Kev tshawb fawb txog kev tshuaj xyuas fiber ntau faib thiab kev tshawb nrhiav thaum ntxov ntawm kev qhuav shrinkage thiab tawg ntawm av

Txheej txheem cej luam

Mastering txoj cai txoj kev loj hlob ntawm sab hauv strain teb thaum lub sij hawm txoj kev loj hlob ntawm qhuav shrinkage tawg nyob rau hauv cov av yog ib qho tseem ceeb prerequisite rau kev kawm lub tsim mechanism ntawm qhuav shrinkage tawg nyob rau hauv cov av. Txawm li cas los xij, cov qauv kev soj ntsuam tsis tuaj yeem tau txais cov yam ntxwv deformation ntawm cov av sab hauv thiab tsis tuaj yeem ua tau raws li qhov xav tau ntawm cov av qhuav shrinkage. Cov kev xav tau rau kev tshawb nrhiav cracking. Tang Chaosheng pawg neeg tshawb fawb tau npaj ib txoj hauv kev tshiab rau kev saib xyuas cov av kom qhuav shrinkage thiab tawg txheej txheem raws li kev faib khoom siv fiber ntau sensing technology (DFOS-OFDR), thiab pom tias DFOS-OFDR interrogation instrument (OSI-S) tuaj yeem tau txais cov av kom raug. drying thiab cracking txheej txheem. Lub spatial thiab temporal evolution yam ntxwv ntawm lub strain teb thaum lub sij hawm txoj kev loj hlob ntawm shrinkage tej kab nrib pleb tuaj yeem raug positioned, thiab tsim cov kab nrib pleb tuaj yeem paub ua ntej.

Cov txheej txheem kuaj

Cov av nplaum uas tau rov qab los yog cua qhuav, hauv av thiab dhau los ntawm 2 hli sieve. Tom qab ntawd cov av yog tov nrog tus nqi tsim nyog ntawm cov dej kom ua tiav lub hom phiaj noo noo ntawm 69% (1.9 npaug ntawm cov kua txwv) ntawm cov av nkos npaj txhij. Tom qab ntawd cov av nkos yog vibrating rau ntawm lub rooj vibrating rau 5 feeb kom tshem tawm tag nrho cov cua npuas, thiab tom qab ntawd nchuav rau hauv lub plexiglass pwm nrog qhov ntev ntawm 500mm, dav ntawm 50mm, thiab qhov siab ntawm 50mm ib zaug. Cov kab hluav taws xob kho qhov muag tso yog thawj zaug ntxiv 800g ntawm slurry (20mm siab) rau hauv cov pwm plexiglass thiab vibrate kom tau qhov chaw tiaj tus. Cov kab hluav taws xob kho qhov muag tau muab tso rau saum cov slurry, thiab tom qab ntawd 400g ntawm cov seem slurry (10 hli siab) yog nchuav rau hauv pwm thiab nqa tawm. Vibrate kom tshem tawm cov npuas. Nws yog ib qho tsim nyog sau cia tias ob qhov kawg ntawm cov kab hluav taws xob kho qhov muag hauv cov qauv hauv av tsis raug kho thiab tuaj yeem kho tau yooj yim raws li cov av shrinks. Cov kab hluav taws xob kho qhov muag tau txuas nrog DFOS-OFDR demodulator. Daim duab schematic ntawm cov cuab yeej saib xyuas siv nyob rau hauv qhov kev ntsuam xyuas yog pom nyob rau hauv daim duab 1. Kev ntsuas ziab yog nqa tawm ntawm chav tsev kub 30 ± 1 degree. Txhawm rau kom tau txais txiaj ntsig zoo dua ntawm kev pib thiab kev loj hlob ntawm cov av tawg thaum lub sijhawm ziab, lub koob yees duab digital tau siv los ntes cov duab daws teeb meem txhua 5 feeb, nrog tib zaus raws li DFOS-OFDR interrogation instrument (OSI-S) sampling.

Daim duab 1 Schematic daim duab ntawm cov cuab yeej kuaj

Cov qhabnias xeem

Evolution ntawm strain nkhaus nrog lub sij hawm qhuav

Daim duab qhia tau hais tias spatio temporal evolution ntawm txoj kab nkhaus ntawm 0 min mus rau 5500 min ntawm ziab. Raws li kev ziab ua tiav, qhov kev faib tawm ntawm cov kab nrib pleb maj mam hloov los ntawm lub xeev undeformed mus rau tag nrho lub xeev compressed, uas txhais tau hais tias cov qauv muaj ib tug nyiam mus rau hauv ntim vim dej poob, yog li squeezing lub internal strain optical cable. Muaj ob qhov pom tseeb compression cheeb tsam (A1 thiab A2) hauv daim duab, qhov twg cov kab mob siab tshaj ntawm -250 με rau -3000 με (A1) thiab -500 με rau -10000 με (A2). Cov evaporation ntawm cov dej hauv cov qauv pib los ntawm cov av saum npoo av. Raws li cov txheej txheem evaporation txuas ntxiv mus, cov pores ntawm cov av hauv av pib tsim cov dej-cua menisci, uas ua rau muaj qhov nce ntawm capillary suction thiab tsub zuj zuj ntawm tensile stress. Thaum lub zog tensile accumulated nce tshaj lub zog tensile ntawm cov av, shrinkage cracking yuav tshwm sim nyob rau hauv cov av. Nrog rau qhov tshwm sim ntawm thawj qhov tawg (4930 min), tensile strain tshwm thiab compressive strain tseem yuav txo qis, uas txhais tau hais tias ib zaug cov av tawg, qhov nce ntawm qhov tawg yuav ua rau muaj kev ntxhov siab tensile ntawm optical cable thiab tsim cov tensile sib xws.

