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哈尔滨工程大学学报 2023年第10期44卷 1666-1672页

作者：崔家林张金钊张猛刘红兵曲先强哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 上海船舶设备研究所上海200031 哈尔滨工程大学烟台研究院山东烟台264000

为准确得到大型半潜船波浪弯矩监测结果,本文阐述了船体波浪弯矩间接监测传统方法,并基于某大型半潜船的全船有限元仿真验证该方法的精度。在船体波浪弯矩间接监测传统方法的基础上,提出一种稳定且精度较高的船体波浪弯矩间接监测的改... 详细信息

为准确得到大型半潜船波浪弯矩监测结果,本文阐述了船体波浪弯矩间接监测传统方法,并基于某大型半潜船的全船有限元仿真验证该方法的精度。在船体波浪弯矩间接监测传统方法的基础上,提出一种稳定且精度较高的船体波浪弯矩间接监测的改进方法,利用C-最优设计法和d-最优设计法优化长基线应变仪的安装位置,并通过全船有限元仿真构建改进方法的数学模型。对国内某大型半潜船进行实船监测和全船有限元仿真,验证了改进方法的精度,并将改进方法的计算结果与装载计算机的计算结果进行对比以进一步验证改进方法的适用性。

关键词：波浪弯矩间接监测 C-最优设计法 d-最优设计法长基线应变仪数学模型降维测点优化数值模拟大型半潜船实船监测

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基于dSP理论金尾矿砂UHPC的制备及其性能研究

基于DSP理论金尾矿砂UHPC的制备及其性能研究

引用

作者：卢言长安大学

学位级别：硕士

超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete,UHPC）具备优异的力学性能、耐久性能,可以很好的应用在大型机场、桥梁、军事基地、核电站以及高寒地区。然而,UHPC存在能耗大、成本高、养护条件苛刻等问题,严重阻碍了UHPC在实际工... 详细信息

超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete,UHPC）具备优异的力学性能、耐久性能,可以很好的应用在大型机场、桥梁、军事基地、核电站以及高寒地区。然而,UHPC存在能耗大、成本高、养护条件苛刻等问题,严重阻碍了UHPC在实际工程中的进一步应用。本研究针对金尾矿砂颗粒细、多棱角的特点,利用其填充效应、啮合效应以及成核作用,将工业废弃物—金尾矿砂作为全集料,以粉煤灰、硅灰作为活性填料制备金尾矿砂UHPC。通过均匀分布的超细颗粒致密体系（densified Systems Containing homogeneously arranged ultrafine Particles,简称dSP）理论实现了集料以及活性填料的紧密堆积,不仅可以降低UHPC的能耗和成本,并且还促进废弃金尾矿砂的高效利用。本文基于dSP理论,采用design-Expert实现了金尾矿砂UHPC的集料及胶凝材料紧密堆积,通过多目标协同优化配合比,建立了d-optimal design（dOd）预测回归模型,研究了活性填料紧密堆积与UHPC性能之间的关系,实现了力学性能和堆积密度的最优化。制备出了密实度高、性能优异的金尾矿砂UHPC。通过大量试验对金尾矿砂UHPC的性能进行研究,探究了细集料及活性填料的掺量对UHPC工作性能、力学性能、耐久性能和基体密实程度的影响;建立了金尾矿砂湿堆积密度与UHPC力学性能之间的关系;通过细集料及活性填料对UHPC微观结构的影响,探究了微观结构对UHPC性能的影响。得出如下结论: （1）d-最优设计法能够很好的运用到UHPC的配合比设计中,dOd模型具有良好的方差分析结果,相关系数精度高（R2均大于0.9）,p值显著（p值<0.0001）,可以精准的预测UHPC的各项性能。（2）金尾矿砂掺量表现出了对UHPC早期强度的高响应性,而硅灰和粉煤灰不利于早期强度的发展,养护到7 d时,抗压强度最高为84.1MPa,最低为43.2MPa,抗折强度最高为14.6MPa,最低为8.6MPa;养护至28 d时,硅灰的掺入有利于UHPC强度的提高,28 d抗压强度最高为110.0MPa,最低为63.0MPa,抗折强度最高为20.0MPa,最低为11.0MPa。（3）金尾矿砂UHPC在冻融循环、5%硫酸盐溶液浸泡环境中耐久性能优异。随着硅灰掺量的增加UHPC耐久性能先提升后减弱,硅灰掺量为10%时UHPC耐久性最佳。冻融400次质量损失率为0.73%,相对动弹性模量为94.3%。5%硫酸盐溶液浸泡120 d后,质量损失率为0.13%,相对动弹性模量为98.4%,抗压强度损失率为4.12%,抗折强度损失率为5.78%。（4）金尾矿砂UHPC的湿堆积密度和力学性能之间有很高的相关性（R2>0.9）。在不同硅灰掺量的条件下,金尾矿砂UHPC的湿堆积密度与养护7 d时的抗压强度和抗折强度的关系式为y=154.47x-35.84和y=24.51x-5.37;与养护至28 d时的抗压强度和抗折强度关系式为y=531.40x-281.34和y=74.88x-38.75。硅灰是影响金尾矿砂UHPC紧密堆积的关键因素,硅灰掺量为10%时金尾矿砂UHPC的湿堆积密度达到最大同时力学性能也达到最佳,湿堆积密度为0.779Kg/m3,28 d抗压强度为122.0MPa,28 d抗折强度为19.8MPa。

关键词：金尾矿砂超高性能混凝土 d-最优设计法紧密堆积力学性能

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