DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 无人机环绕目标飞行控制 3.1. 环绕目标识别 激光雷达固连在无人机上，可探测载体坐标系 x b o y b 平面内的物体的距离和所处方位角。由于无人机在飞行过程中，机体有时是倾斜的，实际应用中，与无人机处于同一高度的水平面内的物体信息对于环绕目标飞行控制意义更大，因此有必要将载体坐标系的物体信息通过由机体姿态信息得到的坐标变换矩阵变换到水平面内，变换关系为 [ x h   y h   z h ] T = C b h [ x b   y b   0 ] T 。 目标可以看作是由多个激光雷达探测点构成的集合，用 O B J i 表示第i个目标，包含n个激光雷达探测点的目标可表示为 O B J i = { p 1 ， p 2 ， ⋯ ， p j ， ⋯ ， p n } ，其中 p j 为一个激光雷达探测点，包含距离 r j 和方位角 γ j 两个信息。由一个激光雷达探测点开始，根据目标扩充判定规则逐步添加临近的激光雷达探测点，最终获得独立的目标。如图3所示，有第n − 1和第n个相邻激光雷达探测点。 图2. 姿态角控制器框图 图3. 目标扩充判定规则示意图 同时考虑相邻探测点间夹角和探测点与激光雷达间距离两个因素将式(9)作为目标扩充判定规则 [ 11 ] ，若满足式(9)，则第n探测点相对于第n − 1探测点连续，目标集合可继续扩充，否则建立新的目标，其中FACD为连续体判定因数。 { d D i s = | r n − r n − 1 | a r c D i s = min ( r n ， r n − 1 ) * | γ n − γ n − 1 | d D i s ≤ F A C D * a r c D i s (9) 其中r和 γ 分别为激光雷达探测点的探测距离和方位角，下标表示探测点编号。 激光雷达进行距离探测时存在错误的距离探测信息，错误的距离探测信息可能会使一个目标被分割为两个目标，当相邻目标边界探测点间包含点数少于a个探测点(a为可选正数，例如a取3)，可用目标扩充判定规则对相邻目标边界进行判定，目标边界是指目标两端的激光雷达探测点，若满足目标扩充判定规则可以合并这两个目标。 为了在众多目标中确定环绕目标，环绕目标选取遵循以下三个限定条件： 1) 目标集合中所有探测点的平均距离avrD在[50， 250] cm范围内； 2) 目标集合中多数探测点位于机头方向正负50˚范围内； 3) 环绕目标集合包含的探测点数多余其他目标集合包含的探测点数。 3.2. 转差角和目标距离 转差角定义：将机头向着目标中心方向旋转，到达目标中心方向旋转过的角度，逆时针旋转的转差角为正，反之为负。 为了确定环绕目标的中心方向，若环绕目标左侧边界小于等于右侧边界，从右侧边界向内搜寻探测点作为新边界，将新边界与左侧边界比较，若新边界距离小于左侧边界距离或新边界与左侧边界夹角小于20˚，停止继续向内搜寻，将新边界作为环绕目标的新右侧边界。若环绕目标右侧边界小于左侧边界，从左侧边界向内搜寻探测点作为新边界，将新边界与右侧边界比较，若新边界距离小于右侧边界距离或新边界与右侧边界夹角小于20˚，停止继续向内搜寻，将新边界作为环绕目标的新左侧边界。 将棱柱形物体作为环绕目标，转差角 δ 如图4所示。 目标中心方向为： γ o = ( γ l + γ r ) / 2 (10) 其中 γ o 为目标中心方向， γ l 为左侧边界方位角， γ r 为右侧边界方位角。 目标方向与机头方向的角度差即转差角为 φ d = γ o − γ u (11) 其中 φ d 为转差角， γ u 为机头在激光雷达探测区域对应方位角。 图4. 转差角示意图 无人机与环绕目标距离即目标距离为 r o = ( r 1 + ⋅ ⋅ ⋅ + r m + r m + 1 + ⋅ ⋅ ⋅ + r 2 m ) / ( 2 * m ) (12) 其中 r o 为目标距离， r 1 ， r 2 ， ⋯ ， r m 为目标中心方向左侧与目标中心方向邻近的连续m个激光雷达探测点， r m + 1 ， r m + 2 ， ⋯ ， r 2 m 为目标中心方向右侧与目标中心方向邻近的连续m个激光雷达探测点，m为可选正整数值。 3.3. 环绕控制 无人机环绕目标飞行，包括目标锁定控制和定距控制。目标锁定控制是指将转差角反馈到转向控制PD控制器，控制器输出量控制机头转向目标中心方向。定距控制是指在目标锁定的基础上将目标距离反馈到定距控制PD控制器，控制器的输出量用于控制无人机在设定的环绕距离上飞行。无人机环绕目标飞行控制框图如图5所示。
