负系统的调度管理工作,同时负责维护VSM的刷新、同步等。
客户端模块:客户机完成对测试数据的生产或消费的工作。
系统监控模块:监听方只从VSM中取数据消费,并不向VSM提供数据,监听方用于可视化的节点。
数据显示模块:提供网络数据实时曲线显示功能。
数据存储模块:提供网络数据聚合和实时存储功能。
3.4 REVSM模块的设计与实现
在系统中,服务器注册之后,客户机注册(包括注册数据,包括数据名,数据类型,空间大小,注册节点,包括节点名称,节点ID,节点步长,节点的工作方式,服务器ID),服务器根据这些信息在服务器上创建VSM表,表中包括三类信息,系统信息、节点信息和数据信息(对于每个节点,数据区的大小和地址是固定的,数据区的大小为每个节点2 000字节,节点下的数据是根据注册的先后来区分先后的,可以理解按照节点来读取和写入数据)。服务器用广播的方式把VSM表发送到各个注册节点(以后的数据的更新,VSM表只发送数据区中的内容),试验开始以后各节点把上传的数据写入本机的VSM表中,客户端上传更新数据给服务器,服务器根据系统内最小的步长来定时把更新的数据区内的数据广播给各个注册节点,以保持各个节点共享内存的一致。
(1)服务器端虚拟共享内存类主要完成服务器端的VSM操作和管理工作。工作实现流程如图2所示。
首先对本节点进行初始化,在REVSM中注册自己的节点,为本节点分配共享内存区域;启动客户节点注册程序,客户节点在注册过程中报告节点名、申请的状态和参数列表等参数;待所有客户节点注册完毕后,服务器建立整个共享内存VSM信息表,并分配内存给VSM;进行整个系统的资源配置,将配置信息和VSM表广播给系统内的客户端节点;按系统最小步长定时向客户端节点广播数据,刷新VSM表,维持各节点的VSM内容一致。
(2)客户机虚拟共享内存类,负责客户机的虚拟共享内存管理和实时通信以及任务调度。客户端的实现流程如图3所示。
客户端的工作机制如下:
(1)在服务器启动注册服务后,客户节点进行注册,报告客户名、申请状态和参数列表等信息;
(2)接收服务器的试验定义数据,并根据试验信息建立对其他节点参数的调用过程,分配内存给VSM;
(3)进入等待服务器指令循环过程,工作过程实际上是查询消息指令;
(4)当接收到服务器新的任务消息时,完成该任务;
(5)对于有数据产生的客户端,将本节点的刷新参数上传服务器;
(6)接收服务器端的广播刷新本机VSM。
3.5 VMICVSM模块的设计与实现
反射内存网是由分别插在每个节点上的VMIC接口板和连接接口板的光纤组成的,在每块板卡上都有一块专门的存储器作为自己独立的局部内存,并且它们通过局部内存映射将网卡上的局部内存映射到主机内存,用户读写网卡上的数据就如同读写主机内存上的数据一样快速、方便。另外,每块VMIC反射内存卡又通过网络内存映射,将分布在节点卡上的局部内存,映射到一个虚拟的全局内存,即每个节点在写入本地节点卡的数据时,接口板将修改的数据通过光纤自动实时的写到其它节点的对应存储器中,这样,用户对本地节点内存的读写相当于对全局内存进行读写,而这个全局内存是所有分布节点都可共享的,从而实现了分布节点间的实时数据通信。通过这种方式,所有的节点能透明地并确定地传送中断、消息或者数据块到其它的节点。反射内存网络中一个反射内存更新数据,发送中断给下一个板卡,其本地内存将在400 ns之内被更新[9]。
3.5.1 服务器功能设计
服务器在系统中实现系统的调度管理工作,VMICVSM的划分、同步等。
在系统中,服务器担负系统的调度管理工作,同时负责维护VSM的刷新、同步等。服务器端的实现流程如图4所示。
3.5.2 客户端功能设计
客户端实现主要负责客户机的虚拟共享内存管理和实时通信。
