几种磁测残余应力方法及特点对比

对几种磁测残余应力的方法和特点进行了归纳对比,它们是磁巴克豪森效应应力检测方法,利用逆磁致伸缩效应测量应力,利用铁磁类材料的磁记忆检测应力分布,应力致磁各向异性法SMA(Stress-induced Magnetic Anisotropy)和磁致伸缩法(Magnetostriction).从目前研究现状而言,利用Barkhausen效应实施铁磁类结构构件应力检测技术相对来说最为成熟和广泛,但它有自身的缺陷,故本文又介绍了1台新的磁力仪MAPS(Magnetic Anisotropy and Permeability System),并对MAPS及其他的磁力仪作了比较.     

磁致伸缩材料的应力感知机理

简介了磁致伸缩材料的伸缩效应及产生机理 ,磁测应力原理 ,磁致伸缩效应在检测钢管隔热层下腐蚀缺陷中的应用 ,并推导了磁场 -伸缩 -力耦合传感方程 ,试图从这些方面揭示磁致伸缩材料的应力感知机理 ,为其在土木工程中的应用提供理论依据。     

利用逆磁致伸缩效应检测钢铁结构应力状态

总结了利用磁致伸缩及逆磁致伸缩效应来测应力 ,利用威德曼及逆威德曼效应测扭矩 ,说明了利用逆磁致伸缩效应检测钢铁结构应力状态的可行性     

建筑钢结构焊接残余应力磁测技术研究

本文从铁磁材料内部磁畴结构角度出发,介绍了铁磁材料的应力致磁各向异性特性。磁弹性法测残余应力即通过对材料导磁率变化的检测反映材料表面的应力水平。将磁弹性应力检测技术应用到工程实际中,标定了Q235钢的磁测灵敏系数,利用sc21型残余应力磁测仪对建筑钢结构的焊接残余应力进行了测量。     

钢铁材料结构构件工作应力的检测方法及特点

针对钢铁材料结构构件工作应力的检测方法进行了归纳总结。可分为有损与无损检测方法及钢铁材料磁力耦合应力检测方法。有损应力检测方法有削磨面积法、小孔法 ;无损应力检测方法有电阻应变计测量法、X射线法、光弹性法超声波法。利用巴克豪森效应检测应力 ;利用逆磁致伸缩效应测量应力 ;铁磁材料应力的磁弹性检测方法及磁记忆应力检测方法都包括在磁力耦和应力检测方法之中 ,这也正是一种不同于常规的无损检测的新思路 ,即基于磁特性的钢铁结构无损应力检测方法。这种基于钢铁材料磁力耦和特性的应力检测方法比常规无损检测方法先进了一步。     

阳逻大桥钢锚箱焊缝超声冲击降低焊接残余应力工艺试验研究

基于超声冲击消除焊接残余应力机理及特点,利用磁致伸缩效应方法,对在超声冲击后焊缝区域不同深度残余应力有不同变化的系列试验进行测试,结果表明,超声冲击后表面塑性变形层深度内残余拉应力可以大幅降低、甚至产生一定压应力。试验结果的数据分析对超声冲击方法消除焊缝残余应力的工艺研究与工艺制定具有较大的实用价值。     

桥梁缆索损伤检测技术分析

介绍了桥梁缆索损伤的人工检测方法和无损检测方法,并着重总结分析了各种无损检测方法包括磁致伸缩技术、漏磁技术等的检测原理及当前的研究运用现况,可为以后的研究工作提供指导。     

磁致伸缩导波技术在桥梁缆索腐蚀检测的研究进展

缆索体系作为现代土木建设广泛应用结构之一,作为主要承载部件对整体结构的安全性和使用寿命至关重要。目前可用于缆索体系检测方法主要有视觉检测、索力测量法、声发射、射线、磁性、超声、磁致伸缩导波检测等;本文对上述检测方法进行简要论述和对比的基础上,指出磁致伸缩导波无损检测技术由于具有检测长度大,覆盖结构区域广,可检测远离检测仪器难以到达的区域,无需开挖或拆除包覆层、防腐层等独特的优势,逐渐成为应用广泛的缆索新型无损检测方法。本文对磁致伸缩导波检测原理、传感器、检测实验研究和仪器开发及其应用进行了总结回顾,并对该技术现阶段研究难点和热点以及未来研究趋势进行了归纳总结。     