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user: 4. 实验与分析 4.1. 实验装置 实验使用的无人机为轴距550 mm的四旋翼无人机，控制系统主控制器采用支持硬件单精度浮点运算的Cortex-m4微控制器，工作频率为168 MHz。采用一体的MEMS三轴陀螺仪和三轴加速度计，数据输出频率为100 Hz，MEMS磁力计数据距输出频率为75 Hz。所用激光雷达可探测360˚范围内障碍物，有效探测距离为10~600 cm，探测频率为10 Hz，每秒探测2000个数据点。实验平台及实验环境如图6所示。 图5. 无人机环绕目标飞行控制框图 。(a) 目标锁定；(b)定距控制 图6. 实验装置及实验环境 4.2. 姿态角解算方法对比分析 采集传感器数据分别采用EKF滤波方法做多传感器数据融合和采用单一传感器计算姿态角对比如图7所示。图7(a)和图7(b)分别使用加速度计算姿态角(上图)，由于四旋翼无人机在飞行过程中机架高频振动和加速度计的噪声特性等因素导致加速度的测量有较大噪声，进而解算的姿态角也有较大噪声。采用加速度计数据和陀螺仪数据通过EKF融合计算姿态角(下图)，通过EKF数据融合后，横滚角和俯仰角的噪声明显减小。图7(c)中直接采用角速度积分计算偏航角(上图)，可以观察到随着时间增长偏航角积分误差累积越来越大。而采用磁力计数据计算的偏航角和角速度积分计算的偏航角通过EKF做数据融合(下图)，有效抑制了偏航角的误差累积。 4.3. 环绕飞行实验 实验中环绕目标为直径为80 cm的柱状物体，设定与目标距离为95 cm，环绕飞行一周的时间约为55 s，实验曲线如图8所示，整个环绕飞行中航向角即机头方向在[−180， 180]˚范围内变化，转差角在[−12， 8]˚范围内变化，达到了对环绕目标的锁定效果，在30~35 s内环绕速度过快，转差角出现了−12˚较大跟踪误差，实验中目标距离在设定距离正负10 cm范围内变化，完成了环绕目标飞行的控制。 图7. 单一传感器姿态解算和EKF融合对比。(a) 俯仰角；(b) 横滚角；(c) 偏航角 图8. 柱状物体环绕实验曲线
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user: 5. 结论 随着无人机产业的发展，无人机在工业领域的应用越来越广泛的应用，无人机作为一种新型的桥梁检测装备，受到了人们的关注。为了适应无人机对桥梁支座检测的需求，降低操控无人机的难度，提出了一种利用激光雷达解算的转差角和目标距离信息控制无人机环绕桥墩飞行的方法。通过柱状物体环绕实验验证了所提出环绕目标飞行控制方法的可行性。环绕飞行实验中无人机环绕速率不能过快且无人机与环绕目标间的距离存在小幅度的波动，激光雷达数据处理方法和环绕飞行的控制方法有待进一步改善。
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user: 摘 要 为了解决目前高校机械专业实验设备价格昂贵、数量少、安全性差等问题，本文构建了一套基于Unity3D技术，具有高仿真性、强交互性的冲压成形虚拟仿真实验系统。通过对模型的建立与优化、系统漫游、碰撞检测等关键技术的研究，设计了具有演示模式、操作模式、认知模式的虚拟冲压实验系统。该系统依据板料冲裁间隙实验的实验原理，详细地模拟了金属板料冲裁实验的全过程，实现了冲压实验过程演示、模具拆装展示、设备认知和实验操作，获得了较好的实验教学效果。 关键词 :Unity3D，三维交互，虚拟仿真，碰撞检测，实验教学 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 虚拟仿真实验的概念于1989年由美国弗吉尼亚大学的威廉·沃尔夫(William Wulf)教授最先提出 [ 1 ] 。虚拟仿真实验通过人与周围实验环境进行交互，是对真实实验进行模拟或再现的一种实验模式。国外影响力较大的虚拟实验系统有Learn Anytime Anywhere Physics物理实验室 [ 2 ] 、Newton虚拟教学软件 [ 3 ] 、牛津大学的虚拟化学实验室 [ 4 ] 、加拿大西北大学的虚拟物理实验室 [ 5 ] 。我国虚拟实验的研究较晚，主要有中国科技大学的几何光学实验设计平台 [ 6 ] 、四川师范大学的虚拟仿真化学实验室 [ 7 ] 、清华大学的“电力系统及大型发电设备安全控制和仿真”国家重点实验室 [ 8 ] 等。 冲压成形实验教学存在实验设备数量少、仪器设备相对落后、实验资源不能突破时空限制、人均实验资源占有率低、实验教学模式单一、实验危险性较高等缺陷，难以达到较好的教学效果。虚拟仿真实验系统具有节省资金、突破传统实验在硬件设备上的限制和时空的局限等优势，具有开放性和共享性，优化教育资源，拓展实验教学模式。学习者可通过交互设备与系统中的虚拟设备进行交互，完成与真实实验一样的操作。本文将虚拟仿真技术应用在冲压成形实验教学中，构建具有强烈的沉浸感、实时性、交互性的冲压成形虚拟仿真实验系统。