Daim duab 2 Evolution ntawm av tawg morphology thiab spatial-temporal evolution ntawm strain nkhaus thaum lub sij hawm ziab ntawm 0 mus rau 5500 min

Raws li pom nyob rau hauv daim duab b, muaj 4 strain peaks ntawm lub strain nkhaus ntawm 0.29m, 0.36m, 0.20m thiab 0.10m, uas yog tag nrho raws li txoj hauj lwm ntawm 4 kab nrib pleb. Cov kab nrib pleb ntawm cov kab nrib pleb 1, 2, 3 thiab 4 ntawm 5500 min yog 8457.11 με, 3552.48 με, -719.67 με thiab -736.39 με feem. Qhov sib thooj qhov dav yog 6.41 hli, 6.61 hli, 4.45 hli thiab 4.54 hli feem. Nws tuaj yeem pom meej tias cov kab nrib pleb dav feem ntau sib haum rau cov kab mob tensile loj.

Thaum ntxov pom ntawm qhuav shrinkage tawg nyob rau hauv cov av

Cov txiaj ntsig tau txais hauv ntu dhau los qhia tau tias DFOS-OFDR thev naus laus zis tuaj yeem tau txais qhov chaw ntawm qhov tawg. Txhawm rau kuaj seb qhov kev thov thev naus laus zis tuaj yeem ua tiav thaum ntxov ntawm qhov pib qhov chaw ntawm cov av kom qhuav shrinkage tawg, qhov kev hloov pauv ntawm qhov dav ntawm plaub kab nrib pleb thiab lawv cov strain xeev nrog lub sij hawm ziab tau kawm. Cov evolution ntawm lub xeev lim tau los ntawm optical cable tsis tau tsuas yog muaj kev cuam tshuam cov av shrinkage ua ntej qhuav shrinkage cracking, tab sis kuj qhia tag nrho cov txheej txheem ntawm av tawg expansion.

Txhawm rau soj ntsuam ntxiv seb DFOS-OFDR thev naus laus zis tuaj yeem kwv yees cov av qhuav shrinkage tawg ua ntej, txoj kev tshawb no tau npaj peb qhov tsis muaj: Tm (lub sijhawm thaum cov av tawg tau kuaj pom los ntawm DFOS-OFDR), Tc (tau los ntawm kev soj ntsuam qhov muag liab qab lossis cov duab digital. ua tshuab) av tawg lub sij hawm) thiab ΔTp (lub sij hawm luv luv kwv yees ua ntej, txhais raws li qhov sib txawv ntawm Tm thiab Tc).

Daim duab 3 qhia txog kev hloov pauv hauv qhov dav dav thiab lim lub xeev nrog lub sijhawm ziab. Thawj qhov tawg (Crack 1) tau tshwm sim ntawm 4955 feeb, thiab DFOS-OFDR twb tau kuaj pom qhov pib ntawm cov kab nrib pleb ntawm 4930 feeb, qhia tias DFOS-OFDR thev naus laus zis tuaj yeem tshawb pom cov av qhuav shrinkage tawg li ntawm 25 feeb ua ntej. Ib yam li ntawd, rau qhov tawg 2, tawg 3 thiab tawg 4, qhov sib thooj ΔTp qhov tseem ceeb yog 55, 40 thiab 40 min feem. Qhov tseeb ntawm DFOS-OFDR demodulator (OSI-S) tuaj yeem ncav cuag 1 με. Xws li qhov raug siab ua rau DFOS-OFDR kom paub meej txog qhov me me deformation hauv cov av, tso cai rau kev tshawb pom ntxov ntawm cov av tawg. Rau txhua qhov tawg, lub sijhawm ua haujlwm ntawm kev tawg tau kwv yees los ntawm DFOS-OFDR thev naus laus zis txawv. Qhov no yog vim hais tias txawm tias cov av nkos kuj tau siv hauv qhov kev sim, cov av nkos tsis tuaj yeem ua kom zoo ib yam, uas yuav cuam tshuam rau kev faib cov khoom siv kho qhov muag hauv cov av. Qhov no cuam tshuam rau lub sijhawm ua haujlwm ntawm kev tshawb pom ntxov.

Daim duab 3 Kev sib raug zoo ntawm kev tawg dav thiab tawg txoj hauj lwm strain xeev

Kev sim cov txiaj ntsig

DFOS-OFDR thev naus laus zis tuaj yeem siv los saib xyuas cov kev hloov pauv ntawm cov kab nrib pleb qhuav ntawm cov av thiab sab hauv. Lub strain faib nkhaus tau txais los ntawm DFOS-OFDR tuaj yeem raug ntes cov yam ntxwv ntawm cov av shrinkage thiab tawg pib txoj haujlwm, thiab tau txais kev sib raug zoo ntawm cov kab nrib pleb thiab cov kab mob sib xws nrog lub sij hawm ziab, uas tuaj yeem muab kev pab rau kev tshawb nrhiav thaum ntxov ntawm qhov chaw tawg. . Piv nrog rau cov txheej txheem kev soj ntsuam kev sib cais ib txwm muaj, DFOS-OFDR yog ib qho kev faib tawm, tsis muaj kev puas tsuaj, muaj tseeb, muaj txiaj ntsig zoo thiab kev daws teeb meem siab hauv av kom qhuav shrinkage cracking xyuas thiab kev tshawb nrhiav thaum ntxov. Nws yog siv los kawm cov av saum npoo thiab sab hauv qhuav shrinkage tawg. Muab cov ntaub ntawv txhim khu kev qha.