技术强度范文
技术强度范文（精选12篇）
技术强度 第1篇
近年来,随着我国高速公路和铁路工程的大量建设,隧道工程发展迅速,对隧道的建设和运营质量提出了更高的要求。但由于我国隧道建设起步较晚,经验欠缺,且隧道技术的难度和要求高,导致隧道在建成运营过程中常出现一些病害问题,比如隧道二次衬砌开裂、渗水、净空缩小、路面起伏不平等。其中,二次衬砌质量问题对隧道工程的建设及运营质量起着非常重要的作用,在衬砌工程中常出现的问题有衬砌侵限、厚度不够、强度不足、钢筋缺失、混凝土蜂窝、背后及内部存在空洞及不密实等。因此,在隧道二次衬砌工程中,迫切需要采取高效的检测技术对隧道衬砌质量进行检测,以实现对隧道衬砌质量的有效控制。为全面研究隧道衬砌施工强度检测技术,本文首先分析隧道衬砌强度检测技术的发展历程,然后重点分析目前应用最为先进的技术———超声回弹综合法,并在此基础上,依托四川某隧道工程实例,分析超声回弹综合法的应用,为我国隧道衬砌施工强度检测技术的发展提供参考。
1 衬砌施工强度检测技术的发展历程
对于隧道衬砌强度检测,钻芯取样法是一种最直接、稳定、可靠的方法,然而,这种方法存在施工不便、成本较高、导致衬砌局部破损以及影响外观等缺点,不利于其进行广泛的推广应用。常规的预留试块法也是一种检测隧道衬砌强度的技术,但由于施工工艺复杂、养护困难,同时受到试件数量和尺寸的限制等原因,极容易影响检测结果的可靠性,并不能有效的反映隧道衬砌混凝土的强度。
随着我国检测技术的发展,回弹检测法作为一种重要方法,在工程检测中被大量推广应用,主要是由于回弹法的试验检测费用较低,工艺简便,且不受构件特征约束。但是,回弹法存在许多的缺点,如检测结果与实际抽芯试压值结果对比区别较大,造成这一原因的影响因素较多,如测试角度、混凝土的浇筑面、模板的材料特征、养护时间和环境等。其中,造成回弹法检测结果存在误差的最主要原因是由回弹法的检测原理造成的,回弹法主要是通过混凝土的抗压强度与混凝土的表面硬度的关系来获取混凝土的强度,但是在养护中混凝土的氢氧化钙组分易与空气中的二氧化碳发生反应,形成碳酸钙,导致混凝土表层硬化,这大大影响了回弹法的检测精度,使得回弹法检测结果仅仅反映的是混凝土表层厚度约3 cm的强度,而不能有效反映混凝土的内部强度。
另一种检测隧道衬砌强度的技术方法为超声检测法,这种方法已在隧道检测系统中得到广泛的应用。顾名思义,超声法是利用超声波检测仪,借助混凝土中超声脉冲波的传播速率,通过获取各种声学参数以及计算不同声学参数之间的关系,得出混凝土结构中的缺陷问题,这一方法施工简便,且准确率较高。
超声回弹综合法则集合了回弹法与超声检测法的优点,互相弥补不足,相辅相成,是目前国内外研究最多、应用最广泛的混凝土强度检测方法。
2 超声回弹综合法检测隧道衬砌强度
回弹法容易受到混凝土龄期的影响,在混凝土龄期低的情况下,混凝土表层潮湿,所得到的回弹值结果偏小,相反,随着混凝土龄期的不断增大,混凝土表层发生反应造成表面硬化,导致回弹值偏大。对于超声检测法来说,混凝土的龄期低时,由于混凝土潮湿,使得超声波传播速度偏大,而在混凝土龄期高的情况下,混凝土内部结构干燥,超声波的传播速度偏小。因此,结合以上两种方法的优缺点,诞生了一种全新的、更加高效、精度更高的混凝土强度检测法,即为超声回弹综合法。
超声回弹综合法为通过借助低频超声波检测仪和回弹仪,检测混凝土构件的同一测区位置,获取超声波的传播速度和回弹值,然后根据反映混凝土强度与其之间关系的公式,计算得出混凝土的强度。我国规范要求的混凝土强度计算公式如下:
其中,fi为结构或构件第i个测区混凝土抗压强度换算值;Vai为修正后结构或构件第i个测区混凝土声速代表值;Rai为修正后结构或构件第i个测区混凝土回弹代表值;a,b,c均为不同粗骨料的品种系数。若粗骨料为卵石,则a=0.003 8,b=1.23,c=1.95;
若粗骨料为碎石,则a=0.008,b=1.72,c=1.57。
1)回弹值与超声声速值的处理。
在超声回弹综合法检测隧道衬砌强度过程中,首先对检测区测算16个回弹值结果,然后分别去掉3个最大和最小值,最后根据剩下的10个检测值计算回弹代表值,采用公式如下:
式中:R———测区回弹代表值;
Ri———第i个测点有效回弹值。
在对混凝土浇筑方向的侧面对测时,应选取3个测点获取相应各点的声速值,然后根据式(3)推算得到该测区的声速代表值。
式中:V———测区混凝土中声速代表值,km/s;
li———第i个测点超声测距,mm;
ti———第i个测点的声时读数,μs;
t0———声时初读数,μs。
2)回弹值与超声声速值的修正。
在隧道衬砌工程中存在很多复杂的应力作用,因此在很多情况下,根据式(2),式(3)所得出的结果是不适用的,所以,在实际的工程应用中,应在以上的处理结果基础上,对所得到的回弹值和超声波速度值展开进一步的修正。
如果采用回弹仪进行衬砌混凝土检测时不在水平状态,或者不是检测混凝土浇筑的侧面,在这种情况下,需对所得到的回弹结果数据实施角度修正,并进一步做顶面或者底面修正,从而得到最终的回弹代表值Rai。
如果检测区是对混凝土浇筑的顶面和底面间对测或斜测,需修正测区的超声声速值,修正后的数据则为声速代表值Vai。
最后,将修正后的回弹值与超声声速值代入测强公式,计算得到衬砌混凝土的强度。
3 工程应用实例分析
3.1 工程概况
为进一步分析实际工程中超声回弹综合法的应用效果,选择我国四川某高速公路隧道工程,该隧道为分离式隧道,东西走向,双向四车道,设计速度为80 km/h,隧道里程为K86+903~K88+340,隧道总长1 437 m,最大埋深115 m。
隧道洞身结构采用新奥法施工原理设计,即以系统锚杆、喷硷、钢筋网、钢架组成初期支护与二次模筑硷相结合的复合衬砌型式。当二次衬砌施工结束后,借助超声回弹综合法对衬砌强度实施检测,以检控隧道的衬砌强度。
3.2 隧道衬砌强度检测结果分析
在隧道混凝土达到龄期后,采用超声回弹综合法选取隧道右洞K87+025~K87+085段进行混凝土强度检测,以评价隧道的衬砌强度,检测结果如表1所示。
根据表1得到的隧道衬砌混凝土抗压强度值,对测区不小于10个的混凝土抗压强度按平均值与标准差处理。如果混凝土强度等级大于C20,且标准差小于5.5 MPa,则衬砌构件测试段作为一批混凝土强度;如果测区小于10个或标准差大于5.5 MPa,则根据最小值原则,按单个构件推算混凝土强度。混凝土强度的推定结果见表2。
根据以上内容,在采用超声回弹综合法检测隧道右洞混凝土衬砌强度时,共有14个测区,测试值为26.27 MPa~38.35 MPa,混凝土强度推定值为25.86 MPa,高于设计要求中的C25混凝土强度,隧道衬砌强度符合要求。
4 结语
本文首先分析了隧道衬砌强度检测技术的发展历程,对目前应用最为先进的技术———超声回弹综合法进行了重点介绍,并在此基础上,依托四川某隧道工程实例,分析了超声回弹综合法的应用。而在实际工程应用中,由于非金属超声仪在检测泵送混凝土强度时规避误差的效果不是很好,有时难免会出现一些较大误差,如果存在较大误差,则需根据现场情况,进行对比实验对回弹结果实施修正,有条件的情况下,最好建立有针对性的测强曲线,有利于进一步提升修正后回弹值的准确性。
摘要：介绍了衬砌施工强度检测技术的发展历程,分析了超声回弹综合法检测隧道衬砌强度的原理,并阐述了该检测方法在实际工程中的应用,为隧道衬砌施工强度的检测与控制提供了依据。
关键词：隧道,衬砌施工,强度检测,超声回弹综合法
参考文献
[1]俞宏熙.在役公路隧道衬砌病害分析及整治技术[J].市政技术,2016(3):69-70.
[2]张孙文.浅谈隧道衬砌后期裂缝成因及处理施工技术[J].低碳世界,2016(5):172-173.
[3]周伟.隧道衬砌施工质量快速检测与评价[J].北方交通,2014(4):108-110.