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user: 2. 冲压成形虚拟实验系统的构建 2.1. 虚拟实验系统设计流程的构建 冲压成形教学实验包括压力机和模具结构认知、板料冲裁操作、冲裁件尺寸测量和数据整理等内容，为了构建一套具有现实意义的冲压成形虚拟仿真系统，根据冲压实验的目的和要求，系统主要由演示模式、操作模式、认知模式三个场景模式所组成，其总体结构及设计流程如图1所示。 图1. 冲压成形虚拟实验室的总体结构 2.2. 虚拟实验系统的功能模式分析 为了便于实验操作，系统主界面上设计了四个按钮，以实现系统功能模块的切换或退出，各功能模块又能准确、生动地展示系统典型特征： 1) 演示模式是实验操作过程的全流程播放，各组成部分真实感强，结构表征清晰，相互关联运动准确无误，直观而又生动地展示了整个实验操作过程，便于学生快速领会冲压实验的主要内容和金属板材塑性成形原理。 2) 操作模式使用户不仅可以漫游浏览整个冲压实验室，还可以在逼真的虚拟实验场景中进行实验操作，实现了操作面板的手动控制、冲头的更换、冲裁过程模拟、冲裁件尺寸检测、数据生成和记录等操作和功能交互，避免了操作错误可能造成的伤害或设备损坏，并根据需要变换实验参数，完成相应的实验操作，增进了学生对冲压成形工艺的认识，为分析冲压工艺参数对冲压质量影响奠定了良好基础。 3) 认知模式采用鼠标移动实现了设备结构高亮显示和性能说明，使学生对设备和模具结构有一个更加清晰的认知。同时，通过认知模式中的实验课件，有利于学生更清楚地了解实验原理及实验目的。
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user: 3. 虚拟仿真系统设计关键技术 3.1. 模型的结构优化与渲染 冲压成形设备结构复杂、零部件众多、标准各异，而虚拟实验系统不仅要求形状逼真，尺寸精确，运行轻便。单一的建模设计软件难以满足系统设计的要求，必须采用新的设计方法加以处理，方可构建一个逼真而又运行快速的虚拟仿真系统 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 。 为了兼顾三维模型的准确和系统运行的便捷，采用图形设计和图片处理的混合建模方法，是决定系统功能实现的关键。系统采用三维软件UG构建压力机主要零部件和冲裁模具的几何造型，利用3ds Max建立具有运动变形功能的弹簧和弹顶橡胶。在不影响模型外观的视觉效果下，尽可能地简化模型，将不运动的零部件固化为一个零件建模，减少零部件的数量，少使用圆角命令，以减少模型的面数，用纹理映射表现模型一些外部细节特征等。 运用LOD技术简化景物的表面细节，减少场景的几何复杂性，提高绘制算法的效率。采用顶点删除、边折叠算法进行场景分块生成，再加以分层调用，简化场景，降低其复杂程度，加快了场景实时显示速度，有效的构建了冲压成形虚拟实验室，如图2所示。 3.2. 系统的三维交互处理 3.2.1. 虚拟实验漫游系统 为了逼真地模拟真实实验人们对冲压成形实验室的参观，采用Unity3D实现“上、下、左、右、跳”等逻辑操作，并封装成角色控制器组件，模拟第一人称或第三人称视角 [ 13 ] [ 14 ] 。 三维场景模型导入到Unity3D后，将角色控制器导入到当前工程，在Project视图将“Rigidbody FPS Controller”拖动至Hierarchy视图中，在Scene视图中以一个胶囊体对象的形式出现，如图3所示。“Rigidbody FPS Controller”对象共绑定了由官方提供的三条脚本：MouseLook脚本控制如何通过鼠标来移动视图；CharacterMotor脚本监听键盘事件，控制“前后左右”移动；FPSInputController脚本监听空格键，控制跳跃功能。通过鼠标或键盘控制来感受在虚拟空间中的运动。一般设定W、S、A、D键对应前、后、左、右移动，空格键对应视角的跳跃动作。 