基于纤维模型的CFT框架柱滞回性能模拟及模型灵敏度分析

研究了基于纤维模型的CFT框架柱滞回性能模拟的建模方法,建立了基于不同材料本构模型的CFT框架柱数值模型,并探讨了材料本构关系、纤维截面网格划分、积分点数量等因素对模拟精度的影响。以试验为依据,运用Opensees软件,通过计算结果与试验结果的对比,分析了影响滞回模型计算精度的主要因素。结果表明,受约束混凝土本构关系的下降段,钢材本构关系的强化段,是影响滞回模型准确性的主要因素,而网格划分和积分点数量的影响则主要体现在程序运行速率方面。研究将为基于纤维模型法的CFT框架柱滞回性能模拟分析提供理论依据。     

平原地区地磁观测室设计研究

基于现代无金属结构设计理念,首次提出了平原地区玄筋混凝土沉井式结构立体地磁记录室设计研究方案,该方案较传统设计在地磁记录室温差控制能力方面有大幅度的提高,可以为记录仪器提供稳定的温度工作环境;真正实现了"地磁观测",地下深层空间观测可以有效的屏蔽地表及外空间的大量干扰因素,地磁台站占地面积可明显减小,该地磁观测室观测资料的质量将会产生飞跃。     

分布式OTDR滑坡岩体推力监测系统的研究及应用

提出了一种用圆形弹膜片及微弯调制机构,进行滑坡崩塌岩体推力传感的分布式光纤传感系统以及一种不需双光路信号,就可减小光源波动及环境因素对测量的影响解调应力方法。推导出传感器的动态范围与分布个数的关系、传感器的灵敏度与应力的关系及瑞利后向散射光功率与应力的公式。建立起对岩体推力进行监测的试验系统。试验表明该传感器具有线性度好、重复性、准确度高及工程实用性好的特点。光纤传感器与其它类型的传感器相比,具有抗电磁干扰、结构简单、性能可靠、耐水性及电绝缘好、耐腐蚀;测量对象广泛,适用于多种物理量的监测;对待测场能够进行远距离、连续实时、分布式测量。因而在许多安全监测领域逐步受到人们的注意。分布式光纤压力传感器在桥梁、水利工程、建筑以及地质工程灾害监测中有着十分广泛的应用前景。其发展受到普遍的重视。目前高分辨率、高灵敏度的分布式光纤应力传感器多采用光相干方式,其光路结构复杂、调整难,工程实用性差。文中介绍的仪器为一种基于OTDR的分布式光纤压力传感器,具有较高的空间分辨率和测量灵敏度,工程实用性好。直接采用光纤应变传感器对滑坡、崩塌岩体、滑体推力进行监测,预测预报其灾害的发生,对滑坡、崩塌岩体防治工程监测,检测其施工质量,...     

Measuring solar irradiance profiles in the Arctic sea ice using fiber optic spectrometry via inclined holes

An irradiance profile measurement approach and profiling system were developed to measure the solar irradiance profile of the Arctic sea ice using fiber optic spectrometry. The approach involved using a miniature spectrometer to sense light signals collected and transmitted from a fiber probe. The fiber probe was small, and could thus move freely in inclined bore holes drilled in sea ice with its optical entrance pointing upward. The input-output relationship of the system was analyzed and built. Influence factors that determined the system output were analyzed. A correctional system output approach was proposed to correct the influence of these factors, and to obtain the solar irradiance profile based on the measurements outputted by this system. The overall performance of the system was examined in two ice floes in the Arctic during the 9 th Chinese National Arctic Research Expedition. The measured solar irradiance profiles were in good agreement with those obtained using other commercially available oceanographic radiometers. The derived apparent optical properties of sea ice were comparable to those of similar sea ice measured by other optical instruments.     