稀土超磁致伸缩震源的设计

本文基于稀土超磁致伸缩声波换能器与传统声波换能器的优点,从结构和电路两个方面进行介绍稀土超磁致伸缩震源的设计,作为一种新型震源必将在工程检测中发挥重要作用。     

磁致伸缩导波在锚杆检测中的初步研究

本文提出卜种利用磁致伸缩效应在锚杆中产生导波以实现对锚杆长度检测的方法，并搭建了相应的实验平台予以实验验证。在多种实验确定相应的最佳工作模式后，分别进行了室内和室外检测实验。结果表明，这种方法可以用于实际的锚杆长度检测中，且具有使用方便，成本低廉，效果显著等特点。尽管目前最多只能完成长10m左右锚杆的埋土检测，但通过后续对发射接收电路的改进以及工作模式的选择，这种方法完全可以符合更长锚杆的检测需求，满足绝大部分现有的锚杆长度检测需求。     

钢铁材料结构磁力耦合检测机理

从钢铁结构工程应用的角度 ,迫切需要一种既能检测构件应力大小、分布以及构件的疲劳 ,而不通过测量应变而测应力 ,就能瞬时、定点、在线的检测方法。本文正是基于钢铁材料结构的磁力耦合关系来判断钢铁材料结构是否存在潜在的或已形成的缺陷 ,并能针对钢铁构件的应力集中、早期失效、早期损伤实施早期诊断。为了实现这种切实可行的无损在线检测方法 ,本文建立了钢铁材料磁力耦合传感方程 ,为以后开发可用于钢铁材料结构工程检测的磁力传感器奠定了相关的理论基础。     

Fast and highly efficient removal of dyes under alkaline conditions using magnetic chitosan-Fe(III) hydrogel

The dyeing effluent of high alkalinity, which could not be treated efficiently by traditional wastewater technologies, highlighted the need to explore a technically feasible, highly efficient and cost effective method. Thus, a fast and highly efficient method for the removal of dyes under alkaline conditions using magnetic chitosan-Fe(III) hydrogel was proposed. Firstly, chitosan-Fe(III) hydrogel was prepared by a chelation procedure with cheap and environmentally friendly chitosan and iron salts. We characterized the sorption and desorption of C. I. Acid Red 73, a common type of anionic dye, on magnetic chitosan-Fe(III) hydrogel, to understand its availability for alkaline dyeing wastewater. Sorption of dye to chitosan-Fe(III) hydrogel was fast (adsorption could reach equilibrium in less than 10 min) in a wide pH range, and agreed well to the Langmuir-Freundlich adsorption model with a high maximum adsorption capacity of 294.5 mg/g under pH = 12. Meanwhile, 1 mol/L NaOH was used to desorb the dye efficiently (desorption efficiency 94.4%) and 0.1 mol/L HCl was applied to regenerate the chitosan-Fe(III) hydrogel. The results showed that the chitosan-Fe(III) hydrogel could retain its high efficiency after the desorption and regeneration. The common coexisting ions almost had no negative effect on the dye adsorption of chitosan-Fe(III) and the removals of a variety of anionic dyes suggest that the magnetic chitosan-Fe(III) hydrogel could efficiently adsorb both the acid and reactive dyes under alkaline condition. Overall, the results reported herein indicated that magnetic chtisoan-Fe(III) with high adsorption efficiency and strong magnetic property is very attractive and implies a potential of practical application for alkaline dyeing effluent treatment.     

磁通量传感器及其在桥梁工程中的应用

缆索和预应力筋是桥梁结构中的重要组件,及时监控监测它们在施工和运营期间的受力状态极其重要。基于磁弹效应测量原理的磁通量传感器,可有效地测量缆索和预应力筋的应力,是一种新的无损检测技术。文中对磁通量传感器的原理和性能进行了详细的研究,包括测量公式、温度影响、缆索构件自身影响和密封防水性能等。磁通量传感器使用时,不需要了解构件的加载历史和使用情况,通过感应构件的磁特性变化测量应力,可用于新制的桥梁缆索、既有桥梁缆索和预应力筋,对既有桥梁缆索需要现场绕制传感器。文中对磁通量传感器应用于实际工程如湛江海湾桥斜拉索监测、南宁葫芦顶桥体内预应力监测和宜宾长江大桥斜拉索施工和运营监控监测等进行了介绍。     