高强度铝合金杆设备技术参数 第2篇
技术参数及供货说明
一.机组用途
本生产线采用连铸连轧的工艺方法，生产电工用普铝、铝合金杆（铝镁硅合金等），成品杆径φ9.5mm、φ12mm。
二.主要设备组成
本机组主要由6T圆形保温炉、在线除气过滤系统、五轮式连铸机（含浇煲）、滚剪机、主动校直装置、倍频感应加热装置、喂料装置、连轧机系统、连轧机润滑油系统、连轧机乳液循环系统、铝合金杆淬火装置、双工位铝杆成圈装置、连铸连轧生产线电气控制系统等组成。
三.铝合金杆连铸连轧生产工艺流程
化学成份 快速分析 在线除气 过滤系统 连续浇铸 剪切 校直 快速节能 铝熔炼炉
Al-Mg中间合金 Al-Re中间合金 连续轧制 感应加热 双框连续绕杆 杆材成品检验
铝锭
四.主要技术参数
1).结晶轮直径： Φ1400mm 2).出锭速度： 7.2-10.2m/min 3).铸锭截面： 1500mm2
4).铸机电机： Z2-52，4kw, 1000r.p.m 5).连轧机电机： Z4-355-32, 250kw, 1000r/p/m 6).终轧速度： 2.5-3.6 m/s 7).产量： 2-2.5 t/h 8).出杆直径： φ9.5±0.2mm、Φ12mm 9).机架数： 总12架（水平辊机架1台；垂直辊机架
1台；Y型上传动机架5台；Y型下传动机架5台）
10).孔型系统： “椭圆－圆”＋“弧三角－圆” 11).轧辊名义直径： Φ255mm 12).收杆形式： 离心甩头式 13).成圈收线直径： Φ2000mm 14).收线重量： 约1.5－2.0吨/筐
15).设备总尺寸： ～40×7.8×6.1m（不包括炉子及冷却循环系
统）
16).设备总功率： ～500kw（不包括倍频感应加热装置）
五.设备技术规范及组成
1.6T圆形保温炉 2台 1.1主要特点
a、采用圆形结构，精炼、扒渣与搅拌无死角； b、烧嘴切向布置，炉气循环强，无局部过热过烧； c、保温炉可独立生产，生产与检修互不干扰；
d、配置底置式永磁搅拌器，提高合金成分的均匀性，防止成分偏析，有效提高产品质量；
e、炉壳整体加强以适应炉体整体升降与称重。1.2 耐火材料与钢材用料说明
a、炉膛工作层采用特级高铝砖（LZ80），其标砖单重≥4.65kg/块； b、放水口、炉门口采用耐磨砖（PA-80），火口采用专用浇注料（DKS-80）； c、保温层：采用漂珠保温砖（Q-0.8）、保温浇注料、硅酸钙板与硅酸铝纤维棉结合。
d、耐火泥采用特级高铝质磷酸盐泥浆，提高砖缝寿命一倍以上；
e、炉壳钢材：底板采用10mm钢板与12#槽钢+工字钢结合，炉壳采用6mm钢板与12#槽钢。1.3保温炉用空气预热器
a、采用立式筒状辐射式结构，具有不积灰、使用寿命长、预热温度高等特点。b、配置膨胀活节，保证内筒自由膨胀，提高使用寿命。
c、配置重力顶盖，燃烧时靠炉内微正压加开炉盖，停火时顶盖会自动关闭，即提高使用寿命，又减少停火时的散热，保持微正压燃烧（可调）。d、预热器规格：圆形保温炉各配置1台100万大卡预热器。e、预热器内胆采用5mm1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢。1.4永磁搅拌器
a、实现浸没式熔化、降低烧损，实现大流量铝液循环。b、降低人工搅拌的劳动强度，提高搅拌的均匀性。c、提高合金的均匀性，防止合金成份偏析与沉淀。
d、减少炉内铝液温差，减少上下层温差与不同平面位置的铝液温差。1.5燃烧系统
采用天然气专用燃烧器，燃烧器配置火焰监控系统，出现意外熄火时火焰检测器发出信号给紧急切断阀，紧急切断阀得到信号后迅速切断天然气气源，防止发生事故。5.1.6主要经济技术指标
a、以天然气为燃料，天然气发热值≥8500Kcal/Nm3，0.03-0.09Mpa可调。b、套生产线运行时最大耗气量≥300Nm3/h。c、生产制度：连续正常生产。
d、圆形保温炉：升温速度≥60℃/h，容量6T+10%； 2 在线除气过滤系统 一套 2.1 除气装置
2.1.1 除气箱： 1854×1250×1416mm（外型），1100×700×850（内腔）2.1.2 除气装置在进口含氢量在0.30cm/100g以上时，除气率在50％以上，在进口含氢量在0.30cm3/100g以下时，含氢量不大于0.15cm3/100g。2.1.3 除气箱容量：保温时600±50kg 2.1.4 加热方式：硅碳棒浸入式加热
2.1.5 铝液温控精度：±5℃（正常铸造时，入口温度在±5℃时）2.1.6 炉温控制：自动控制恒温 2.1.7 加热功率： 20kw/220V 2.1.8 金属工作温度：680－850℃
32.1.9 转子旋转功率： 1.5kw/380V 2.1.10 转子旋转速度： 0－500rmp可调
2.1.11 搅拌除气液压旋转系统： 垂直上下、180º旋转
2.1.12 除气方式：惰性气体通过石墨转子搅拌旋转除气、封闭除气 2.1.13 金属最大处理量： 6t/h 2.1.14 运行噪音： 小于70dB 2.2 过滤装置
2.2.1过滤箱：900×490×455mm（外型），390×390×400mm（内腔）2.2.2 过滤箱容量： 100±50kg 2.2.3 金属工作温度：680－850℃
2.2.4 蜂窝状陶瓷过滤板： 30ppi：381×381×50mm 2.2.5石墨转子（德国SGL公司）：长期使用寿命60天/根 2.2.6 通过量：100－150kg/min 在线除气过滤系统包括熔体除气装置和过滤装置；除气装置采用单根“U”型硅碳棒外套加热器保护套浸入式加热，温度自动控制；石墨转子为无级调速，加热器和石墨转子可单独液压提升，除气箱有合理的清渣孔。3 五轮式连铸机（专利号：ZL00244512.3）一套
1).结晶轮直径： φ1400 mm 2).结晶轮截面形式： “H”型
3).结晶轮转速： 1.6-2.3 r/min 4).出锭速度： 7.2-10.2 m/min 5).铸锭截面积： 1500 mm2
6).电动机： Z2-52, 4kw，1000r.p.m 7).浇堡升降电机： Y801-2 1.1kw 2825r.p.m 8).浇堡移动电机： Y802-2 1.5kw 2825r.p.m 9).钢带张紧气缸： QGAI－ES250×200－L5 工作压力0.25-0.6Mpa 10).钢带压紧气缸： QGA－ESZ125×100－L2 工作压力0.25-0.6Mpa 11).冷却水压力： 0.3-0.5 Mpa 12).冷却水量： 90 m3/h 13).冷却水温： < 35 ℃ 主要由浇堡、流量调节装置、结晶轮及转动装置（含驱动电机）、压紧轮装置、钢带张紧装置、惰轮、钢带吹水和擦水装置、剔锭器、铸锭引桥、水冷却装置、水压力显示装置及气路系统等组成。
为保证铸锭结晶组织致密且均匀，结晶轮为四面喷水冷却，喷水时水面成扇形，水量可调。沿结晶轮的周向1点钟至10点钟段，内、外冷却各分为三区；内侧和外侧冷各分为二区。为便于冷却水调节和维护，内冷、外冷、外侧冷安装在一个可转动的门上，可方便地从结晶轮中转出。为保证张力压紧力可调，钢带张紧及压紧为气动张紧、气动压紧。浇铸机冷却系统（用户自备）一套 4.1 水泵功率 22kw 4.2 水压 0.3－0.5Mpa 4.3 流量 100m3/h 4.4 温度 ≤35℃
主要由水泵二台（其中一台为备用），过滤器两台（其中一台为备用），管路系统等组成。5 滚剪机
一套
电机 15kW(DC)铸坯剪切长度 700 mm 滚剪机由一交流电机驱动，针摆减速机减速。滚剪机滚轮上分别装有两把刀，作对滚剪切，剪切长度700mm左右。校直装置 一套
主要包括传动机构、校直机构、校直部分具有主动校直功能和铸锭导入功能。校直轮共五只导轮，上面二只下面三只错位安装。7 倍频感应加热装置 一套
主要包括感应加热器、中频电源柜、测温及控温系统等。感应加热器采用分段式，段与段之间设有支撑传动辊。控温系统由进出口光导纤维测温仪，智能仪表及模拟转换系统等构成。能适应铝合金锭轧制前加热温度的工艺要求：由440℃－480℃加热到490℃－520℃；其冷却水管的主管用不锈钢管，接头部分用铜接头。装置的铜排采用胶木保护，外加安全罩壳。7.1中频电源最大输出功率 300kw 7.2 中频电源频率 350HZ 7.3 锭坯加热最大可升温 70℃ 7.4 冷却水流量 >15t/h 7.5 冷却水压力 0.3-0.4 mpa 7.6 生产速度 8-12 m/min 7.7 设备外形尺寸 2200×1256×1000mm（L×H×B）连轧机（专利号：ZL022218548）一 套
8.1 主电机： Z4-355-32 250kw 1000r.p.m(DC)8.2 终轧速度： 3.6m/s（最大）8.3 出杆直径： Φ9.5±0.2mm、Φ12±0.5mm 8.4 轧制中心高： 1052.5 mm 8.5 机架数： 12 架 8.6 二辊机架： 2架 8.7 三辊Y型机架： 10架 8.8 轧辊名义直径： φ255 mm 8.9 喂料装置气缸： CA100B75－AB（10A－5）8.10 喂料装置电控阀： F25D－L12 8.11 轧辊材质： 5CrMnMo（盐浴炉整体淬火）
轧机采用主动喂料，动力从主传动箱输出，由气缸夹紧铸锭，助推喂入1号机架。粗轧部分采用2付Φ255mm两辊式机架，立辊1付，平辊1付，精轧部分采用12付φ255mm三辊Y型机架，分上下传动，交替布置。传动牙箱于机架连接处均有安全齿形联轴节，当轧制过程中发生过载时，则安全联轴节中的剪切销被剪断，以保护传动牙箱中齿轮和轴。每付机架前后分别装有进出口导位。机架间设有堆杆检测停车装置。主齿轮箱中齿轮根据不同档分别采用40CrQT42-
10、20CrMnTi高强度、高精度齿轮，噪音小、寿命长。9 轧机油润滑系统 一套
9.1 齿轮泵： 2CY-18/0.36-2 5.5 kW 960r.p.m 2台（1台备用）
9.2工作压力： 0.1-0.3 Mpa 2台（1台备用）
9.3 过滤器： GLQ-80 9.4 油箱： 5 m3 9.5 油温： <35℃
供油系统为双系统，油箱中的油通过油泵经过滤器来到齿轮箱后的进油总管，分三处进入齿轮箱，然后经过分支油管的喷嘴对齿轮和滚动轴承进行喷溅润滑。回油是从齿轮箱端头下侧经回油管到油箱。轧机乳液润滑系统 一 套
10.1 乳液泵： IS100-80-160B，Q＝90 m3/h , H=36m 15 kW 2台（1台备用）
10.2 压力： 0.3－0.5Mpa 10.3 过滤器： GLQ-80 1台 10.4 板式换热器： 35m2 1台
乳液经离心泵、过滤器、热交换器分两路进入装在齿轮箱上面的两路总管，通过胶管，对各机架的齿轮、轧辊、进出口导卫进行润滑、冷却，最后乳液全部通过底座上的回流槽，经过回流管回到乳液池。其中一路可根据出轧温度工艺要求自动调节乳液流量。铝合金杆淬火装置 一套 11.1 冷却水温度 ≤35℃ 11.2 冷却水压 0.3-0.5MPA 11.3 淬冷段长度 6000mm 11.4 淬冷后温度 <100℃
主要包括冷却水系统两套（其中一台为备用）、淬冷系统等。
淬火装置淬火分八区连续进行，收线导管出口处装有吹水装置，冷却介质为浇铸机循环水，包括进出管道及阀门。收杆装置 一 套
主要由操作平台、夹送装置、引桥、环形摆线装置、贮线装置、小车等组成。
12.1 牵引装置（用户自选）
12.1.1牵引速度
4m/s（最大）12.1.2牵引电机
5.5kw，1500r.p.m(AC)该装置采用双主动夹送，弹簧调整压力。由直流电机通过三角带传动带动一夹送辊转动，同时通过两对齿轮带动另一夹送辊同步转动。
12.2 绕杆装置
12.2.1成圈直径
Φ1400mm
12.2.2绕杆电机
4kw，1500r.p.m(AC)铝合金杆在牵引推力下穿入蜗轮轴，再下穿螺旋摆管进行预变形，然后绕落在小车框内。
12.3成圈小车
12.3.1 成圈直径
φ
2000
mm
12.3.1 成圈框高度
1500
mm
12.3.1转框电机
kW(AC，变频调速)
小车上有二个成圈框, 成圈框车由电机驱动的摩擦轮带动下转动,•以实现梅花型收杆。小车下面有气缸，由气缸推动实现换框动作。连铸连轧生产线电气控制系统
电气系统由三相四线380V，50Hz，低压网络供电，设备总功率约为500kw。生产线连铸机、滚剪机、连轧机、收杆装置传动部分采用全数字直流调速同步控制•，控制部分采用国际先进PLC程序加触摸屏准确可靠地指挥协调整个系统工作，各种运行参数集中监控、显示。其中：355kw主电机采用西门子6RA7085直流调速装置进行控制、具有保护性强的特点和故障诊断功能。连铸机电机、牵引装置和绕杆装置电机也采用直流电机，由西门子或ABB直流调速装置进行控制。PLC采用西门子S7-200进行编程，触摸屏采用TP27010吋彩色触摸屏人机界面进行操作，各种运行参数集中监控、显示，工艺参数可以通过人机界面进行设定、修改、显示，并有故障诊断功能。铸锭温度、铝合金锭入轧温度、终轧温度、油温、冷却水等温度进行显示或控制；连铸机、轧机、牵引机的速度、电流、电压显示、同步控制及故障指示。
标准动车组车体强度设计技术研究 第3篇
关键词： 标准动车组；车体强度；分析
中图分类号： TG442
Abstract： China standard EMU is Chinese independent research & development high speed EMU with intellectual property rights， design speed is 350 km/h. In this paper， China standard EMU aluminum alloy car body should be the research object and carried on the analysis of mechanics bearing performance， according to EN12663 standard， carry out the car body strength finite element analysis and calculation， and verifies the car body bearing characteristic rely on the static strength test results， provides the theoretical basis for the aluminum alloy car body design of high speed EMU.