3.2.2. 虚拟场景中的碰撞检测 在冲压成形虚拟实验系统中，由于虚拟角色的漫游和压力机的机械加工运动，物体之间经常发生碰撞、接触和其他形式的运动，为使这些运动符合自然规律、避免物体间的相互穿透，需要给相应的物体添加碰撞器 [ 15 ] [ 16 ] 。 图2. 冲压成形虚拟实验室 图3. 第一人称组件 碰撞检测是实现系统交互的关键，运用Unity3D中的碰撞检测技术，为压力机添加的Box Collider碰撞器组件，为防止虚拟角色穿透设备及墙体，给所有障碍物添加静态碰撞器组件，对需要发生人机交互的物体添加刚体碰撞器组件，通过脚本控制对象发生碰撞检测和交互功能。 为实现冲头的正确装配和返回桌面，在机床模具部分添加一个与模具大小相符的Box Collider碰撞器组件并勾选is Trigger使之成为触发器，如图4所示，为所有冲头添加Box Collider碰撞器组件和Rigidbody组件。当上下模打开，通过鼠标拖拽冲头到机床模具附近，一旦接触模具上添加的Box Collider碰撞器组件就会调用OnTriggerEnter函数发生触发检测，此时脚本控制冲头迅速装配到模具正确位置。当冲裁结束后，通过脚本控制，冲头在离开模具上添加的Box Collider碰撞器时不发生触发检测，冲头回到桌面。
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user: 4. 结束语 本文以虚拟现实引擎Unity3D为开发平台，构建了具有逼真性、实时性、强交互性的冲压成形虚拟实验系统，模拟了冲压机床的操作过程和虚拟角色的场景漫游过程： 1) 采用UG对冲压机床及辅助设备进行三维建模，采用贴图材质表现细节，LOD技术(顶点删除技术、边折叠算法)优化模型，相比于传统几何建模，提高了计算机的实时渲染速度。 2) 利用Unity3D内置的强大物理引擎，导入角色控制器实现了角色漫游、添加碰撞器组件实现碰撞检测，使得系统具有符合自然规律的强交互功能。 3) 根据机械专业实验教学的需求，本系统设计了演示模式、操作模式、认知模式三种功能模式，各种模式侧重点不同，内容丰富，为实验教学提供了一种新手段。 图4. 为冲床添加的Box Collider碰撞器组件
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user: 摘 要 本研究以内容分析法探讨了国内外绿色装修的相关文献，整理出绿色装修评估指标及其下属项目内容；通过专家访谈法进行指标及其内容之意见调查，以确立评估指标与项目；利用模糊Delphi法，对调查问卷进行分析，以探讨各项指标与项目之重要程度。 关键词 :绿色装修，评估指标，模糊Delphi法，问卷调查 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前在中国大陆，关于绿色装修的统一标准，住建部或国务院尚未有十分明确的国标，这一方面促使了行业协会与行业企业的自由发挥，但另一方面也给企业和业主带来一定的困扰。针对这一问题，本研究以绿色装修评估指标为探讨对象，期望能为行业标准甚至国家标准出一份力。 本文搜集了国内外与绿色装修相关的部分标准和文献，结合美国建筑协会1994年制定的LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)标准 [ 1 ] 与美国绿色建筑委员会(USGBC)与美国室内设计师协会(ASID)于2008年共同建设的绿色装修的知识网站REGREEN [ 2 ] ，将室内装修循环系统分为规划、运输、使用、回收、再生五大指标。这五大指标及其内含项目分别为： 1) 规划指标：管控空气质量、环境控制、建立环保共识、避免废纸产生、材料选用、减少修改设计 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ； 2) 运输指标：使用本地劳工、控制污染、废弃物、回收废弃物 [ 1 ] - [ 6 ] ； 3) 使用指标：低耗散性材料、室内控制系统、高耐用材料、通用设计、收纳设计 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 7 ] ； 4) 回收指标：再生材料 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ] ； 5) 再生指标：使用现有材料、弹性设计、室内循环系统 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。