观测仪器和百叶箱的变化对地面气温观测值的影响 及其原因分析

在未来的几年来,中国几十年以来一直使用的地面人工气象观测系统将全部被自动观测系统所取代,观测系统的变化(对气温观测而言,主要是感应器的变化和百叶箱的变化)导致气象要素观测值的系统偏差将是不可避免的。检测地面自动观测与人工观测的地面气温的差异,并分析产生这种差异的原因,对于分析我国气温时间序列的均一性,科学合理使用我国长期气候序列进行气候变化研究具有重要的科学意义,同时对于改进我国地面自动观测系统,减少观测值的系统误差,具有重要的业务应用价值。选取在同一观测场观测、具有同种防辐射百叶箱、不同感应仪器的人工和自动两种地面气温观测系统所获取的5个国家基准站的平行观测资料,分析了不同时间尺度(小时、日、月)的观测和统计值的差异,揭示了两种系统获得的气温测值的偏差,并分析了产生这种偏差的原因,近似估算了仪器精度、仪器灵敏度、太阳辐射和红外辐射等影响因子导致的偏差值。观测仪器的变化对气温测值有较明显的影响,日、月、年平均气温相差0.2左右,太阳辐射对不同仪器的影响不同是主要原因,同时,两种仪器存在0.1左右的系统观测误差,对环境温度变化的敏感性的差异也可引起一天中的不同时段存在0.1—0.15的差异。通过对3个台站不同百叶箱、相同仪器的对比观测试验资料的分析,表明从总体上看,百叶箱的变化对气温观测值的影响不大,但玻璃钢百叶箱内的气温对环境气温变化较木质百叶箱更灵敏。     

纤维矿物粉尘在Gamble溶液中的溶解行为

本文用人工配制的Ｇａｍｂｌｅ溶液和三个酸度系列,研究了６对粉尘在模拟人体环境下９６ｄ的溶液特征和生物持久性。结果表明：不同粉尘中铁元素的溶解速率多数出现两个峰值区,三八面体结构型粉尘中铁与镁元素溶解同步。高镁矿物粉尘溶解速率在第一阶段多出现峰值;沸石、硅灰石的钙溶解速率比较稳定,硅灰石在低ｐＨ值区表现出前高后低的特点;Ｓｉ在Ｇａｍｂｌｅ溶液中的溶解峰点在ｐＨ５体系中出现在４８ｄ以前,在ｐＨ７体系中     

深基坑支护桩布里渊光时域分布式监测方法研究

支护桩是深基坑支护结构中的关键组成部分,其支护效果直接影响到深基坑的稳定性,因此对支护桩应力应变状态 的监测十分重要。该文选择了一种能够单端测量的分布式光纤感测技术-布里渊光时域反射计（简称BOTDR）,将其应用 于深基坑支护桩的变形监测,介绍了这一技术的基本原理、需解决的关键问题及实施技术路线,并结合南京某深基坑工 程,验证了这一技术方法的监测效果。结果表明,基于BOTDR的监测方法可以对深基坑支护桩进行全分布式监测,方法可 行,结果准确,为深基坑支护桩监测提供了一种新的技术手段。     

基于FBG的4用户、2.5 Gb/s OCDMA-PON实验研究

光码分多址(OCDMA)技术具有全光处理,异步接入,高安全性等优势.无源光网络(PON)为接入网"最后一公里"瓶颈提供了最佳的解决方案.基于光码分复用的无源光网络(OCDMA-PON)充分发挥了OCDMA 技术的特点及PON技术的优势,在未来光接入网中有很大的应用潜力.介绍了OCDMA-PON系统以及FBG编解码器的结构原理.在此基础上采用二维光正交码,设计了4个发送用户和1个接收用户的OCDMA-PON系统,进行了速率为2.5 Gb/s的传输实验.结果表明在多用户随机接入的情况下,该系统能正确解码,性能良好.     

基于温度测量的分布式光纤渗漏监测技术机理探讨

在简述分布式光纤传感技术测温原理的基础上,从三维微元体传热过程出发,推导了具有渗漏和内热源的多孔介质传热微分方程,给出了基于温度测量的分布式光纤渗漏监测技术的不同监测方法的监测方程。最后,从持续线热源的角度,阐述了分布式光纤监测渗漏的基本原理     

双壳纲韧带文石纤维的纳米形貌及光学反射特征

采用场发射扫描电镜及微型光纤光谱仪对21种双壳纲韧带中文石纤维的纳米形貌及光学反射特征进行研究,经过对比分析及统计结果表明:形貌上,文石纤维是由约30 nm～80 nm的亚颗粒沿纤维轴向排列而成,呈串珠状结构;纤维横截面常呈近六边形或浑圆形,但棕带仙女蛤、砗蚝及粒帽蚶呈长六边形.纤维直径及相邻纤维间距与生物种类有关,变化范围分别为65 nm～222 nm及88 nm～214 nm.除了砗蚝及粒帽蚶韧带无光学反射外,其他韧带均存在位于可见光范围内单反射峰,并随湿润程度增大而增加,反射强度也增大主波长还发生红移,从而导致韧带的水致变色现象,变色范围为28 nm～145 nm.韧带文石纤维独特的纳米形貌及其复杂的水致变色现象的发现对生物的矿物学及光子学研究具有重要的意义.