Key words： standard EMU； car body strength； analysis
0 前言
2004年开始，我国动车组制造企业按照国务院确定的“引进先进技术、联合设计制造、打造自主品牌”的总体指导方针，分别与国外知名企业合作引进了电动车组的设计制造技术，通过消化吸收，设计制造了CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380等“和谐号”系列电动车组。但铝合金车体结构在原引进动车组基础上未做大的变动，随着用户使用需求的提高和中国铁路走出去的需要，研制具有自主知识产权的铝合金车体结构具有重大意义，中国标准动车组铝合金车体的创新结构对中国铝合金车体设计具有引导作用。
通过有限元计算分析标准动车组铝合金车体合理性是十分重要的，为了对标准动车组进行系统验证，本文以TP03车的铝合金车体结构为对象，依据EN12663标准对其进行了力学承载特性分析，静强度试验结果对车体承载特性进行了验证，为高速动车组设计创新提供了理论依据。
1 标准动车组的车体承载结构
1.1 铝合金车体结构特点
中国标准动车组车体为大型中空铝合金型材组焊而成的筒形结构，车体主要由底架、侧墙、车顶、端墙组成，挤压型材集成了焊接垫板，满足机械手自动焊接的需求，减少了工作量，提高焊接质量。
底架端部做为车体关键的承载结构，具有车体纵向1 500 kN压缩和1 000 kN拉伸时车体各处应力不超材料的屈服极限的能力。标准动车组底架最显著的特点是端部形成整体受力箱体结构，车钩座与地板通过20 mm厚连接板焊接，连接板后侧焊接有两个牵引梁，能满足四角门布置，并能满足蹲式卫生间设置在端部的结构需求。图1是标准动车组底架端部结构示意图。
1.2 承载特性分析
车辆运行受到的纵向载荷主要由车钩座承担，车钩座通过连接板和底架相连，将纵向力传递到地板上。同时车钩座和下部的连接型材连接，将纵向力传递到底架边梁上，整个底架端部形成一个整体的受力箱型结构，纵向力的传递路径上没有明显的弱连接，较引进的原型动车组受力更均匀，无应力集中现象。车体受到的垂向力和横向力通过枕梁传递到底架边梁上，底架边梁设计成具有足够强度的型材，将垂向力和横向力分散到侧墙和车顶，由车体铝结构整体承担。
1.3 车体强度要求
依据EN12663标准[1]，要求车体车钩座处能承受1 500 kN压缩载荷和1 000 kN拉伸载荷，同时需与整备状态和超员状态垂向载荷符合。为保证撞车时保护乘员，车体结构设计时需满足地板上150 mm、窗口下沿区和车顶边梁区域分别承受400 kN、300 kN和300 kN的纵向载荷，垂向载荷按整备状态下的车体质量考虑。
1.4 车体刚度要求
2 有限元分析
2.1 计算分析简介
标准动车组TP03车是典型的中间车结构，车体自重最大以及车门最多，车顶带受电弓平顶，基本涵盖整列动车组中间车车体结构特点，图2是TP03车有限元模型。
2.2 刚度计算分析结果
在AW2垂向载荷工况作用下，车体及底架侧梁垂向位移云图见图3。车体底架侧梁中央位置垂向静挠度值为7.438 mm，得到TP03车车体相当弯曲刚度EJC=2.175×1015N·mm2 。
在扭转载荷工况作用下，得到TP03车车体相当扭转刚度GJp=7.767×108N·m2/rad。
2.3 强度计算分析结果
在纵向1 500 kN压缩及垂向载荷工况下，底架端部应力在各工况中应力最大，从应力云图上看车钩座后侧应力比较均匀，只是在地板开孔处应力集中稍严重，是因为材料去除造成力的不连续，底架端部应力云图见图4。
从计算结果分析，设计中应避免在焊缝热影响区内开孔，以免应力集中造成焊缝处应力超过屈服极限，从应力计算分析结果看，整个车体所受应力均未超过材料的许用应力，母材及焊缝的应力评价标准为EN1999，相关材料性能见表1。
参照EN12663标准对标准动车组车体TP03车铝结构进行了静强度试验，整车共布置应力传感器230处。共进行了15个工况的强度试验，每个工况均采集应力数据。试验完成后参照EN12663标准对试验结果进行了评定。试验结果表明，1 500 kN压缩工况和1 000 kN拉伸工况时底架端部受力较大，尤其是车钩座后侧焊缝处应力达到80～100 MPa。端墙压缩工况时门角及窗角应力较大，一般母材处应力在180～200 MPa，焊缝处应力在80～110 MPa。各工况重要位置应力见表2～表4。
2.5上部门角处母材处
2.6二位端窗角母材处E1996005A-T6-56.31.3二位端窗角焊缝处E1716005A-T639.73二位端第三窗角焊缝处
标准动车组车体的强度和刚度均满足EN12663标准的要求。通过对试验结果分析发现，车体的变形和应力分布与试验结果基本相符，表明有限元分析计算对设计的指导作用意义重大，铝合金车体设计应避免在高应力区焊接，因为6系铝合金材料焊缝强度只有母材强度的二分之一。从计算及试验结果看，标准动车组新型铝合金车体结构设计是成功的。
4 结束语
中国高铁要“走出去”就需要全面掌握动车组的核心技术，标准动车组铝合金车体设计完全正向设计，拥有完全自主知识产权，为我国高速动车组铝合金车体设计积累了宝贵经验。
参考文献
高强度肥牛养殖技术研究 第4篇
1形成肥牛养殖的规模化
当前我国的肥牛养殖主要以散养为主, 养殖人员的专业化水平低, 对肥牛养殖的环境和技术控制能力差, 生产率低, 浪费了大量的人工。所以, 要推广高强度的肥牛养殖技术, 首先应该实现肥牛养殖的规模化, 通过对肥牛的生存环境和饲料、疫苗等进行严格把控, 在肥牛生长的不同阶段, 根据它的不同需求, 调整肥牛的具体养殖方案, 采用药用或是饲料对牛进行催肥, 从而能够在肥牛生长最适宜的时期, 缩短肥牛生长的周期, 提高牛肉的产出率, 提高牛肉的质量。
要使肥牛养殖形成规模化, 最重要的因素是能够创造适合大规模的肥牛生长的环境, 肥牛的健康快速生长并不是需要全程放养, 全程放养会导致牛群生长的不均匀, 也容易在放养过程中造成他们生长速度的差异化, 不利于对牛群进行统一管理, 所以肥牛养殖的规模化需要适当的对牛群进行栓养, 以确保牛群进行统一的用药、病情的预防、催肥技术等等。还要通过高强度的肥牛技术对疯牛病等疫情进行控制, 减少肥牛的发病率, 提高肥牛的产肉量。
2高强度肥牛技术的实施
所谓高强度的肥牛技术的实施, 就是利用催肥技术, 能够快速的提高牛群的生长速度, 通过对牛群的不同生长阶段的特征进行针对性的用药, 提高牛群的免疫力, 减少牛群的发病情况, 从整体上提高牛肉的质量, 促进畜牧业的发展。
2.1高能量的饲料的食用传统的饲料的食用使得牛群的牛肉产量没有保障, 只能单纯的满足肉牛的日常需求。而高能量的饲料的优势在于能够使得短期内肥牛的生长速度加快, 使用高能量肥料的最佳阶段是在肉牛2岁左右, 这个时期本身肉牛的生长速度快, 而且它的牛的骨架大体形成, 正是肉牛需要补充能量的时候, 肉牛自身的生长阶段和高能量的饲料相结合, 能够保证高能量饲料的营养成分能够被更好的吸收, 保证肉质鲜嫩。
2.2选择科学的饲料配方比一般肉牛的育肥期在一年或一年多左右, 以250kg体重为分界点, 在250kg以下, 应该选择前期育肥, 在250kg以后, 应该选用强化肥。在强化肥使用期间, 需要对肉牛进行栓养, 从而能够更好的保证催肥的效果。对饲料喂养的实践进行固定, 早晚各一次, 根据肉牛的不同生长阶段, 对肥料的配方进行调整。另外不同地区、不同种类的肉牛对营养的需求状况不一, 需要具体的根据不同的状况进行实际的调整。在肉牛的体重在150~200kg之间, 食用的饲料中需要稻草3kg、玉米0.95kg、玉米秸2.8kg、黄豆1kg、尿素、食盐、磷酸氢钠的含量较少。
3提高饲养员的技术水平
当前我国的肥牛饲养以散养为主, 大部分饲养员属于自我摸索, 并没有进过系统的培训, 这样使得高强度肥牛养殖技术难以推广, 所以要重视对饲养员的培训。对于大规模的养牛户, 应该提供相应的技术指导, 对他们的首批肥牛的不同生长阶段进行登记和用药的指导。确保饲料的用量和不同时间饲养方式的选择。而对于饲养数量少的牧民来讲, 可以通过高强度肥牛技术的宣传和定期的免费培训, 让他们了解更多的高强度肥牛技术的知识, 从而更好的指导他们的工作, 在具体的饲养过程中遇到问题或者是病情, 不能乱用药, 而是请专业的兽医进行医治, 避免因用药不当而造成更大的损失。定期做好对肥牛的接种工作, 对常见的疫情进行预防工作, 对肥牛养殖的环境进行清理和消毒, 减少细菌的传播和空气的污染, 为肥牛的生长创造一个良好的环境。
4小结
技术强度 第5篇
摘 要：对水泥土搅拌桩取芯试样强度不达标的原因进行分析并描述了一下目前的行业现状，同时提出了一些解决方法和新的检测方法的建议。
关键词：强度;水泥土;地质;龄期
水泥土搅拌桩无论作为被动土加固还是止水帷幕，在目前的工程中被大量应用，其桩体质量的检测方法主要有水泥土抗压试块、钻芯取样等。总体上来看，水泥土试块检测合格率极高，几乎100%，其能否真实地反映水泥土搅拌桩的实际强度还存在争议;现场钻芯取样是目前认可的能比较实在地反映搅拌桩实际强度、长度、连续性、均匀性的检测方法，但往往出现的情况是所得的试样强度达不到设计及规范的要求。文章就钻芯取样所得试样达不到要求的原因进行分析，并且探寻一些解决方法和新的检测方法。
1 钻芯试样强度的离散性
静安区60#地块工程，坑内加固采用掺量20%的水泥土搅拌桩，设计28d无侧限抗压强度1.0MPa。现场取芯进行了4次，分别位于4个区域：
上述几次水泥土搅拌桩的施工过程、施工质量、材料使用等都符合设计及规范要求，但取芯结果仍旧未达到设计要求的1MPa。从结论看“0.4～5.4”，数据的离散性很大，可见龄期对强度的影响较大，结合其他上海地区的工程中数据也会发现同样的情况，28d龄期的芯样真实强度基本都达不到1MPa，基本维持在0.5MPa左右，但90d龄期的试件基本可以达到1MPa的设计强度。
2 水泥土强度的原理
水泥土搅拌桩桩体强度是水泥、水、土三者的相互作用以及受到土质条件、桩身龄期影响后的共同结果。
2.1 水泥石骨架作用