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user: 2. 评估指标 本研究通过与实际执行绿色装修之设计师进行访谈，利用内容分析法，将上述指标及其内含项目进行修正，并假设成变量后，汇总如表1所示。
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user: 3. 专家问卷资料之适合度检验 通过专家访谈后，确立绿色装修的评估指标及其内含项目，参考文献 [ 10 ] ，编制模糊Delphi法问卷实施问卷调查，其受测样本属性及信度、K-S检定，兹分述如下。 3.1. 受测样本属性 本研究自2017年4月28日至7月24日止，以“绿色装修评估指标的构建”问卷调查表，以立意取样方式针对从事绿色装修业者寻找问卷调查对象。由于本研究课题具有很强之专业性，故问卷发放不宜 Table 1 Summary of the revised assessment by using content analysis metho 指标 项目及变量假设 下属内容及变量假设 A-规划 建立环保共识 A 1 建立业主环保意识 A 11 控制修改次数 A 12 节约装修材料 A 13 避免过度设计 A 14 空间计划 A 2 建立业主环保意识 A 21 控制修改次数 A 22 节约装修材料 A 23 避免过度设计 A 24 沟通媒介 A 3 减少纸本传递 A 31 应用多媒体 A 32 环境控制系统 A 4 提高室内空气对流 A 41 选择净化空气之植栽 A 42 装设节能照明 A 43 使用温控系统 A 44 B-运输 降低运输次数 B 1 避免重复运输 B 11 确认材料及运输工具尺寸 B 12 使用本地劳工 B 13 运输污染 B 2 避免废弃物飞散 B 21 选择合法回收场 B 22 C-使用 避免过度汰换 C 1 采用易清洁之材料 C 11 提高家具及设备之耐用度 C 12 增加物品使用频率 C 13 D-回收 可再生材料 D 1 使用可快速再生材料 D 11 选用可分解材料 D 12 控制污染物 D 2 监控污染源 D 21 避免污染物扩散 D 22 妥善处理有害物质 D 23 废弃物回收 D 3 回收废弃材料 D 31 回收剩余材料 D 32 E-再生 使用现有材料 E 1 再应用旧材料 E 11 再制现有家具 E 12 再利用原设备 E 13 表1. 利用内容分析法修正后的评估内容汇总 过多过广。本次问卷调查共发出问卷18份，回收有效问卷计15份，有效问卷回收率为0.83%。有效样本个人属性的分布状况如下： 1) 性别：男性13名(86.7%)；女性2名(13.3%)。 2) 年龄：30岁以下1名(6.7%)，31~40岁8名(53.3%)，41~50岁4名(26.7%)，50岁以上2名(13.3%)。 3) 工作年限：3~5年2名(13.3%)，6~10年3名(20.0%)，11~15年7名(46.7%)，16~20年1名(6.7%)，21年以上2名(13.3%)。 4) 最高学历：高中职1名(6.7%)，专科2名(13.3%)，学院大学5名(33.3%)；硕士7名(46.7%)。 5) 教育背景：室内设计9名(60.0%)，建筑/空间设计1名(6.7%)，美术美工1名(6.7%)，家具木工1名(6.7%)，其他3名(20.0%)。 6) 是否担任室内设计相关专业教学工作：有5人(33.3%)。 3.2. 信度及K-S适合度检定 本研究调查问卷共计32题，受测者以自身实务经验针对绿色装修评估指针项目及其必备程度的问卷进行填答。其问卷填答内部一致性Cronbach的 α 值为0.857，显示本问卷填答信度达到很可信( 0.7 ≤ α < 0.9 )的程度。然后，针对本问卷数据，以Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验法进行常态性检定，针对实际次数分配与理论分配是否配合适当，或样本母体为何种型态，进行适合度检验，如表2所示。 从表2数据统计结果可以得知，在95%的信心水平之下，K-S检定的分析结果显示除了评估项目A 32 、A 43 、B 22 、D 23 等4项 p < 0.5 达显著性外，其余28项未达显著符合常态分配。