Effect of principal stress direction during consolidation on the shear strength properties of natural granite residual soil

In numerous real-life civil engineering practices, including multi-stage embankment construction and foundation pit excavation, the direction of the major principal stress σ₁ becomes rotated. In these cases, the granite residual soil may be subjected to inclined consolidation (IC) with σ₁ being inclined, because of the relatively high permeability as a result of the fissures formed during weathering. While the effect of the σ₁ direction during the shear on the strength of granite residual soil (inherent strength anisotropy) has been primarily established, little is known about how the soil strength is affected by the direction of σ₁ during consolidation. This paper presents the effects of IC on the shear strength properties of natural granite residual soil through undrained hollow cylinder torsional shear tests. The effect of the soil structure is also considered by testing remolded soil specimens. The results reveal that while IC changes neither the shape of stress–strain curve nor the specimen features at failure, it leads to an increased ultimate shear strength in terms of both the undrained strength and stress ratio, with the remolded soil being more affected. The presented data provide new insights into the understanding of residual soil strength behaviors.     

长期交通荷载作用下路基沉降的实用计算方法

目前尚没有方法能很好地预测长期不规则交通荷载引起的路基沉降变形。土在长周次微小振幅荷载作用下产生塑性变形的机理尚不清楚,现有弹塑性理论也很难描述这种变形。基于等价黏弹塑性模型的理论,提出了一个实用的预测长期交通荷载作用下路基沉降的计算方法。等价黏弹塑性模型由两部分组成:一部分为黏弹性模型,用于计算地基的动力响应,采用了Ramberg–Osgood动剪切模量公式和Hardin-Drnevich阻尼比公式;另一部分为计算残余应变的经验公式。根据动三轴试验所揭示的无黏性土在长周次循环荷载作用下的变形特点,以及移动荷载作用下路基土单元动应力过程的特点,建立了本模型中计算残余应变的经验公式。在得到各单元的残余应变后,可结合有限元方法计算得到路基的沉降。     

土石坝心墙水力劈裂的数值研究进展

 总结国内外心墙水力劈裂的数值研究发展,主要成果体现在：(1) 数值分析法有总应力分析法和饱和土固结的有效应力分析法两种,而非饱和土固结有效应力分析法是一种新方法;(2) 利用数值分析法计算结果判断心墙水力劈裂发生条件时,总应力分析法判别标准更合适;(3) 数值分析法的发展,大大促进了心墙水力劈裂发生影响因素的研究。     

应用磁通量传感器监测体内预应力研究

体内预应力筋位于预应力混凝土结构的内部,无论是施工还是服役阶段,往往很难对其隐蔽曲段进行检查。由于管道摩擦、锚具回缩、混凝土的瞬时压缩和长期收缩与徐变以及预应力筋松弛等原因,体内预应力不可避免发生预应力损失。预应力损失后,对预应力进行监测,确定永存预应力极其重要。磁通量传感器是基于铁磁性材料的磁弹效应原理制成的,该种测量方法直接监测构件状态,属于无损与非接触性测量方法,传感器安装方便且长期稳定性好。本文研究将磁通量传感器应用于体内预应力筋监测,对传感器的测量原理、传感性能、温度补偿、预应力筋松弛和疲劳影响、测试环境影响以及工程案例等进行了详细的研究,研究结果表明磁通量传感器是监测体内预应力的一种有效方法。     

不同节理粗糙度系数单裂隙渗流特性试验研究

 实际岩石裂隙的裂隙面具有不同的粗糙度,难以满足立方定律的使用条件。根据N. Barton和V. Choubey(1977年)提出的10条节理粗糙度(JRC)标准剖面轮廓曲线,本试验运用数控电火花线切割技术,加工出具有不同节理粗糙度系数(JRC = 0～20)的10个钢模板,制作出10个包含不同JRC值单裂隙的圆柱形水泥试样(直径f 50 mm,高度100 mm),采用RCCP联测系统测试不同JRC值单裂隙在不同应力水平下的渗透性。试验结果表明：(1) 在低应力水平下,JRC值对单裂隙的渗流特性有较大影响;随应力水平的增大,JRC值对单裂隙渗流特性的影响迅速减小;(2) 不同JRC值单裂隙的渗透率与有效应力之间的关系可用负指数函数描述,并表现出明显的非线性特征,低有效应力阶段试样渗透率随有效应力的变化速度大于中高有效应力阶段的变化速度。