客户机的工作机制为:在服务器启动登录服务后,客户机进行登录,向服务器端报告客户名、申请的状态和参数列表等参数;接收服务器的试验定义数据,并根据试验信息建立对其它节点参数的调用过程,包括对VSM的指针引用;进入等待服务器指令循环过程,工作过程实际上是查询VSM中的时戳和消息;当接收到服务器新的消息或时钟,完成一步试验计算;对数据产生方的客户,将本节点的数据写入VMICVSM;对数据消费方的客户,只需完成本节点工作,无需上传参数。客户机完成对测试数据的生产或消费的工作。实现流程如图5所示。
4 总结
本文引入中间件作为基于网络基础设施搭建大规模虚拟试验支撑环境的思路,首先研究了中间件技术的概念;研究了基于虚拟共享内存机制的中间件,提出了应用VSM作为主要机制的分层试验环境搭建;设计和实现了大规模虚拟试验中组成网络的通信中间件及其两大组成模块:REVSM模块和VMICVSM模块。并讨论了这两大模块的功能及其通信机制。
参考文献
[1]Claxton J D,Cavoli C,Johnson C.Test and evaluation management guide(Fifth edition).Defense Acquisition University Press,2005
[2]Miller D C,Thorpe J A.SIMNET:the advent of simulator networking.Proc IEEE,1995;83(8):1114—1123
[3]Visual system interoperability between CCTT and SIMNET.AZ:The IMAGE Society Inc.Panzitta M J,1994:272—281
[4]Enke D,Lee H C,Ozbayoglu A M,et al.An application to speaker identification using SimNet.Intelligence Engineering Systems Through Artificial Neural Networks,5;New York:ASME Press(ANNIE'95),1995
[5]The TENA architecture reference document,http://www.tena-sda.org/documents/tena2002.pdf,The Foundation Initiative2010Pro-gram Of ce,2002
[6]Ledin J.Simulation engineering:build better embedded systems fas-ter.Published by CMP Books,2001:103—105
[7]陆艳红.分布式协同综合虚拟试验与测试系统的通信与调度技术研究.硕士论文.西安:西北工业大学,2002
高压试验设备选型与试验方法研究 篇10
在超高压作用下,电力系统输电线路和高压设备的绝缘,超高压输电线路的污闪、雾闪问题日益严重,因此应采用高电压试验设备、测量设备对高压输电线路和高压设备进行必要的预防性试验。而试验设备的选型及试验标准的设定对于保证预防性试验的准确性、试验设备及被试设备的可靠性至关重要。本文重点介绍高压试验的内容、高压试验设备的选型及试验新标准。
1 高压试验内容
高压试验通常是在电力部门的高电压试验基地内完成。试验基地主要由高压试验大厅、高压试验小厅、污秽试验室等组成。
试验大厅主要完成330kV及330kV以下输变电设备的电晕干扰、电气绝缘、带电作业等试验,110kV/31.5MVA变压器的高压冲击试验以及中性点工频耐压试验。其主要的试验项目有:
(1)输变电设备内、外绝缘工频耐压试验。
(2)输变电设备内、外绝缘雷电全波及截波冲击耐压试验。
(3)输变电设备外绝缘在淋雨条件下的工频耐压试验。
(4)输变电设备外绝缘在干、湿条件下的操作冲击耐受试验。
(5)输变电设备局部放电试验及介质损失角正切值的测量。
(6)输变电设备起始电晕电压及无线电干扰试验。