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user: 5. 研究结果 本研究针对15位具有绿色装修思想及情怀并亲身实践过的设计师进行问卷调查，汇总前述访谈与评估数据，了解各评估项目的重要程度。通过第一阈值(6.0)筛选的普通重要项目与通过第二筛选阈值(7.52)筛选的相对重要项目，分别标记符号“〇”及“◎”，以代表其重要程度的不同。具体如表4所示。其中，案例执行标记了“√”的，表示该项目所有被问卷调查者都会执行。 Table 4 Case execution tableand the importance degree of the evaluation indicator 指标及其项目 模糊评估值 通过阈值6.0 通过阈值7.52 案例执行 A-规划 A 11 建立业主环保意识 8.10 〇 ◎ √ A 12 控制修改次数 7.09 〇 √ A 13 节约装修材料 7.67 〇 ◎ A 14 避免过度设计 7.73 〇 ◎ √ A 21 预留日后线路管道 6.15 〇 A 22 符合使用者尺度 6.97 〇 √ A 23 选择适当的施工方式 7.76 〇 ◎ √ A 24 使用低耗散性材料 8.28 〇 ◎ √ A 31 减少纸本传递 6.14 〇 √ A 32 应用多媒体 5.57  A 41 提高室内空气对流 7.19 〇 √ A 42 选择净化空气之植栽 7.00 〇 √ A 43 装设节能照明 9.12 〇 ◎ √ A 44 使用温控系统 7.25 〇 √ B-运输 B 11 避免重复运输 5.92 √ B 12 确认材料及运输工具尺寸 6.00 〇 B 13 使用本地劳工 5.66 √ B 21 避免废弃物飞散 8.96 〇 ◎ B 22 选择合法回收场 8.35 〇 ◎ √ C-使用 C 11 采用易清洁之材料 6.82 〇 C 12 提高家具及设备之耐用度 8.56 〇 ◎ √ C 13 增加物品使用频率 7.54 〇 ◎ D-回收 D 11 使用可快速再生材料 7.50 〇 ◎ √ D 12 选用可分解材料 8.14 〇 ◎ √ D 21 监控污染源 7.19 〇 D 22 避免污染物扩散 8.62 〇 ◎ D 23 妥善处理有害物质 8.27 〇 ◎ √ D 31 回收废弃材料 8.10 〇 ◎ D 32 回收剩余材料 8.56 〇 ◎ E-再生 E 11 再应用旧材料 7.64 〇 ◎ √ E 12 再制现有家具 7.70 〇 ◎ E 13 再利用原设备 8.12 〇 ◎ 表4. 评估指标与项目的重要程度及案例执行表 通过案例了解绿色装修，不仅体现了设计者及业主的环保观念，而且可以通过设计者在执行层面(如：设计规划、工法及材料选用等方法)达成绿色装修。绿色装修在现今气候变迁的大环境下亦逐渐成为趋势，通过设计者或业主主动的绿色行为可降低对环境的伤害。目前国内民众重视生态保育的概念逐渐发展成熟，逐渐提升了对居住环境的健康、环保诉求，由此可知绿色装修有逐渐快速发展之趋势。然而，由于目前国内尚未有完整的国家绿色装修规范或标准，导致许多设计师、业主在执行过程常有无所适从，执行成效不高的情形仍较普遍，后续仍须通过相关的法令制定绿色装修的相关规范。
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user: 摘 要 锦屏二级水电站引水隧洞上覆岩体一般埋深1500~2000 m，最大埋深约为2525 m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点，为超深埋长隧洞特大型地下水电工程。最大地应力可达到70 MPa以上，在隧洞开挖过程中，由于存在超高的地应力，局部岩体出现了强烈的岩爆和变形。地应力测试钻孔中经常出现岩饼现象，孔壁则会出现变形甚至塌落，给地应力测试造成很大的困难。通过孔壁周围应力状态的理论分析、钻孔孔内电视摄像、岩石单轴抗压试验成果分析和多种岩体地应力测试方法等研究，证明钻孔变形对地应力测试的影响，及其与岩体地应力之间的关系，找到了消除和减少影响的解决办法，得到在高应力条件下的可靠的岩体原始地应力测试成果。 关键词 :锦屏二级水电站，超高压，地应力，孔壁变形，水压致裂，孔内电视 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 锦屏二级水电站工程规划了7条平行布置的穿越锦屏山的隧洞：其中2条起交通作用的辅助洞(开挖洞泾5.25~6.50 m)采用钻爆法开挖，并于2008年8月贯通；4条引水隧洞开挖断面12.4~13.0 m，其中2#和4#引水隧洞采用钻爆法分上、下台阶开挖，1#和3#引水隧洞采用TBM全断面掘进；1条施工排水洞(开挖洞泾7.20 m)采用TBM掘进。