水泥与土拌和后，水泥矿物所含的硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙先与水进行水解和水化反应，同时从溶液中分解出氢氧化钙并形成其它具有胶结能力水化物，如：水化硅酸钙、水化硫铝酸钙、水化铁铝酸钙等水化物。上述水化物在土的空隙中相互交织搭接，将土颗粒包裹连接起来，使土逐渐丧失了原有的塑性等性质，并随着时间的推移形成浆状体凝结硬化，形成水泥石骨架，使加固的桩体形成一定强度。
2.2 离子交换及团粒化作用
在水泥水化后的胶体中，Ca(OH)2和Ca2+，(OH)-共存。而粘土矿物以SiO2为骨架而合成的板状或针状的结晶是其主要构成部分，通常其表面会带有Na+和K+等离子。析出的Ca2+离子会与土中的Na+、K+离子进行当量吸附交换，其结果使大量的土粒形成较大的土团。由于水泥水化生成物Ca(OH)2具有强烈的吸附活性，而使这些较大的土团粒进一步结合起来，形成水泥土的链条状结构，有封闭土团间孔隙的作用，形成稳定的联结结构。
2.3 硬凝反应
随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的Ca2+，当Ca2+的数量超过上述离子交换的需要量后，则在碱性的环境中与组成粘土矿物的部分SiO2和AlO3发生化学反应，生成不溶于水的稳定的结晶矿物。
2.4 碳酸化作用
水泥水化生成的Ca(OH)2，除了与粘土矿物发生化学反应外，还可以进一步与空气中的CO2反应生成CaCO3晶体，Ca(OH)2与土中的活性SiO2和Al2O3作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙。
2.5 土质情况
水泥的水化物需要在强碱介质中才能硬化。当水泥稳定含粉粒和粘粒较多和塑性指数较大的粘性土时，氢氧化钙首先与粉粒和粘粒作用致使碱性介质不能顺利形成，从而妨碍水泥水化物的正常硬化，继而强度降低。
2.6 养护龄期
水泥的水化作用和固结作用会随着时间的增长逐渐完成，所以水泥土的强度会随着龄期的长短而有所不同。28天时水泥土的抗压强度等于养护龄期为7天时的1.4倍;水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般当龄期超过28天后仍有明显增长;当龄期超过90天后，水泥土的强度增长逐渐趋于平缓。
3 28d龄期芯样普遍达不到设计要求的原因分析
3.1 地质条件导致水泥硬化缓慢
由上段可知水泥的凝硬即水泥水化物的固结需要在碱性介质内完成，若加固区的土质为塑性指数较大的粘性土，则水泥中的氢氧化钙首先与粉粒和粘粒作用致使碱性介质不能顺利形成，从而妨碍水泥水化物的正常硬化。本人参考了静安寺多座地铁站的地质报告，地质情况大致如下表所示，这类土层分布的情况在上海城区也很有代表性。从中可以发现以一个25m深的基坑来说，搅拌桩加固区一般都处于饱和粘土层中，该土层塑性指数大，土颗粒粒径细小，势必致使碱性介质不能顺利形成，从而妨碍水泥水化物的正常硬化。
苏州部分地区的地质情况就与上海大不相同，以苏州地铁2号线为例，其地质情况如下表所示，可见苏州地铁搅拌桩加固区位于砂性以及粉性土中，该土层塑性指数一般均小于10，当时苏州地铁公司取芯的结果为合格。从开挖后的情况看，加固体“坚硬”、“有型”，还造成了开挖困难。
3.2 龄期不到导致强度不够
从前文芯样表格也可看出，龄期90天以上与龄期28天和60天的芯样强度差距很大。可见加固桩体的强度在如静安区的.地质条件下需要一个相当长的发展过程，才能达到设计要求。
从最后2次取芯所得的60#地块工程水泥土搅拌桩芯样来看，外观湿软，手触能留下指印，强度很低。但将芯样剥开，从内部来看，水泥掺入土体的纹路，散发的水泥浆气味等又可以判定水泥掺量并非是完全造假;众所周知的将水泥土芯样放置一边吹风后，其强度马上又可达到设计强度的几倍。可见28d龄期对于搅拌桩芯样来说，不足以使其发展到应有的强度。
3.3 取芯队伍人员良莠不齐，设备落后
目前建筑市场上有很多挂靠在检测单位下专业取芯队伍，从他们的实际操作来看，大部分并不能达到“专业”二字的要求。在取芯的过程中，可以发现不同深度所需的钻机钻速、钻压、钻进速度等，都是凭以往经验，并没有一套明确的操作标准，遇到熟练工，取芯率就高，反之则只能“多取几个地方”。甚至有些人员的职业操守也存在问题，一根完整芯样取上来后，竟然人为地将其弄断。取芯的设备也为一般引孔的钻机，没有封底装置，“落芯”现象时有发生。
4 解决方法和新的检测方法的探讨
针对地质条件影响水泥硬凝的情况，可以借鉴水泥稳定土中掺加少量石灰以增加混合料强度的方法，根据工程所在地的实际地质情况，必要时可事先做试验，在搅拌桩所用的水泥浆中掺入增加碱性却又不与粘性土颗粒产生作用的添加剂，使搅拌桩注入土体中的溶液能顺利形成碱性介质，使水泥的硬凝具备条件。
现行的规范标准以及设计图纸中均要求水泥土搅拌桩28d钻芯取样，且无侧限抗压强度达到1MPa以上。应当组织专业单位及专家就龄期以及强度进行探讨，从真实、可行的角度来确定不同地质，不同地区的取芯龄期以及强度要求。
同时应当制定切实可行的取芯施工技术规范，取芯队伍的资质条件，人员的上岗资格、操作规程等。
在日本，对于水泥土搅拌桩的检测采用“现场水泥土浆液取样强度试验”的方法以验证现场水泥土施工质量是否符合设计要求。即将取样机固定于搅拌桩机的刀盘上，直接现场深层取浆，随后将浆液进行养护检测，得出检测结果。此类方法在上海解放日报大厦工程中已得到应用，只是局限于取浆机未普及，无法推广使用。但这个方法避免了现行取芯过程中对芯样的损伤，能比较真实地反映搅拌桩桩体质量，值得推广。
在国内，还有一种利用地质雷达反射波法和工程地震面波法检测桩体质量的方法，其原理有点类似桩基的低应变检测，同时具备简便、快捷、经济的有点，同样值得推广。
5 结语
水泥土搅拌桩的强度检测是地下工程中比较重要的一个环节，上文所言希望能够抛砖引玉，集思广益，使搅拌桩强度检测真正的规范起来，为以后的工程打下良好的基础。
参考文献
[1] 孙胜.大同西安客运专线水泥改良土的作用机理及其特点.城市建设理论研究，(21).
[2] 上海轨交7号线静安寺站地质报告[R].
[3] 苏州地铁2号线地质报告[R].
[4] 龚启昌.静力触探PS-h曲线划分土层的探讨[J].上海国土资源， 1983(02)：29-35.
[5] 王士恩，戴呈祥，赵云超.水泥土搅拌桩工程质量检测方法探讨[A].广东省水利水电科学研究院第二十届科研成果学术论文报告会文集[C]：408-411.
土木工程现场混凝土强度检测技术 第6篇
关键词：混凝土； 强度； 檢测技术；土木工程
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）18-0040-01
无损检测混凝土强度的方法，是指不破坏结构混凝土，去测量其某些物理特征，然后根据这些物理特征量与混凝土标准强度之间的相关关系，推导出混凝土的强度，将其作为检测结果。无损检测混凝土强度常用的方法有回弹法、超声波等。半破损检测混凝土强度的方法目前使用较多的是钻芯法和拔出法。以下着重介绍几种混凝土结构的现场强度检测技术，以便在实际土木工程中根据情况选用合适的测量方法。
1 回弹法
采用回弹仪测定混凝土表面硬度，从而确定混凝土强度。回弹仪在1948年由瑞士人E.Schmidt发明，主要由撞击杆、重锤、拉簧、压簧及读数标尺等组成。其工作原理是一个标准质量的重锤，在标准弹簧弹力带动下，冲击一个与混凝土表面接触的弹击杆，在回弹力的作用下，重锤又回跳一定距离，并带动滑动指针在刻度板上指出回弹值N，N是重锤回弹距离与起跳点原始距离的百分比 。混凝土强度越大，其表面硬度也越大，测得的N值也就越大。
2 超声脉冲法
超声脉冲法的基本原理就是根据超声波在混凝土中不同的传播参数来确定其抗压强度fcu。混凝土的强度越大，则相应超声声速越大。通过大量的实验总结，这种相关性可以用反映统计相关规律的线性数学模型来拟合，即通过试验建立混凝土强度与声速的关系曲线（f-v曲线）。混凝土强度检测时，应选择试件浇筑混凝土的模板侧面为测试面。每一试件上相邻测区间距不大于2m。测试面应清洁平整、干燥无缺陷和无饰面层。每个测区内应在相对测试面上对应布置三个测点，相对面上对应的辐射和接受换能器应在同一轴线上。在测试中要保证换能器同混凝土表面具有很好的耦合，并利用黄油或凡士林等耦合剂，以减少声能的反射损失。
3 钻芯法
钻芯法是直接在混凝土结构上获取样本，对获取的样本进行抗压强度试验。检测结果较为准确，但会对结构造成一定的削弱，是半破损检验方法，所以不宜大量使用。钻芯法检测混凝土强度主要运用于：
（1）对试块抗压强度的测试结果有怀疑时；（2）因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时；（3）混凝土因遭受冻灾、火灾、化学侵蚀或其他灾害时。
4 拔出法
拔出法是先将金属锚固件预埋入未硬化的混凝土内，然后测试锚固件被拔出时的拉力，以此计算混凝土的抗压强度。在浇筑混凝土时预埋锚固件的方法，称为预埋法（LOK试验）。在混凝土硬化后再钻孔埋入膨胀螺栓作为锚固件的方法，称为后装法（CAPO试验）。
预埋法常用于确定混凝土的停止养护、拆膜时间等。后装法用于已建结构混凝土强度的检测。单个构件检测时，至少进行三点拔出试验。当最大拔出力或最小拔出力与中间值之差大于5%时，在拔出力测试值的最低点处附近再加测两点。对同批构件按批抽样检测时，构件样本数不少于总数的30%，同时不应低于10件。测试构件上的测点要多于3个。在结构或构件上的测点，宜布置在混凝土浇筑方向的侧面，应分布在外载荷或预应力钢筋压力引起应力最小的部位。测点分布均匀并应避开钢筋和预埋件。
在实际的混凝土强度检测中，可以综合运用以上几种方法，来减小误差，比如超声回弹综合法的测量精度就要比单一的超声或回弹高。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院.钻芯法检测混凝土强度技术规程 [M].北京： 中国计划出版社，2007.