(7)输电线路及变电站设备外绝缘间闪络事故分析。
(8)输电导线、金具、绝缘子的电晕电压试验。
(9)输电线路中空气间隙安全距离研究。
(10)带电作业安全距离研究及带电作业工具耐压试验。
试验小厅主要完成110kV及110kV以下输变电设备的绝缘相关试验。其主要试验项目有:
(1)输变电设备内、外绝缘工频耐压试验。
(2)输变电设备内、外绝缘在雷电冲击条件下的耐压试验。
(3)输变电设备局部放电试验以及介质损失角正切值测量。
(4)输变电设备起始电晕电压和无线电干扰试验。
污秽试验室完成330kV及330kV以下绝缘子及相关设备的交流污闪试验。其主要试验项目有:
(1)运行中被污染时,绝缘子及相关设备在蒸发雾、清水雾湿润条件下的交流闪络电压试验。
(2)人工污染后,绝缘子及相关设备在蒸发雾、清水雾湿润条件下的交流闪络电压试验。
2 高压试验设备选型
2.1 工频高压试验设备
工频高电压由高电压试验变压器产生,作用于被试电气设备的绝缘时可考核其在长时间工作电压和瞬间内部过电压条件下的绝缘能力;同时,高电压试验变压器还可对高压输电线路的气体绝缘间隙、静电感应、电晕损耗等项目进行试验研究。
高电压试验室采用的工频试验变压器电压值需满足内部过电压要求,因此试验变压器的工频输出电压将远超电力变压器标称电压。工频试验变压器额定电压为:
Un=k1k2k3Umax=1 005kV
式中,Un为工频试验变压器的额定电压,kV;k1为考虑变压器长期运行后绝缘老化的安全系数,取1.1;k2为考虑变压器串级运行电压分布不均匀的系数,取1.05;k3为考虑外绝缘放电等研究性试验的绝缘裕度系数,取1.3;Umax为最高试验电压,kV,330kV等级产品最高工频干/湿耐受电压为669kV(考虑海拔高度影响)。
工频试验变压器额定电流为:
In=UmaxωC×10-9
式中,In为工频试验变压器的额定电流,A;C为试品的工频电容和试验变压器本体、高压引线等的杂散电容之和。对于330kV等级套管、避雷器或绝缘子,其电容量一般不大于1 000pF,杂散电容一般不大于1 000pF,故C取2 000pF,计算可得In=0.42A。考虑研究性试验的绝缘裕度系数k3=1.3,则In=0.55A。
目前所选变压器为绝缘筒式两级串联试验变压器,每级额定电压为500kV,两级串联额定电压可达1 000kV,能够满足在高原地区进行330kV及以下电压等级产品的干/湿耐受试验和放电研究试验的要求。考虑到今后更高电压等级产品的试验需要,预留1台500kV串级试验变压器的位置。
绝缘筒式两级串联试验变压器主要技术参数如下:
(1)局部放电量,在80%UH下大于10pC。
(2)电压分布不均匀度不大于5%。
(3)额定电压、电流条件下,可运行30min(环境温度);2/3额定电压、电流条件下,可以连续运行。
(4)上级阻抗电压为4.7%,下级阻抗电压为3.42%,串级时为10.3%。
(5)波形畸变率小于3%。
(6)其余参数符合ZBK41006—9 3《试验变压器》规定。
2.2 冲击电压试验设备
电力输电线路及相关设备常会受到由雷电、操作、瞬变过程等引起的高压冲击。因此,除了对设备进行常规的工频过电压试验外,还要进行高压冲击试验,以检验设备绝缘耐受过电压的能力。试验电压的波形可以分为雷电冲击全波、操作冲击电压波、截波。
冲击电压发生器额定电压为:
Un=k k2k3Umax/η=2 745～3 050kV
式中,Un为冲击电压发生器的额定电压,kV;k1为考虑冲击电压发生器长期工作后绝缘老化的安全系数,取1.1;k2为考虑各级充电电压分布不均匀的系数,取1.05;k3为考虑外绝缘放电等研究性试验的绝缘裕度系数,取1.3;η为冲击电压发生器的效率,雷电冲击时取0.8,操作冲击时取0.65;Umax为最高试验电压,雷电冲击时取1 625kV,操作冲击时取1 188kV。
冲击电压发生器冲击电容为:
