短切碳纤维木质复合材料导电性能数值分析

采用施胶木材纤维作为主体材料,加入短切碳纤维制成具有导电性能的短切碳纤维木质复合材料(SCFRW),通过表面电阻率测量实验,得到SCFRW表面电阻率离散数据.数据分析结果显示,碳纤维的加入赋予了复合材料良好的导电特性,且表面电阻率与温度呈现出负效应关系.为了更直观描述SCFRW样板表面电阻率在17～80℃连续的变化规律...     

基于电阻率断层扫描技术探测林地土层厚度

土层厚度对林地生产力具有重要影响,是评价林地土壤质量的重要指标。为了对林地土壤的土层厚度进行调查,该文应用电阻率断层扫描技术对林地土壤土层厚度进行了研究,对其可适用性做出评价。通过在野外试验点对土壤电阻率的实地断层扫描,将其结果与实际测定得到的基岩特征电阻率相结合,预测土层厚度,并将预测值和实地基坑开挖数据进行比较。结果表明,研究区土层厚度多在小于2 m的范围内,电阻率断层扫描技术估测结果与实测结果相符(均方根误差为0.2678),初步表明该技术在估算林地土层厚度方面具有良好的适用性。该研究结果为土壤学方面相关研究提供重要手段,也将对土壤质量评价和土地利用等相关工作提供指导。     

基于ERT技术反演红壤剖面水分入渗过程

水分运动是土壤中物质和能量传输的主要驱动力，但是水分在土壤中的运动轨迹复杂多变，难以直接捕捉。本研究以第四纪红黏土发育的红壤为研究对象，借助电阻率成像技术（ERT），反演水分在林地和农地土壤中的入渗过程。研究发现，ERT技术能够实现水分在红壤包气带入渗过程的可视化，ERT测定的表观电阻率的变化量与烘干法测定的土壤水分之间呈极显著正相关关系（P<0.01），林地的决定系数为0.72，农地为0.53。土地利用类型影响水分入渗的范围和方式，在2 cm水头高度注水100 L的情况下，林地的入渗深度大于80 cm，而农地约为50 cm，在此基础上，继续注水200 min，林地和农地均出现明显的优先流现象。但是，林地的优先流比农地更为发育，林地是通过根系等大孔隙快速向下传输，而农地则以“指流”的方式，间断性向深层运动。在土壤层次复杂、背景含水量高、土壤黏重等不利因素的影响下，ERT技术依然能捕捉优先流在红壤中发生和发育的过程。     

Multi-electrode 3D resistivity imaging of alfalfa root zone

Information on the amount and spatial distribution of plant roots is increasingly needed for understanding and managing crop behaviour. Soil electrical resistivity (ρ) tomography has been proposed as a non-destructive method for root biomass quantification and mapping in trees but evidence is needed on the applicability of the technique at low root density and in herbaceous plants.We produced high-resolution 3D DC soil resistivity tomograms in containers with bare soil (B), and alfalfa (Medicago sativa L.) (A1) on a silt loam soil, and alfalfa on a loam (A2). Root biomass (RMD), root length density (RLD), soil electrical conductivity (EC) and water content (θ) were measured destructively.The pattern of soil resistivity matched the spatial distribution of θ in bare soil and of RMD in rooted soil. Univariate linear relations were found between ρ and θ in bare soil and between ρ, RLD and RMD in rooted soil. Across all data RMD and soil texture (P < 0.01) explained a high proportion of variability in soil resistivity.This allows to conclude that soil resistivity is quantitatively related to root biomass in herbaceous plants even at low root density (biomass < 0.001 Mg m⁻³), providing a basis for the development of resistivity-founded methods for the non-destructive spatial detection of root mass in situ, but the response in ρ is of the same order of magnitude as the effects of grain size and water content. Therefore in field studies reciprocal masking of low-density roots and other soil features is possible, and the effect of variation in other soil properties should be explicitly addressed.     

基于特征选择的黄土湿陷性预测研究

【目的】探讨视电阻率、剪切波速、导热系数及比热容等指标与黄土湿陷性的关系,从中选择可用于进行黄土湿陷性预测的指标,以简化黄土湿陷性的评价方法。【方法】在湿陷性黄土场地采取试样进行视电阻率、导热系数及比热容等试验,同时在相应取土层位进行野外剪切波速测试,运用特征选择技术,通过主成分分析、CART决策树及粒子群优化等算法对测试与试验指标进行分析。【结果】视电阻率、剪切波速在众多的测试试验指标中信息量大、重要性强,与土层埋深结合可作为黄土湿陷性的预测变量。实际工程湿陷量的预测结果表明,预测值的相对误差为-9.7%。【结论】采用视电阻率、剪切波速及土层埋深预测黄土湿陷性是可行的。     

石墨残存化合物的官能团与电性能的理论分析

通过式外光谱仪的分析测定，确定石墨残存化合物存在朱少官能团，这些官能团对石墨的结构有影响，对石墨的性能也有直接影响，通过电阻率的测定，发现了性能的重大变化，本文对其影响做了详细分析。     

改进常规的交流四极法测量土壤高电阻率

由于现有的交流四极法仪表难以在高电阻率土壤中进行测量，为此，提出了两种扩大四极法测量电阻率范围的方法，即极距调整法和并联电阻法。极距调整法是采用不等的是极间距，以改变电阻表的测量范围。并联电阻法是在电流电极之间或电位电极之间并联一个已知阻值的电阻，以提高ＺＣ－８表测量高电阻率的范围。分别推导了它们的计算公式，讨论了并联电阻法ｒ值的确定、对测量计算值的影响和Ｒ０的选用原则及其实际应用。改进后的交流四     

涂层面电阻率的测试方法

在给出有限长管道沿线电位、电流分布方程的基础上，提出了涂层面电阻率测试方法，即衰减因子法和极化电位电流密度法。在对长管道的涂层面进行电阻率测量时，可将管道分成若干段，通过极化电位和电流密度对涂层电阻率进行计算。讨论了阴极极化电位与管道保护电位的关系，分析了管道电流测试误差大的影响因素。     

ERT与TDR联合反演层状土壤水分运动过程

土壤水是地表水与地下水联系的纽带,是物质输送和运移的载体,在土壤-植物-大气（SPAC）系统中起着关键性的作用。土壤水分运动是一个非常复杂的过程,为充分了解水分在土壤中的运动过程,应用微扰动的高密度电阻率仪（ERT）监测了一层状结构的土壤剖面在注水入渗试验前、后不同时刻的电阻率的变化过程;同时,用时域反射仪（TDR）测量了点尺度上土壤体积含水量,建立了土壤电阻率和含水量的定量关系。结果表明,高密度电阻率法能够较为准确地监测土壤水分入渗深度和剖面含水量,土壤水分运动以向下的垂向运动为主并伴有微弱的水平流动;当土壤含水量低于0.15 cm³·cm^-3时,随着含水量的增大,电阻率变化较大;当土壤含水量较高时,电阻率随含水量的变化不明显;根据建立的电阻率和含水量的定量关系公式,估算出在土壤界面处当上层土壤质量含水量达到0.136 g·g^-1时水分开始向下层入渗,相关研究成果为定量分析土壤水在分层界面处的变化情况提供了一种新的方法。