LED发光强度及其测量技术发展 第7篇
关键词：发光二极管 (LED) ,高效环保,发光强度,发光效率,测试技术,测试试验
1 概述
发光二极管 (LED) 是通电发光的一种光电器件, 具有寿命长、光效高、无辐射与低功耗等优点。早在1907年开始, 人们就发现某些半导体材料制成的二极管正向导通情况下发光的物理现象[1], 直到生产出有一定发光效率的红光LED已是1969年了。LED发展历经30余年, 生产技术日渐成熟。随着高效环保光源理念的提倡和推广, 以及LED标准及制造水平的逐渐完善, LED发展前景将更加广阔。
2 LED发光强度及发光效率
早期的LED发光强度较低, 一般小于1mcd, 最高也仅有几mcd, 而且发光效率也很低, 一般小于0.21m/W, 其功率仅达几十m W至上百个m W (属于小功率LED) , 只能用于做指示灯。而今, LED光源在发光强度和发光效率方面均有显著提高。正常情况下, LED发光强度虽几mcd也可以满足作为指示灯的功能需求。如果需要用于户外作信号或标志显示, LED组成数码管或字符管的亮度则太低, 不能达到户外指示效果。所以LED的主要发展方向是提高发光强度。近30年来LED的发光强度从1969年的1 mcd提高了近万倍。1994年以前, LED的发光强度很低, 发展缓慢, 后期其发光强度有很大提高。例如, 若在Ga As材料的衬底上采用Al In Ga P工艺技术制成的Φ5、红光LED, 在视角4°、50m A工作电流时, 典型发光强度达到20000mcd[2]。LED的另一个重要性能指标是发光效率η, 用1m/W来衡量。光强的提高, 直接影响LED发光效率。与1970年相比, LED的发光效率提高了250倍以上。1990~2005年期间, LED发光效率提升较快的阶段。而当前, Cree公司生产的l W白光LED XL7090WHT (超高亮度、小尺寸封装) , 其发光效率已可达601m/W。同时, XL7090WHT的发光强度也很大, 电流350m A时的典型光通量为601m, 在瞬态脉冲电流700m A时的典型光通量可达981m, 视角宽达100°。
LED的发光强度大、发光效率高, 已不再仅用于低亮度照明的指示灯, 而是广泛用于家庭、商业或公共场所, 如DVD、笔记本电脑、电视机的彩色显示屏的背光、广告灯、路灯及标志灯、汽车及运输工具的内外照明及数码相机的闪光灯[3]等等。同时, LED照明又具有节能、环保等显著优势。当前, 照明领域约占世界总能耗20%左右。有统计数据显示, 仅LED路灯节能一项, 每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。随着我国绿色照明工程、半导体照明工程、“十城万盏”计划的启动和提出, 将进一步促进LED技术的完善和创新, LED产业将面临更大的发展机遇。
3 LED发光强度的测量
LED光源整体类似于一个灯具, 发光体很小。在一个较长的距离内, 多数LED仍不能当作点光源看待。LED封装使芯片发出的光经过变换后才能射出, 发光的空间分布主要由封装的几何形状决定。芯片发出的均是准单色辐射, 其光谱功率分布的半高带宽度为几十纳米。白光LED通常是由较短波长的辐射激发荧光粉获得, 或者是由两种或三种特定的单色辐射混合得到。发射光辐射芯片的亮度虽然很高, 但面积较小, 因而总的辐射通量 (或光通量) 比常用的传统光源小几个数量级。根据测量获得的照度与距离之间的关系可以确定LED光强值大小,
其中, ILED为光强, 单位为cd, 表示发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。一般来讲, 光线都是向不同方向发射的, 并且强度各异。可见光在某一特定方向角内所发射的强度就叫做光强。E为照度, 单位为lm/m2, 表示发光体照射在被照物体单位面积上的光通量, 是光通量与被照射面积之间的比例系数。1 lx即指1 lm的光通量平均分布在面积l m2平面上的明亮度。l为LED位置的调整和测量距离, 要求精度较高。需要说明的是, 测量环境要求光线较低, 所用光度计必须先用计量部门提供的标准光强灯校准, 标准灯光强灯的性质应与被测LED接近。
还有一种比较常用的测量LED平均发光强度的方法, 即光强比较测量法。将被测LED与同类型的标准LED在相同条件下, 进行比较测量而求得被测LED的光强值, 即:
式中, ILED, t和ILED, s分别表示被测LED和标准LED的光强值, mt和ms分别为光度计测量得到的两者的读数。光强比较测量法中不要求精确测量距离, 但对LED和探测器调整的仍有严格要求, 而且两次测量时的距离均要与规定值相同。
4 测量时必须考虑的问题
测量时, 探测器接收面上各处的响应度应该是均匀的。根据失配修正的计算,
则被测光源的发光强度可表示为
或者
CIE的有关报告认为, 测量白光LED的光度的f应小于3%。用于测量单色光LED的光度计, 无论V (λ) 修正如何理想, 也未必能保证测量结果的准确性, 因此必须进行失配修正。由于小功率LED发出的光很弱, 要想测得满意的结果, 不仅要求光度计有高的响应度, 保证能得到3~4位有效数字, 而且其非线性系数要足够小。
结束语
白炽灯自发明以来已有150年历史, 而白光LED灯泡生产才几年, 并且逐渐适应了当今照明产业的发展趋势。由于LED寿命长、光效高、无辐射与低功耗等优点, 已成为销售领域不可或缺的产品。随着城市夜景亮化的扩大, 尤其国家倡导的绿色照明后, LED市场前景将更加广阔。随着技术理念的不断更深入以及新产品技术的日臻完善, 相应地对产品指导标准和测量手段也提出了新的要求。特别是新技术和新产品的出现和应用范围的扩大, 又会提出许多新的计量测试问题需要我们检测部门去解决。我们应抓住眼前的机遇, 努力发展测量技术, 为促进LED的技术进步和拓展应用领域做出应有的贡献。
参考文献
[1]唐国庆, 从室内照明发展趋势论LED技术提升的关键[J].半导体技术, 2009, 3.
飞机起落架静强度试验技术 第8篇
起落架是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件，承受了来自机体和地面的较大载荷。在飞机起落架的研制过程中，静强度试验是必不可少的，更是确定起落架能否装机的前提条件之一。起落架结构静强度试验要求试验件的支持状态、载荷都尽可能地符合真实情况。试验方案是静强度试验的基础，也是静强度试验进行的依据。试验结果的精度和有效性也主要依赖于静强度试验实施方案设计的合理性，同时又要尽可能降低试验成本，提高试验安装、操作的便捷性。因此，制定详细周密的试验方案亦是非常必要的。
2 起落架的结构及功用
为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要，起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了减小机轮对地面的压力，提高飞机的漂浮性，同时为避免机轮过大难于收藏，一般都设计成多轮小车的形式，如图1所示，这种形式的起落架下端通过轮架装有前后纵列2个或4个 (甚至更多) 机轮组成车轮架，轮架与缓冲支柱为铰接。
为了缩短着陆滑跑距离，机轮上装有刹车或自动刹车装置。此外还包括承力支柱、减震器(常用承力支柱作为减震器外筒)、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。承力支柱将机轮和减震器连接在机体上，并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。前轮转弯操纵机构可以增加飞机地面转弯的灵活性。
归纳起来，起落架主要有以下四个作用:
a.承受飞机在地面停放、滑行、起飞、着陆、滑跑时的重力;b.承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的装机和颠簸能量;c.滑跑和滑行时的制动;d.滑跑与滑行时操纵飞机。
现代飞机起落架结构通常具有如下特点：
a.使用条件恶劣，各种腐蚀严重;b.单传力路径，受力情况严重，可靠度较低;c.使用可检并可以分解进行无损伤检查;d.采用高强度钢材料，疲劳极限低，与铝合金结构相比裂纹检出概率低、扩展速率高。
以上可以看出，起落架是飞机安全飞行的关键部件，起落架能否达到设计要求在飞机设计与分析中占据非常重要的位置。
3 试验方案
3.1 试件安装
飞机起落架静强度试验一般支持在夹具上进行，夹具是支持试件的底座。为了便于夹具设计和加载，通常起落架采取倒置安装的方式。
为了模拟真实的支持条件，将倒置的起落架通过各个安装支座、底座、地脚螺栓固定到试验室的承力地轨上，通过假轮代替机轮来承受各方向的试验载荷。
3.2 加载系统
液压作动筒集液压缸、伺服阀、传感器于一体，是用来实现工作机构直线往复运动的能量转换装置。试验时，采用液压作动筒与起落架假轮相连接，根据各个加载点的试验加载的要求，选择合理吨位的作动筒。