C1=(5～10)C2=10 000～20 000pF
式中,C2为负荷电容,包括试品的入口电容、分压器的入口电容及发生器本体、高压引线等的对地杂散电容。试品的入口电容一般不超过700pF,分压器的入口电容一般约为300pF,杂散电容约为1 000pF,故C2取2 000pF。
按照实际经验,闪络试验时,若主电容较小,会不利于电弧通道的形成,且弧压降较大,放电电压偏高,试验数据误差将增大。因此冲击电压发生器多采用较大的冲击电容,一般使Cn值大于0.03pF。
冲击电压发生器产生冲击电压波,用于设备耐受大气过电压和操作过电压时绝缘性能的试验。所选的冲击电压发生器额定电压为3 600kV,能产生雷电冲击电压全波、截波、操作冲击电压波。
该发生器为环氧支柱塔式组合结构,由充电装置、本体、陡波装置、截波装置、控制装置、测量设备等组成。充电装置包括恒流装置、可控硅(晶闸管)、充电变压器、保护电阻、高压硅堆、自动接地装置、直流电阻分压器;本体则是不对称充电方式,将波头、波尾电阻分散至各级回路中形成高效率的放电回路。
该冲击电压发生器为可以产生多种波形的成套装置,自动化程度高,操作方便,试验结果可靠性及准确度高。其主要技术参数如下:
(1)额定级电压为200kV,最大充电电流为100mA。
(2)输出电压波形。
(3)在不同额定电压和一定负荷电容时,能产生±1.2/50μs的雷电冲击全波及±250/2 500μs的操作冲击电压波。
(4)利用多球截波装置能获得2～5μs的雷电冲击电压截波,截波时间分散性的标准偏差不小于150ns。
(5)在2/3额定电压以上,充放电每2min进行1次,可连续运行;在2/3额定电压以下,充放电每1min进行1次,可连续运行。
(6)在不同负荷电容下配备一定的冲击电容,产生1.2/50μs的雷电冲击全波及250/2 500μs操作冲击电压波时,利用系数分别不小于0.85、0.7。
3 高压试验相关标准
GB/T 16927.1—1997根据IEC60—1:1989《高电压试验技术,第一部分:一般试验要求》进行修订,在技术内容及编写规则上都和IEC标准保持一致,同时用GB/T16927.1—1997《高电压试验技术,第一部分:一般试验要求》取代GB 311.2—3—83《高电压试验技术,第一部分:一般试验条件和要求;第二部分:试验程序》。和旧版本相比,新标准在技术上汲取了现代高电压技术在放电机理方面的研究成果,修正了大气校正因数,并且增加了人工污秽试验,同时保持了原标准中的试验程序。国际标准IEC60—1的采用使我国的高电压试验技术与国际保持了一致性,为技术经济交流提供了便利。
4 结束语
高压试验设备是超高压输电线路进行相关试验研究的工具,以此为基础的高压试验内容包括了对输变电设备电气绝缘、点电晕干扰、带电作业和对变压器进行的高压冲击试验等;同时,新的试验相关标准汲取了新的研究成果,使我国的试验技术与国际接轨。
参考文献
[1]华中工学院,上海交通大学.高电压试验技术[M].北京:水利电力出版社,1985
矮杨梅扦插繁殖试验研究 篇11
关键词：矮杨梅；扦插繁殖；激素处理
矮杨梅隶属于杨梅科杨梅属，仅分布在云南中部至贵州西部一带，为我国窄生态幅稀有物种。在长期与环境相适应改造过程中，形成了多个形态变异稳定的复合居群，成为云贵高原别具特色且在食品、轻工、医药及生态效益等方面具有综合利用前景的天然野生矮化果树及药用种质资源。近年来，由于对矮杨梅自然资源掠夺性地采伐导致其生长环境破坏十分严重，资源日趋减少。在野生植物的保护、驯化栽培及遗传资源的合理开发利用中，繁殖技术是必要手段。为此，本研究对矮杨梅进行了扦插繁殖试验，旨在为加快建立其种质的繁殖技术体系和推进产业化应用进程提供理论依据与技术支撑。
一、材料与方法
1.材料。材料取自贵州水城杨梅乡野生矮杨梅林地，为常见的4个矮杨梅类型：T1(花脸果型)、T2(白果型)、T3(大红果型)、T4(青白果型)。
