基于OBE理念的土木工程专业BIM教学改革

随着工程信息化的快速发展,国内建筑行业对BIM技术在建筑行业的需求逐渐增加,而精通BIM技术的人才却供不应求.高校作为向社会输送人才的重要机构,如何培养出掌握BIM技术的专业人才显得尤为重要.本文根据国内高校利用BIM技术教学的实际状况,分析了目前高校BIM课程教学所面临的问题,在OBE理念的指引下,提出了高校土木工程...     

基于微流控技术的营养盐原位分析方法的研究

现有国内的营养盐监测手段主要采用岸边在线监测或现场取样+实验室分析,不能实现原位长期监测,因此无法反映较远海域的营养盐参数变化趋势。为此,提出一种可用于原位监测营养盐参数的微缩实验室方法,采用微流控技术+光电检测技术,依据信号锁相放大原理,实时分析水样的吸光度,最终实现营养盐的原位监测。长期的海试数据与实验室数据的比对结果证明了该方法的可行性。本文提出的分析方法的实现对于海洋富养化生态灾害的监测具有非常重要的意义,也对保护海洋生态环境的健康提供技术支撑。     

原位海水总磷总氮传感器的微光信号检测电路设计

为实现海水原位总磷总氮传感器的微光信号检测,设计了基于正交同步检波功能的电路,分别对完全消解、显色后的海水样品进行不同波长条件下分光光度测量。对不同波长LED进行调制和信号的I/V转换,正交同步检波电路完成微光信号检测;经A/D转换,低通滤波电路后输入单片机进行处理;通过数字滤波算法进行平滑降噪处理,实现原位海水总磷总氮传感器的微光信号检测。实验表明:基于该电路的传感器具有精度高、稳定性好,抗干扰能力强、功耗低等优点。     

原位海水叶绿素a传感器的电路设计

为提取LED激发海水叶绿素a产生的痕量荧光信号,实现海水叶绿素a原位检测,基于荧光诱导检测原理结合正交同步检波电路,设计了荧光叶绿素a传感器。通过对激发光源的调制,输入电流信号的转换与放大,荧光信号的正交同步解调以及数字混合低通滤波算法实现海水叶绿素a浓度的原位检测。实验证明该海水叶绿素a传感器具有精度高、抗环境光干扰能力强、小型化、功耗低等优点,分辨率可达到0. 01μg/L。     

海洋浮游生物显微光学成像系统设计

为满足海洋浮游生物的观测,设计了大相对孔径、水下浮游生物观测专用变焦显微光学系统。该系统利用Zemax软件实现,物距模拟海水介质,采用平面水密隔窗,设计像面尺寸为8.8 mm×6.6 mm CCD感光板,显微成像系统倍率变化范围为1.0~4.0。变倍过程中数值孔径为0.15,物方线视场范围为8 mm×6 mm^2 mm×1.5 mm。最大视场下,奈奎斯特频率50 lp/mm处近轴视场和1视场的光学传递函数值均大于0.4;成像系统的畸变控制在3%以内。该显微成像系统结构简单,可以满足较小尺寸的浮游生物成像,为浮游生物的分析及浮游生物种群的研究提供技术支持。     

水质油污染原位传感器稳定性设计

由于受光源不稳、环境光干扰、标准曲线非线性及沾污的影响,传感器的稳定性表现不佳.为此,基于紫外荧光测量原理,分别从结构、工艺及算法3个方面做了优化设计.光路设计中引入了参比检测,ZEMAX软件仿真结果显示"十"字光路可行.聚四氟乙烯、光学镀膜的采用及电刷设计可有效防止油污粘附及生物附着.遮光罩为传感器营造一个检测暗腔,有效解决了环境光干扰问题.实验表明:传感器测量样品时,荧光信号的变异系数<0.3%.以浓度30 μg/L为例,模拟光强衰减时荧光信号的变异系数为1.28%.样品浓度为62.4 μg/L时,扩展不确定度为0.256 μg/L(k=2).传感器的稳定性设计取得了较理想的成果,但距离实际应用还有差距,主要是浊度、温度等影响因子未引入到算法修正模型中.     

碱厂白泥作为填埋场衬层防渗土料的探索研究

首先分别对白泥和在青岛2个填埋场取回的2种粘土防渗土料(风化土和亚粘土)的压实性、抗剪性、渗透性以及收缩性等几个主要的衬层设计指标进行了对比评价,结果表明,白泥具有较差的压实性、良好的抗剪性和抗干裂性,测得其在最优含水率及相近含水率下的击实土样的渗透系数均在10-7cm/s数量级范围内。然后将白泥与2种粘土防渗土料进行复合,形成2种混合式的复合土料(白泥+风化土和白泥+亚粘土)和2个夹层结构复合土料(白泥/风化土和白泥/亚粘土),测试其渗透系数:亚粘土添加量为30%～40%的白泥+亚粘土混合土料以及2个夹层结构复合土料的防渗性能较好,渗透系数都达了10-8cm/s数量级。