试验时，航向、侧向加载作动筒安装在立柱上。起落架试验载荷工况较多，为了尽可能节省换装工作量，提高工作效率，对于相同方向的加载作动筒超过2个的水平加载点，可以利用试验室的通用设备压梁当成两根横梁加上两根纵梁搭接成“井”字梁结构，“井”字梁固定在立柱上。这样，对于各个载荷工况不同的加载高度可以随意进行调整，而且，这种整体结构稳定性也大大提高。
垂直方向载荷比较大，作动筒加载空间狭小，与起落架结构、安装底座相互干扰，可以采用“挑扁担”方式，选择一根较长弯矩较大的杠杆，一端通过拉板等硬式连接固定到承力地轨上，另外一端进行加载，加载作动筒可通过滑轮、链条进行导向。这样，有效避免了加载干涉，而且加载作动筒也可选择较小吨位。作动筒与假轮的连接，尽可能采用硬式连接，可以兼顾拉、压载荷，有利于减少加载通道，减少安装、调试工作量。
3.3 夹具设计
起落架试验载荷工况多，试验载荷大，要求夹具的强度、刚度都很高，特别是与起落架安装支点相连的安装支座、安装底座等。
安装支座应根据起落架安装支点的理论尺寸进行设计，并要真实模拟起落架与机身结构安装连接的形式。由于起落架载荷较大，安装支座一般选用高强度合金钢30CrMnSiA制作。
安装底座一般选用槽钢、连接板等焊接而成。先将槽钢按背对背形式焊接成立体的框架机构，然后再在上、下面和周边焊接连接板，从而形成一个封闭的盒状整体承力结构。安装支座采用螺栓连接的方式固定在底座上。支座上的螺栓孔必须与底座配制，先将安装支座与起落架对接定位，再将安装支座连同起落架一起与安装底座进行位置调整，定好位后按照安装底座上的螺栓孔位置在支座上进行配钻。
支持在夹具上的试验件必须与试验要求的试验件支持状态一致。
3.4 起落架缓冲支柱压缩量调整
起落架试验的工况较多，不同的载荷工况，缓冲支柱压缩量会有所不同，这就要求我们试验时应及时、合理地调整缓冲支柱压缩量，同时也要随之调整水平加载设备的安装高度，增加了试验安装难度。
起落架试验前，应先将缓冲支柱中的空气尽量排空，充满液压油，以保证试验中缓冲支柱行程稳定性。试验时，应根据不同工况的要求，通过手压油泵注油和放油来调节缓冲支柱的压缩量，通过改变假轮上对接孔的位置来调整轮胎压缩量。为了减少工作量，提高工作效率，试验前应根据缓冲支柱的压缩量从小到大的顺序安排好试验工况，这样，每种工况试验时只需要放油即可。
3.5 设备与控制
飞机起落架的每个机轮都要独自承受航向、纵向、侧向的载荷，因此要求试验加载通道较多，试验中载荷分配与加载协调性较为复杂，对加载的精度要求较高。
试验所用的加载控制系统为“FCS SmarTEST全数字协调控制加载系统”, 该系统采用分布式计算机控制技术，为三级分布式控制方式：管理级、协调加载级、实时控制级。加载控制系统具有齐全的安全保护和协调能力，能有效地保证加载控制精度。编制载荷谱时设置好超载保护限，当试验过程中出现超载时，加载机会自动卸载。液压系统包括泵源、加载作动筒、控制子站、通道分配器等，并利用HBM数据采集系统进行同步数据采集。
4 结论
轻钢结构高强度螺栓连接施工技术 第9篇
1 高强度螺栓连接副的技术性能
1) 高强度螺栓连接副的螺杆、螺母、垫圈均采用高强度钢材制成, 其成品再经热处理, 进一步提高强度。高强度螺栓是以经过热处理的强度值为准, 确定其性能等级。常用的国产高强度大六角头螺栓有两个性能等级:8.8S和10.9S, 扭剪型高强度螺栓仅有一个性能等级10.9S。
2) 大六角头高强度螺栓连接副必须按保证扭系数供货, 同批连接副国家标准规定的扭矩系数平均值为0.110～0.150, 标准偏差应不大于0.010。
2 高强度螺栓连接的施工准备
2.1 高强度螺栓长度的选用
高强度螺栓连接副终拧后, 螺纹外露应为2个～3个螺距。螺栓选用长度应为板叠厚度加螺栓附加长度, 并按5 mm倍数化整。螺栓附加长度为1个螺帽、2个垫圈的厚度, 另加2个～4个螺距。
2.2 高强度螺栓的预拉力
1) 大六角头高强度螺栓的设计预拉力 (轴力) 和施工预拉力, 应按照GB 50017-2003钢结构设计规范和GB 50205-2001钢结构工程施工质量验收规范规定取用。
高强度螺栓的设计预拉力及施工预拉力见表1。
2) 施工预拉力比设计预拉力增加10%。
扭剪型高强度螺栓的紧固预拉力 (轴力) 及变异系数见表2。
3) 高强度螺栓施工的扭矩值。
a.高强度螺栓的预拉力是用控制螺栓拧紧程度的扭矩值来实现, 因而施工前必须确定其扭矩值。对进场的连接副的扭矩系数应进行复验, 每3 000套为一批, 每批螺栓连接副抽取8套进行复验, 其扭矩系数和扭矩系数标准偏差应符合前文所述规定。
b.取得扭矩系数平均值, 按下式计算施工终拧扭矩值:
Tc=KPc·d。
其中, Tc为施工终拧扭矩值, N·m;K为扭矩系数平均值;Pc为施工预拉力, kN;d为螺杆直径, mm。
4) 抗滑移系数试验及复验。
a.抗滑移系数是设计的关键参数, 必须保证。连接件的抗滑移系数试验, 应采用与钢构件同材质、同种表面处理方法、同批生产、同堆放条件的试件, 单项工程每2 000 t或不足2 000 t为一批。每批制作试件六组, 其中三组试验合格出厂, 另三组备进场后复验。试件尺寸按验收规范GB 50205-2001附录B.0.5规定制作。b.抗滑移系数试验结果应符合工程设计要求。
3 高强度螺栓连接的施工工艺
3.1 施工工艺
1) 钢结构构件用高强度螺栓连接组装时, 应先用同规格普通螺栓穿入总数的1/3, 位置调整正确后, 再正式穿入高强度螺栓, 换下普通螺栓。不能自由穿入螺栓的螺孔, 应用绞刀修整。修整时, 板叠用普通螺栓拧紧, 防止落入板叠缝隙, 影响摩擦面功能。
2) 高强度螺栓穿入时, 应使螺母带圆台的一侧朝向垫圈有倒角的一侧, 螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。正式穿入高强度螺栓时, 严禁强制穿入或锤击穿入。
3) 大型节点高强度螺栓安装工艺, 应分初拧、复拧和终拧。初拧采用终拧扭矩的1/2, 复拧扭矩同初拧。初拧、复拧后的螺栓, 应在螺母上涂不同颜色标记, 防止漏拧。
4) 只允许在螺母上施加扭矩。施加扭矩的紧固顺序应从刚度大的部位向不受约束的自由端进行, 同一节点内应从螺栓群中间开始, 固定顺序向周边对称拧紧, 初拧、复拧、终拧的顺序宜相同, 初拧、复拧、终拧应在同一天完成并作出记录。
3.2 施工质量检查
1) 高强度螺栓连接副终拧后, 螺栓外露螺纹宜为2个～3个螺距, 其中允许有10%的螺栓外露螺纹为1个或4个螺距, 检查时按节点数抽查5%, 且不少于10个。
2) 终拧完成1 h后、48 h内进行扭矩检查, 此时预拉力松弛损失已基本完成。检查按节点数抽查10%, 且不少于10个, 每个被抽查节点, 按螺栓数抽查10%, 且不少于2个, 并作出记录。
3) 扭矩检查, 可用扭矩法。即先在螺杆和螺母上通过圆心面画一直线, 将螺母旋回60°, 用扭矩扳手测定记录拧回原来位置的扭矩值, 按P=T/K·d计算预应力, 其值应符合验收规范GB 50205-2001附录B的规定。
4) 经过扭矩检查, 若预拉力不符合规定要求, 再增大检查10%, 如仍有不符合要求者, 则应全部检查。对预拉力低于下限值的欠拧螺栓进行补拧, 并不得超过上限值;对超过上限值的超拧螺栓应更换, 更换下的螺栓不得使用。
3.3 扭剪型高强度螺栓的施工和质量检查
1) 扭剪型高强度螺栓紧固也分为初拧和终拧进行, 初拧扭矩为终拧的40%～50%。2) 扭剪型高强度螺栓终拧, 是用扭剪型扳手将梅花头拧掉, 即表明已达到设计要求的预拉力。检查应同时进行, 作出记录, 不再另作检查。3) 扭剪型高强度螺栓在终拧时, 因节点构造影响, 无法用专用扳手拧掉梅花头者, 不应多于该节点螺栓数的5%, 对所有未扭掉梅花头的螺栓, 应采用扭矩法进行终拧并作出标记, 并按验收规范GB 50205-2001规定在施拧1 h后、48 h内进行终拧扭矩检查。梅花头不得用焊炬割除, 防止影响螺栓热处理效应。
4 高强度螺栓连接的竣工验收文件
4.1 主控项目
1) 钢结构连接用高强度螺栓连接副出厂时应随箱带有扭矩系数或预拉力 (紧固轴力) 的检验报告;
2) 高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验、复验报告;
3) 高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1 h后、48 h内进行终拧扭矩检查记录;
4) 扭剪型高强度螺栓连接副未拧掉梅花头的螺栓用扭矩法或转角法进行终拧的扭矩检查记录。
4.2 一般项目
1) 高强度螺栓连接副施工顺序和初拧、复拧的扭矩记录;
2) 扭矩扳手标定、校核记录;
3) 高强度螺栓终拧完成后, 螺栓螺纹外露的检查记录。
摘要：结合GB 50017-2003钢结构设计规范和GB 50205-2001钢结构工程施工质量验收规范, 详细介绍了轻钢结构高强度螺栓连接施工技术, 包括技术性能, 施工工艺, 竣工验收等内容, 以期指导施工人员合理施工, 保证施工质量和结构安全。
关键词：高强度螺栓,预拉力,扭矩,竣工验收文件
参考文献
[1]GB 50017-2003, 钢结构设计规范[S].
[2]GB 50205-2001, 钢结构工程施工质量验收规范[S].