每条引水隧洞长约16.7 km，一般埋深1500~2000 m，最大埋深2525 m [ 1 ] 。 隧洞进入深埋段后，出现了多种高应力破坏形式。完整性好的脆性大理岩洞段常见的高应力破坏形式有片帮、破裂、应力节理和岩爆；完整性一般的大理岩洞段，高应力破坏还会受结构面的孔径影响，形成高应力—结构面破坏组合型破坏；完整性差的大理岩洞段挤压变形、应力坍塌是常见的围岩失稳形式 [ 1 ] 。 然而，在埋设2000 m左右的隧洞内进行地应力测试钻孔时，不仅出现了大量的饼状岩芯，并发现了一定数量的钻孔孔壁崩落现象，孔径发生变形呈椭圆型，对岩体原始地应力测试产生很大困难。通过孔壁周围应力状态的理论分析、钻孔孔内电视摄像、岩石单轴抗压试验成果分析和多种岩体地应力测试方法等研究，证明钻孔变形对地应力测试的影响，及其与岩体地应力之间的关系，找到了消除和减少影响的解决办法，得到在高应力条件下的可靠的岩体原始地应力测试成果。
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user: 2. 孔壁周围的应力状态 现行的《水电水利工程岩体应力测试规程》(DL-T5367-2007)和《水利水电岩石试验规程》(SL264-2001)中推荐的方法有：孔壁应变法、孔底应变法、孔径应变法、水压致裂法和表面应变法五钟。前四种均需要在测试岩体中钻孔。钻孔孔壁周围的应力状态和变化，或多或少对地应力测试产生影响。 未打钻之前，应力处于平衡状态．打钻后(小孔半径为a)，钻孔周围的原岩应力平衡状态被破坏，为保持平衡，孔壁应力重新分布．多数研究者研究孔壁周围的应力状态应用Kirsch方程 [ 2 ] ，即： σ r = σ H + σ h 2 ( 1 − a 2 r 2 ) + σ H − σ h 2 ( 1 − 4 a 2 r 2 + 3 a 4 r 4 ) cos 2 θ + Δ p a 2 r 2 ； σ θ = σ H + σ h 2 ( 1 + a 2 r 2 ) − σ H − σ h 2 ( 1 + 3 a 4 r 4 ) cos 2 θ − Δ p a 2 r 2 ； σ Z = σ v − 2 v ( σ H − σ h ) cos 2 θ ； σ r θ = σ H − σ h 2 ( 1 + 2 a 2 r 2 − 3 a 4 r 4 ) sin 2 θ 。 (1) 式中： σ r 、 σ Z θ 、 σ θ 和 σ Z 分别为作用于孔壁的径向应力、剪切应力、切向应力和垂直应力； σ H 和 σ h 分别为最高和最低水平原岩主应力，见图1； σ v 为原岩垂直应力； r为到中心轴的径向距离； θ 为从 σ H 方向按逆时针方向计算所； v为岩石泊松比； Δ p 为超过岩石孔隙压力多余的钻孔流体压力。 从式(1)可知，最大应力为切向应力， σ θ 沿 σ H 的起拱线作用在0 = 90˚和270˚方向上。 当r = a时，即为孔壁的应力状态，由式(1)可知，在孔壁上，切应力为0，可不予考虑。 σ θ 和 σ Z 是角度 θ 的函数，在0 = 90˚或270˚时， σ θ 和 σ Z 取最大值，则式(1)变为 σ r = Δ p ； σ θ = 3 σ H − σ − h Δ p ； σ Z = σ v − 2 v ( σ H − σ h ) 。 图1. 钻孔横断面周围应力状态 如果 Δ p 变小，则 σ r 变小， σ θ 变大，如果 σ θ 超过岩石的抗压强度，则岩石发生剪切破坏，即发生孔壁崩落。
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user: 3. 钻孔电视摄像 钻孔全景电视摄像是使用武汉长盛JL-IDOI型和武汉固德GD3Q-A型彩色高清晰数字全孔壁钻孔彩色电视摄像系统，仪器配备外径为Φ52和Φ70 mm的探头，图像水平分辨率为795 pixels，垂直分辨率为0.2 mm，深度记数精度为0.1 mm，自带编辑分析软件，可处理制成展开的孔壁图象或制成三维芯样图象。 在地应力测试孔钻进结束后，进行了钻孔全景电视摄像。从展开的孔壁图像上可清晰的看见孔壁崩落的现象，见图2。锦屏二级水电站辅助洞12#横通洞DK12-4钻孔的电视图像见附图1~附图3。