2.试验地概况。验地设于贵州省植物园苗圃，地处东经106°42'，北纬26°34'，属中亚热带温和湿润型气候，园内年平均气温14℃。一月平均气温4.6℃，极端最低气温－6.4℃。七月平均气温23.8℃，极端最高气温32.1℃。年平均降雨量1200mm，年平均相对湿度80％。全年日照数1174h，无霜期289d。试验于2006年9月22日开始，2007年2月30日结束，共130天。
3.方法。插床采用双层覆盖法即透明塑膜+70％遮光率的遮阳网。基质为腐质土和珍珠岩按2:1的比例配置而成。扦插前整平插床，并用高锰酸钾进行消毒。野外采回矮杨梅穗条进行叶面洒水防止失水，截取的穗条保留2－3个芽和叶2－3枚，穗条上切口平切，离下端芽0.5cm，下切口采用背面斜切，切口要平滑不能破裂。
实验选用两种激素为美国Fred C.Gloeckner公司生产的生根粉(Hormone Root)和Dip'N.Grow公司生产的生根液(Dip NGrow)。其中生根液分3个不同浓度：1:5，1:10，1:20，对照(CK)为自来水。实验结束后起苗，进行生根率、平均不定根数的统计和最长不定根长的测量。本试验各处理30根，三个重复，结果以平均值计。
二、结果与分析
1.激素处理及对照处理对矮杨梅插穗的影响
杨梅4个类型插穗经生根粉和生根液3个不同浓度的两种激素及清水对照进行处理后，都有愈伤组织的发生，但只有激素处理成功实现矮杨梅插穗生根。其中用生根液、生根粉激素处理的插穗愈伤组织的发生最早，扦插后29－44天即有愈伤组织的发生，发生率达11.7-48.3％，并伴随不定根的发生。而清水处理的对照组愈伤组织出现期最晚，约50天后才有愈伤组织发生，发生率低只有8.3-13.3％，且试验结束时愈伤组织多有褐化，未见不定根的发生。说明激素处理可以成功实现矮杨梅扦插繁殖，而清水常规对照处理，矮杨梅扦插繁殖的生根率为零。
2.激素处理对矮杨梅插穗的影响
从用生根粉和生根液Dip N Grow两种激素处理的4个试验结果来看，各类型用浓度为1:5、1:20的Dip N Grow处理后，其愈伤组织出现期为35-44天，发生率为11.7－20％。不定根出现期为86－96天，生根率为5.0-13.3‰平均不定根数为2.5－4. 3根，最长不定根长0.58－0.92cm。各类型用Dip N Grow(1:10)和Hormone Root處理比前两个处理的生根效果要好，愈伤组织的发生平均提前8天，不定根的出现提前12天，愈伤组织发生率提高26.24％，生根率高出11.5％，不定根数平均多1.9－6.0根，最长不定根长长0.14－0.87cm。
以上结果表明，用生根粉和生根液两种激素对矮杨梅插穗进行处理，能促使其愈伤组织和不定根的发生。其中以1:10浓度的生根液和生根粉处理，对提高插穗愈伤组织发生率和生根率的效果最好。
3.梅扦插繁殖技术总结
基质的配置技术：基质要求具有良好的通气性、保水性、排水性且无病菌感染。可采用腐质土、珍珠岩按2:1的比例混合配置，扦插前用0.5％高锰酸钾对基质进行消毒。
插穗的选择原则：为保证插穗成活，插穗需选择无病虫害、生长健壮母株的一年生带营养期枝条。
扦插前处理：选用激素对插穗进行浸泡或沾根处理。
管理技术：扦插后的日常管理主要是保证适宜的温度、湿度。插床适宜湿度在80％－90％左右，温度在15℃－25℃左右。采用双层覆盖(即透明塑膜+70％遮光率的遮阳网)技术可以起到保温、保湿效果。扦插初期(长愈伤组织以前)插穗基部吸水能力弱，每天喷水次数在2-3次左右，愈伤组织出现后适当减少喷水，如果床面温度超过28℃以上，则要将薄膜两端掀开通风换气，以降低床面温度，同时增加叶面喷水次数，以提高床面空气湿度。每隔15天交替喷洒5‰高锰酸甲溶液和1‰甲基硫多菌灵消毒，以防插穗霉烂，及时清除腐烂的插穗。
三、讨论