网格技术对应力强度因子计算的影响 第10篇
关键词：FRANC3D,网格技术,应力强度因子,深埋裂纹,位移相关技术
FRANC 3D是1987年由美国康奈尔大学断裂工作组开发的一套具有建模、应力分析、应力强度因子计算、裂纹自动扩展模拟等功能的软件。它由立体对象建模器OSM, 断裂分析器FRANC 3D及边界元系统BES组成。
由于该软件自身的诸多优点, 目前逐渐激起国内人员对其应用的兴趣。如贾学明[1]介绍了FRANC 3D断裂分析系统, 并给出两个实例, 验证计算的可靠性。戴峰[2]运用FRANC 3D分析了有限宽切槽对CCNBD应力强度因子 (SIF) 的影响。刘斌[3]介绍了FRANC 3D的疲劳裂纹扩展的基本原理及计算过程, 并给出一个算例验证其可靠性。Xiao Xinke[4,5]运用FRANC 3D软件对表面半圆形片状裂纹进行计算, 并研究了平行边界对裂纹应力强度因子的影响;还运用该软件模拟了含表面半球形裂纹的弹性体, 计算结果说明了表面裂纹的几何形状对应力强度因子的影响。从国内人员对该软件的研究情况看出, 大部分是对其进行介绍, 而对软件具体功能的研究方面比较欠缺。
SIF是断裂力学的一个重要参量, 其计算精度的研究是很有意义。在有限元分析中, 单元的离散化对节点位移, 应力等求解精度都有影响。现主要从以下几个方面来考虑网格密度对应力强度因子计算精度的影响:1) 除裂纹面外的外部网格密度;2) 裂纹面的网格密度;3) 单元形函数。通过将无限大体的深埋裂纹理论计算结果与不同网格密度下的数值计算结果进行比较, 以及不同网格密度下的节点、单元数目与计算所需时间的比较, 分析出最优网格方案。
1 FRANC 3D计算SIF的原理
FRANC 3D运用位移相关技术 (DCT) 计算SIF位移相关技术是历史上最早且最简单的, 直接从有限单元法 (FEM) 结果中提取SIF的技术。SIF可以通过裂纹前缘单元的节点位移得到, 也可以通过一个距离裂纹前缘的一个固定值 (图1) 得到, 它们得到的结果相差不大。位移相关技术的优点是简单并能将三种断裂模型的SIF区分开来, 即对于Ⅰ型裂纹用裂纹张开位移 (COD) 计算SIF, 对于Ⅱ型裂纹用裂纹滑开位移 (CSD) 计算SIF, 对于Ⅲ型裂纹用裂纹撕开位移 (CTD) 计算SIF。其缺点是, 要获得精确结果必须关注相关点的选择, 且要在裂纹尖端区域用一个相对密集的网格划分。
对于普通单元 (线性形函数) (图2) , 平面应变条件下的SIF表达式为:
(1) 式中μ为剪切模量, ν为泊松比, r为从裂尖到相关点的距离, ua、va 、wa和ub、vb、wb分别为a、b点在x, y和z向的位移, COD=Vb-Va, CSD=Ub-Ua, CTD=Wb-Wa, 将ν用
而对于四分之一节点单元 (二次形函数) (图3) , 同样可以得到:
(2) 式中r为从裂尖到相关点的距离, l为笛卡尔坐标下单元长度。
则裂纹张开位移 (COD) 为
将上式的根号项代入裂纹尖端位移场得
类似可以得到
2 网格密度对SIF计算精度的影响
2.1 计算模型
无限大体, 尺寸、材料属性、受力情况如图4所示。在体内中心位置含有一个深埋裂纹, 现分四种裂纹形状来讨论网格密度对SIF计算精度的影响: (1) 水平圆片状裂纹, 半径r=2.54 mm; (2) 将 (1) 中裂纹沿z轴逆时针旋转45度; (3) 水平椭圆片状裂纹, 长轴a=5.08 mm, 短轴b=2.54 mm; (4) 将 (3) 中裂纹沿z轴逆时针旋转45度。
2.2 理论计算
查常用应力强度因子表[6], 可以得到无限大体内含有一个长半轴为a, 短半轴为b的椭圆裂纹, 承受与裂纹面成倾角γ的均匀拉应力作用, 裂纹前沿任意点A (图5) 的SIF表达式为 (当a=b时可以将上式变为圆片状裂纹SIF计算公式)
式中:
γ为倾斜角度, θ为沿裂纹前端位置, ω为力在xz平面投影与x方向的夹角, a为长半轴, b为短半轴, ν为泊松比, σ为拉应力。
表1为图5中ABCD四个特殊点的理论解。
ABCD的位置 (图5) 分别对应90°, -90°, 0°, 180°
2.3 数值计算
在OSM中建立几何模型, 保存为FRANC3D可读的.dat文件。在FRANC3D中读入所建模型文件, 添加材料属性, 及边界条件, 划分边界, 生成面网格 (图5) , 因此运用BES求解。在BES求解器中可以选择线性或二次型函数进行求解。当未加裂纹模型的计算结果正确时, 就可以插入裂纹。可以在软件自带的裂纹库中选择所需裂纹, 也可以自己写Crack Front File。重新划分网格后, 再运行BES。读入.besout及.con文件, 就可以计算所指定裂纹的SIF。
对模型外部网格采用xyz划法 (图6) , 式中x表示将平行于x轴的边分为x等分, y、z的含义同x;对于裂纹面网格采用rs划法, r表示将圆片 (椭圆片) 裂纹的半径 (长、短半轴) 分为r等分, s表示将圆片 (椭圆片) 裂纹的
2.4 结果分析
2.4.1 外部网格对SIF计算精度的影响
分别对模型外部网格采用102010及484两种划分方法, 发现两者在相同的裂纹面网格密度下数值计算结果几乎一致, 但两者的节点、单元数目及计算所需时间前者大于后者, 这说明本软件能在相对粗陋的外部网格下进行计算, 并得到令人满意的结果, 因此, 本文在数值计算中采用484的外部网格划分法。
2.4.2 裂纹面网格及形函数选取对SIF计算精度的影响
表2反映, 分别采用线性、二次形函数时, γ=0°圆片裂纹面网格疏密对KⅠ计算精度的影响。可以看出:
1) 在相同的裂纹面网格数目下, 随比例的减小, 即裂纹前缘后第一行网格节点离裂纹前缘越近 (图7) , 误差逐渐减小 (1∶3之后稍有增加) , 且递减速度是逐渐减小, 当比例小到一定程度时, 其值趋于不变。
2) 在相同的比例下, 随着裂纹面网格数目的增加, 误差逐渐减小 (除1∶3时是先减小后增加) , 且递增速度也在逐渐减小, 当裂纹面网格数目达到某一值时, KⅠ值趋于不变。
3) 当网格密度与比例均相等的情况下, 采用二次形函数计算的结果通常大于线性形函数的计算结果。其在88 (1∶4) 下计算误差为0.02%, 可见在相对粗劣的裂纹面网格下可以得到比较精确的结果。但是, 可以通过增加网格数目, 改变比例而使线性形函数计算精度提高, 然而对于二次形函数在增加网格, 改变比例后计算结果反而偏离理论值, 且当节点达到一定数目时 (表2中裂纹面网格为1616时, 节点数为6 500个) 它不能运行, 说明本软件在二次形函数单元计算方面不够完善, 有待提高, 但在线形函数单元计算方面已经成熟, 故在运用该软件时倾向于选择线形函数。
4) 当裂纹面网格高于或等于66, 且比例高于或等于 (1∶2) 时, 可以得到误差小于5%的结果, 说明本软件用于计算SIF有相当可靠的精度。
注:表2中青绿色表示所有单元采用线形函数, 白色表示所有单元采用二次形函数, KⅠ均为平均值, 括号内数字为百分误差, SIF单位为MPa
表3为采用线性形函数时, γ=45°圆片裂纹面网格疏密对KⅠ计算精度的影响。从表中同样可以看出γ=0°圆片裂纹反映的规律。
注:表3中KⅠ均为平均值, 括号内数字为百分误差, SIF单位为
图8为γ=45°圆片面裂纹采用1212各比例下KⅡ、KⅢ计算值与理论值的比较, 可以看出随比例的减小, 计算值与理论值越接近, 且裂纹面网格为1212时计算值的误差已在5%内。
对γ=0°椭圆片裂纹面网格分别采用312、612、1212、1616四种划分, 发现后两种划分能获得相对精确的解。图9为γ=0°椭圆片面裂纹采用1212各比例下KⅠ计算值与理论值的比较, 可以看出随比例的减小, 计算值与理论值越接近, 当比例为
对γ=45°椭圆片裂纹面网格分别采用612、1212、1616三种划分, 发现后两种划分能获得相对精确的解。图10为γ=45°椭圆片面裂纹采用1212各比例下KⅠ、KⅡ及KⅢ计算值与理论值的比较, 可以看出随比例的减小, 计算值与理论值越接近。
3 结论
1) 裂纹面的网格划分对SIF计算结果影响很大。对FRANC3D, 把裂纹面的网格划分为12份, 用有比例的划分方法按1:4划分, 可获得更高的精度。
2) 外部网格疏密对SIF计算结果几乎无影响。
3) 在计算的过程中, 尽量不采用二次形函数。用线性形函数可更快地得到相同精度的计算结果。
参考文献
[1]贾学明, 王启智.三维断裂分析软件FRANC3D.计算力学学报, 2004;21 (6) :764—768
[2]戴峰, 王启智.有限宽切槽对CCNBD断裂试样应力强度因子的影响.岩土力学, 2004;25 (3) :427—431
[3]刘斌, 沈士明.基于FRANC3D的三维疲劳裂纹扩展的数值模拟.煤矿机械, 2007;28 (12) :52—54
[4] Xiao Xinke, Yan Xiangqiao.A newnumerical analysis for a semi-cir-cular surface crack.Engineering Fracture Mechanics, 2007;74 (16) :2639—2641
[5] Xiao Xinke, Yan Xiangqiao.A numerical analysis for cracks emana-ting from a surface semi-spherical cavity in an infinite elastic body byFRANC3D.Engineering Failure Analysis, 2008;15 (1—2) :188—192
技术强度 第11篇
【关键词】高层建筑工程；梁柱节点；混凝土施工技术
0.引言
混凝土施工在建筑工程施工过程中是一个重要的步骤，特别是在高层建筑不断发展的今天，混凝土施工技术就更为重要，只有控制好混凝土施工技术，才能有效保证工程质量。而目前多数高层建筑中存在着不同强度等级混凝土的施工情况，这样就造成了梁柱节点处的施工难度增大。本文结合工程实例，对多强度的混凝土施工技术进行探讨。
1.工程概况
某住宅小区是由A、B、C三栋高层建筑组成，其中A、C栋为地上28层，B栋为地上30层，地下1层，裙楼3层，框剪结构。总建筑面积116800m2，建筑高度112.915m。该工程设计为多种强度等级的混凝土。其中竖向构件混凝土强度等级分别为C50、C45、混凝土强度C40、C35、C30、C25，梁板结构混凝土强度为C25。
2.多强度等级混凝土浇筑方案
当柱、核心筒墙混凝土强度等级高于梁、板混凝土强度等级不超过2级时(10MPa)可根据实际情况采用柱、核心筒墙混凝土随同梁、板一起浇注。但考虑到梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁、板的混凝土强度，可能会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足，以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足，可相应采用加插短筋(柱主筋数的0～50％)的方法进行补强。整个方案应征得设计单位同意。
当地下室外墙与梁板混凝土强度等级不同，柱和核心筒体与梁板混凝土强度等级不同，级差大于2级以上时，在柱、墙梁底向上10mm～15mm处设置水平施工缝，柱、墙混凝土分两次浇筑。第一次先浇筑柱和核心简体混凝土到梁底面向上15mm处；第二次浇筑混凝土前，在梁柱核心简体距离柱边梁上设置钢丝网片，应在支梁侧模前做好此工作；浇筑不同强度等级混凝土的顺序为：先核心筒体区梁、柱、墙高强度等级混凝土，其次浇筑地下室外墙混凝土(分次浇筑)，再浇筑梁、板混凝土(分次浇筑)。必须在梁柱节点高区混凝土和地下室外墙混凝土初凝前浇筑梁板混凝土。为避免梁、板低强度等级混凝土流入柱、核心筒墙高强度等级混凝土范围，以及防止高强度等级混凝土流淌过远，造成浪费。因此在施工过程中，在柱、核心筒墙、梁板节点处四周确定合适的距离(600mm)加设钢丝网。