1.有研究报道，矮杨梅体内富含单宁物质，是一红根类植物。红根类植物的扦插繁殖不易成功、成活率低，随着人工合成生长素的研制成功以及对插穗生根机理的认识，许多难生根树种扦插繁殖都获得了成功。笔者在前人研究的基础上，选择了通过激素处理试验，促成了矮杨梅这一扦插繁殖难生根树种愈伤组织的发生和生根的成功，说明矮杨梅是可以通过对插穗的处理能实现扦插繁殖的。
试验性研究 篇12
1工程基本条件
1.1 工程地质条件
试验工点区上覆风化土属第四系全新统冲积层, 下伏基岩为元古界五河群峰山李组角闪岩, 地层岩性叙述如下:①-1黏土 (Q
1.2 试验段设计方案
为比较不同设计参数条件下复合地基的优劣性, 复合地基分成四个区 (A～D区) , A, B和C区为CFG桩帽结构, D区CFG桩筏结构;工点设计方案见表1。
2现场试验研究
现场采用单桩承载力试验和单桩复合地基载荷试验, 确定复合地基的承载力状况。通过对载荷试验过程中在桩顶与桩间土埋设土压力盒应力的分析, 确定复合地基中桩土荷载分担特性。
单桩和单桩复合地基载荷均采用慢速维持荷载法。由千斤顶、油泵、反力大梁、配重铁块组成反力系统。试验仪器设备包括武汉岩海公司研制生产的RS-JYC桩基静载荷测试分析系统、电子数显位移传感器 (精度0.01 mm) 、QY500-20C试验专用千斤顶 (双油路) 、静载试验反力装置和高压油泵加压系统等。
1) 单桩试验加载方式。
在受检桩上安放荷载板, 将液压千斤顶置于荷载板上, 千斤顶中心、荷载板中心与受检桩中心三者处于同一纵轴上, 通过高压油泵和压力表控制加载, 压重平台提供反力, 由固定在基准梁上的百分表量测受检桩的沉降量。
2) 单桩承载力确定标准。
单桩竖向抗压静载试验主要依据JGJ 106-2003建筑基桩检测技术规范要求进行, 采用慢速维持荷载方法。
3) 单桩复合地基载荷试验加荷方式。
试验主要依据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范要求进行。
4) 单桩复合地基承载力特征值确定标准:
a.当压力—沉降曲线上极限荷载能确定, 而其值不小于对应比例界限的2倍时, 可取比例界限;当其值小于对应比例界限的2倍时, 可取极限荷载的一半;b.当压力—沉降曲线是平缓的光滑曲线时, 可按相对变形值确定:对水泥粉煤灰碎石或夯实水泥土桩复合地基, 当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基, 可取s/b或s/d等于0.008所对应的压力;当以黏性土、粉土为主的地基, 可取s/b或s/d等于0.01对应的压力。对有经验的地区, 也可按当地经验确定相对变形值。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。
5) 桩土荷载分担和承载力发挥系数试验。
载荷试验同时对桩土分担情况进行分析, 研究载荷过程中桩土应力比和桩土荷载分担情况, 分别在桩顶和桩间土中埋设土压力盒。数据采集用振弦式频率测试仪进行记录, 采集时间、频率与载荷试验过程中变形观测记录一致。
3现场检测试验成果分析
3.1 单桩载荷试验
本次单桩静载荷试验完成四根桩, 分别为1号, 4号, 6号, 10号的CFG试桩。选取代表性桩绘制出试验桩的Q—s曲线, 如图1所示。
从图1可见, 试验桩的Q—s曲线加载至1 540 kN时基本呈缓变形状;Q—s曲线加载至1 680 kN时出现明显下降趋势。依据规范规定, 单桩极限承载力可取为1 540 kN, 对应的沉降量为5.87 mm;则单桩的承载力特征值为770 kN, 对应的沉降量为1.88 mm。
经对试验桩数据进行整理和计算, 将其极限承载力和相应的承载力特征值汇总, 如表2所示。
从表2可见, 桩径为0.5 m桩长分别为12 m和10 m时单桩极限承载力分别为1 820 kN, 1 540 kN, 桩径为0.4 m桩长分别为12 m和9 m时单桩极限承载力分别为1 260 kN, 1 120 kN。同一直径的承载力特征值随着桩长增大而增大;同一桩长, 随着桩径增大而增大。
最大加载量所对应的沉降量较大, 最小值也达到46 mm以上;极限承载力所对应的沉降量都在15 mm以内, 最大值接近14 mm;承载力特征值所对应的沉降量更小, 最大值才接近4 mm。这说明设计单桩承载力控制在试验桩的承载力特征值范围内, 可满足高速铁路所要求的沉降控制要求。
3.2 复合地基载荷试验
试验段共完成单桩复合地基载荷试验13处, A区桩号分别为34-M, 41-M和49-M, B区分别为57-M, 65-M, C区分别为178-L, 185-L和193-L, D区分别为219-K, 225-M和233-K。选取代表性桩233-K的复合地基载荷试验数据曲线, 绘制如图2所示。
从图2可见, 233-K桩复合地基的最终沉降量分别为19.15 mm, 289 kPa时对应的沉降量分别为1.58 mm, 对应的s/b值均小于0.01。故复合地基承载力特征值不小于最终加荷值的一半, 按曲线延伸变化趋势, 最终确定233-K桩复合地基的承载力特征值应为340 kPa。其值大于相应复合地基承载力设计值, 说明承载力特征值满足施工设计承载要求, 并存在提高承载力、控制沉降变形的发挥潜力。
经对复合地基载荷数据进行整理分析, 将其复合地基载荷试验数据汇总, 将各区进行数据比较分析, 如图3所示。
从图3可见, 随着施加荷载增加, 沉降变形增大。荷载300 kPa之前, A区和B区的沉降变形量的差异性不明显, C区和D区的沉降变形量的差异性不明显;荷载300 kPa～400 kPa范围内时, A区, B区和C区的结构形式对沉降控制较好, D区结构形式对沉降控制较差;荷载400 kPa之后, 各种结构形式对沉降控制都较差, 但B区对沉降控制相对较好些。从A, B, C和D区综合来看, 在以沉降变形控制为主的CFG桩复合地基设计过程中, 单纯依靠加长CFG桩桩长, 并不是提高CFG桩复合地基承载力的最有效的办法。要考虑到桩径、桩身强度对复合地基承载力的影响, 以及复合地基载荷试验承压板影响深度的有限性。在承载力没有充分发挥的情况下, 可适当增加桩间距或减小桩径, 即为减小复合地基置换率。
4结语
1) 同一直径的单桩承载力特征值随着桩长增大而增大, 同时, 在同一桩长的条件下, 单桩承载力随着桩径增大而增大。2) 通过现场的抽样试验, 设计CFG桩都在承载力特征值范围内, 可满足高速铁路所要求的承载力要求。3) 复合地基承载力特征值能满足施工设计要求, 并存在承载力发挥的潜力。
摘要：对京沪高速铁路凤阳试验段进行了单桩和单桩复合地基承载力试验, 并进行了不同设计参数的对比分析, 结果表明, 按照目前的设计参数, 其承载能力完全能满足高速铁路设计要求。
关键词：复合地基,载荷试验,单桩极限承载力
参考文献
[1]姜龙.京沪高速铁路CFG桩复合地基刚性与柔性静载荷试验对比分析研究[D].北京:北京交通大学, 2009.
[2]闫明礼, 张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社, 2001.
[3]饶为国, 赵成刚.桩—网复合地基应力比分析与计算[J].土木工程学报, 2002 (2) :386-391.
[4]Jinoh Won, Sang-Yong Ahn.Nonlinear three-dimensional anal-ysis of pile group supported columns considering pile cap flexi-bility[J].Computer and Geotechnics, 2006, 33 (6) :355-370.
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