3.混凝土浇筑方式及流程
混凝土的施工可根据一次浇注方量、浇注种类、混凝土供应情况、气温、机械及人员等情况，每个自然层采取分两次浇注或一次性浇注的方法。其具体方式及流程如下：(1)主体结构中每个自然层作为两个施工段：浇筑柱、核心筒墙混凝土(混凝土浇至梁底向上15mm处)→安装梁、模板，梁板钢筋工程+浇筑梁、板混凝土。(2)每个自然层作为一个施工段，即柱、核心筒墙、梁、板混凝土一次性浇筑。混凝土浇筑顺序：浇筑核心筒墙→浇筑柱混凝土→浇筑梁、板混凝土。
4.施工过程质量控制
4.1确定各强度等级混凝土配合比
施工单位应提前对商品混凝土搅拌站试验室提出各种强度等级的混凝土技术指标(混凝土加缓凝剂，初凝时间不小于8h等)。同时应要求实验室考虑在满足强度等级及可泵性的条件下，对柱子混凝土，尽可能减少水泥用量、减少水灰比、减少含砂率、减少坍落度、增加石子含量，并对粉煤灰和外加剂的用量作相应的调整。商品混凝土搅拌站试验室按照相应技术要求进行试配制。试配后制作试块，测量坍落度、初凝时间、终凝时间，到28天进行强度试验。试验各项指标合格，开出各种配合比单经监理工程师确认后，按配合比投料搅拌混凝土。每次搅拌的混凝土要求沙、石料同一产地，水泥同一厂家同一批号，外加剂同一厂家生产的产品。
4.2混凝土坍落度选择
在施工现场必须加强不同强度等级混凝土输送监督和调度工作。根据浇筑部位的不同选用不同强度等级及不同坍落度的混凝土，控制好浇筑进度，确保强度等级不同的混凝土在初凝前整体浇筑完毕。同时在现场，应对每车混凝土都进行坍落度检测。
4.3混凝土的运输与浇注
混凝土运输应以最少的转载次数和最短时间，从搅拌地点运到浇筑地点。其混凝土的延续时间不宜超过相应的规定。作为拦截高强度等级混凝土的方式，钢丝网片的设置与梁板钢筋绑扎同时进行，位置位于在梁上距柱边距离600mm处，钢丝网片应绑扎牢固，能够抵抗混凝土浇注时的冲击力。浇筑时，先浇筑柱、核心筒墙的高强度等级混凝土区；后浇筑梁板低强度等级混凝土区，浇筑混凝土的原则允许高强度等级混凝土流至梁上距柱边距离600mm，超过钢丝网片，不允许低强度等级混凝土流入柱、核心筒墙区。对少量通过网眼渗入梁底的冷浆要及时处理干净。当采用输送管输送混凝土时，应由远而近浇筑；同一层的混凝土，先竖向结构后水平结构的顺序，分层连续浇筑；当不允许留施工缝时，区域之间，上下层之间的混凝土浇筑停歇时问，不得超过混凝土初凝时间。
梁板的混凝土采用二次振捣法，即在混凝土初凝前再振捣一次，增强高低强度等级混凝土交接面的密实性，减少收缩。混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不宜超过2m。梁、板应同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”即先浇筑梁，根据梁高分层阶梯形浇筑。当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前推进。和板连成整体高度大于1m的梁，允许单独浇筑。浇筑时，浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底混凝土充分振实后再下二层料。用“赶浆法”保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，每层均应振实后下料，梁底及梁帮部位应振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件。梁，柱节点钢筋较密时，浇筑此混凝土时，宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑，并用小直径振捣棒振捣。
4.4混凝土养护
混凝土养护应及时，使其不会因温差和强度等级不同而产生收缩裂缝。浇水次数以能使混凝土面层保持湿润状态为准，特别是梁。除了板面浇水外；还应在板下梁侧浇水养护，并尽可能推迟梁侧模的拆模时间。防水抗渗混凝土养护期不少于14天；一般混凝土养护不少于7天；后浇带混凝土养护不少于28天。
5.结语
总之，要熟悉有关技术规范和操作规程，了解设计要求及细部、节点做法，弄清有关技术资料对工程质量的要求，弄清完成施工任务中的薄弱环节和关键部位，然后对施工现场进行勘察和了解，仅限于对工程图纸的了解是不够的，要清楚、全面了解工程，掌握工程概况，必须亲自到现场进行勘察、了解。认真了解工程的基本情况，有利于更好地实施管理，落实施工方法，更好地完善工作。
【参考文献】
［１］胡世琴.高层建筑施工过程混凝土工程质量控制研究[D].西安建筑科技大学，2007.
技术强度 第12篇
1 飞机静力试验概述
飞机结构静力实验的目的在于:1) 确定结构在一定静载荷作用下的应力分布和变形形态;2) 确定结构的刚度和稳定性;3) 确定结构的最大承载能力, 即强度;4) 从承力的角度评价结构承受静载荷的合理性;5) 验证理论分析和计算方法的可靠性, 或由实验提出新的理论和计算方法。
结构静力实验同理论分析和计算一般是互相验证、互为补充的, 但有时由于结构的复杂性和受力的特殊性而无法进行准确的理论分析或计算, 结构静力实验就成为确定结构强度、刚度或稳定性的唯一的方法。
2 适航审定性研究
由于飞机的结构强度对飞机飞行安全的重要性, 因此, 世界各国的飞机适航审定部门对飞机的设计和性能都有明确的规定。目前, 国内对轻型飞机的适航标准借鉴的是美国颁布的适航规范ASTM F2245-11《轻型运动飞机的设计和性能的标准规范》, 其中对飞机结构强度要求有明确的条款规定:1) 第5.1.1.1条:强度要求以限制载荷 (使用中预期的最大载荷) 和极限载荷 (限制载荷乘以规定的安全系数) 来表示。2) 第5.1.3.1条:结构必须能承受限制载荷而无有害的永久变形;在直到限制载荷的任何载荷作用下, 变形不得妨害安全运行。3) 第5.1.3.2条:结构必须能够承受至少三秒钟的极限载荷。
对飞机结构的静力试验要求如下:第X2.1条:机翼对称载荷试验;第X2.3条:机翼非对称载荷试验 (包括:剪切、扭转) ;第X2.4条:后机身载荷试验 (包括:对称水平尾翼载荷、垂直尾翼载荷) ;第X2.5条:前机身载荷试验。
根据以上适航条款对飞机结构强度的要求可以看出, 飞机适航审定工作更关注的是飞机结构强度试验, 而不是理论分析, 理论分析只能作为参考。
3 国内外适航验证情况
国外适航审定工作起步较早, 飞机结构强度适航验证方面经验丰富, 另外, 全尺寸结构静力试验比较复杂, 从40年代开始全尺寸结构静力试验都通过杠杆系统加载, 并采用多点协调加载系统, 保证各加载器能按预定比例加载, 在结构破坏时能自动卸载, 以避免破坏部位的继续扩大;目前, 国内外的静力试验已采用电子计算机控制的电动液压伺服系统自动闭合回路协调加载系统, 有多个加载器、几百个加载点、几百个测量通道、几千个应变片, 从而导致整个飞机静力试验设备复杂、庞大、成本高昂。而一般轻型飞机仅用专用夹具对机翼或相应结构进行试验, 随着飞机更改需不断制造新的夹具, 且不易进行不同受载情况的综合试验。同时不易满足试验部件的边界约束条件要求。
在国内, 轻型通用飞机的研制也取得了巨大的成就, 也衍生出了不少关于轻型通用飞机结构强度试验的成果。由沈阳航空航天大学与辽宁通用航空研究院联合研制的“锐翔”轻型电动飞机 (见图1) 是国内第一款以ASTM F2245-11作为适航审定基础并且已经成功取得适航证书的复合材料双座电动轻型飞机。根据适航条款要求的飞机结构静力试验内容, 研制出了轻型飞机静力试验台并且已经成功的应用到了的适航取证工作中。该试验台能根据飞机实际的力的传递情况, 调整固定支撑杆的位置, 对飞机相应部分的位置固定, 施加约束, 然后再对试验考核部位施加载荷, 从而真实的模拟飞机在空中飞行时的受力情况。可进行轻型飞机的全机试验中机翼、平尾、垂尾加载等试验项目, 试验所需设备、器材少, 降低了试验成本, 大大减少了静力试验前期繁琐的试验准备工作, 缩短了试验准备周期, 符合轻型小飞机研制过程中成本低廉的要求。
4 关键技术研究
飞机结构强度静力试验是飞机适航审定工作中不可或缺的部分, 为了减少轻型通用飞机在试验中的成本, 大大减少静力试验前期繁琐的试验准备工作, 缩短试验准备及研制周期, 必须根据轻型通用飞机的特点, 研制出多功能静力试验台, 才能符合轻型小飞机研制过程中成本低廉、周期短的要求。
用于轻型通用飞机静力试验的多功能试验台设计要求包括:1) 结构简单;2) 成本低廉;3) 操作方便;4) 功能多样, 能满足全机试验, 也能满足部件级试验 (包括:机翼、平尾、垂尾等) ;5) 能采集试验数据, 试验数据包括应变、位移。
5 结束语
由于国内通航产业起步较晚, 轻型飞机的适航审定工作经验不足, 因此要多吸取国外适航审定成功经验;国内, “锐翔”轻型电动飞机结构强度适航审定成果, 可以为国内其他通用飞机研制单位提供一个很好的借鉴。尽管国内在飞机适航审定方向上起步较晚, 相比国外还有很长的路要走, 但随着我国国内低空空域的逐步开放, 国家对通航产业的不断鼓励和政策上的支持, 根据我国的实际国情, 借鉴国外的适航审定经验, 我国的通航产业必将迎来大好的机遇。
参考文献
[1]Stewart, K., Wagener, J., and Abate, G..Design of the Air Force Research Laboratory Micro Aerial Vehicle Research Configuration[C]//45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, AIAA Paper 2007-667, Jan.2007.
[2]Cárdenas, E., Boschetti, P., Amerio, A., and Velasquez, C..Design of an Unmanned Aerial Vehicle for Ecological Conservation[Z].Infotech@Aerospace, Arlington, VA, AIAA Paper 2005-7056, Sept.2005.
[3]Ma, S.F., and Shiue, T.K..Aircraft Airworthines Certification:Static Bench Testing of an Airfoil Elevator[J].Experimental Techniques, Vol.27, No.1, Jan.-Feb.2003, pp.32–35.doi:10.1111/j.1747-1567.2003.tb00097.x
[4]Smith, H.W..Static Test of an Ultralight Airplane[J].Journal of Aircraft, Vol.25, No.1, 1988, pp.37–40.doi:10.2514/3.45538.
[5]Wong, A., and Luke, G..The Static Testing of a Lockheed P-3 Orion Wing Leading Edge Centre Section[J].Aeronautical and Maritime Research Lab.Rept.DSTO-TR-0423, Melbourne, Australia, Nov.1996.
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