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user: 4. 岩石强度试验成果分析 试验岩芯取自距锦屏二级水电站辅助洞11#横通洞45 m的A洞，属于白山组地层。取芯断面共设置了3个地质钻孔：两个水平孔B、C距底板1 m，孔深10 m；斜孔A向南倾斜且位于A洞横断面内，与水平面夹角约45˚。3个钻孔的内径均为50 mm。共取11块岩样进行单轴抗压试验，18块岩样进行三轴压缩试验。 4.1. 单轴抗压试验 锦屏大理岩室内单轴抗压试验成果汇总于表1 [ 1 ] 。试验成果显示单轴强度的离散性比较大，强度最低98 MPa，最高144 MPa，平均113 MPa。试验测得的大理岩强度稍低于现场的锤击判断，岩样运输过程中的强度损失可能是一个重要因素。综合考虑，白山组大理岩的单轴强度应该在120 MPa以上。 4.2. 三轴压缩试验 锦屏大理岩室内常规三轴压缩试验分为3组，每组5~8个试样，围压范围覆盖2~50 MPa。不同围压条件下的峰值强度和残余强度成果汇总于表2 [ 1 ] 。 图2. 孔壁崩落缝 Table 1 The summary table of single-axis strength tes 试样标号 单轴强度 σ C (MPa) A38 105 A45 122 A47 124 A48 105 A49-1 105 A49-2 101 B11 123 B34 99 B35 98 C29 144 C35 121 表1. 单轴试验强度汇总表 Table 2 The summary table of three-axis test peak intensity and residual strengt 试样编号 围压(MPa) 峰值强度(MPa) 残余强度(MPa) 峰值强度–残余强度(MPa) A46-1 2 143 42 101 A19-3 10 174 90 84 A19-4 15 193 115 78 A23-1 30 249 203 46 A22 40 281 252 29 C23-2 50 309 283 26 表2. 三轴试验峰值强度和残余强度汇总表
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user: 5. 地应力测试方法研究及成果分析 5.1. 测试方法研究 从1993年开始在锦屏二级水电站5 km长探洞中的地应力测试，到2011年锦屏二级水电站17 km辅助洞地应力测试结束为止，先后采用了孔壁应变法、孔径应变法、孔底应变法、水压致裂法和表面应变法五钟方法，进行岩体原始地应力的测试。 在高应力区，由于孔径的变形、孔壁的破坏和岩芯的饼化，孔壁应变法和孔径应变法两种地应力测试方法都未能取得较好的测试成果；而孔底应变法和表面应办法虽然取得了较好的测试数据，但应力计算过程中岩体变形模量的确定难度较大，测试计算结果所反应的原始地应力可靠度降低。 水压致裂法具有独特的技术特点和优势，通过测试设备和仪器的技术改进，我们成功地研制出一套现场实测压力近100 MPa的超高压岩体水压致裂法地应力测试系统，以及对现场测试方法的不断研究，克服了孔壁塌落和孔径变形的影响，完成了8组超高应力条件下的岩体三维地应力测试，测试技术和能力达到全国乃至世界的先进水平，解决了锦屏超高应力条件下的原位地应力测试难题。 5.2. 水压致裂法地应力测试成果分析 σ DK12测试点位于锦屏辅助洞12号横通道(桩号BK10 + 300)附近的B洞北侧地板和洞壁上，大致埋深1995 m，布置一组三维水压致裂法地应力测试钻孔，在测试过程中先后钻了4个垂直孔(12-1、12-4、12-5和12-6孔)和4个水平孔(12-2、12-3、12-7和12-8孔)，钻孔位置及方向见图3。岩性为白山组(T 2b )灰～灰白色致密厚层块状臭大理岩。先后采用了超高压油泵和超高压水泵作为加压设备的一整套超高压水压致裂法地应力测试系统进行测试，取得了大量的、完整的、可靠的测试数据，DK12-4~DK12-6孔单孔二维地应力测试成果见表3。 图3. 12横通道地应力测试孔布置示意图 Table 3 The in-situ stress test results table of DK12-4~DK12-6 vertical hole by using hydraulic fracturing metho 测试段深度(m) 最小主应力 σ h (MPa) 最大主应力 σ H (MPa) 3 σ H − σ h (MPa) 12-4孔(垂直) 10.43~11.43 22.11 36.11 86.22 12.05~13.05 18.13 29.13 69.25 13.24~14.68 19.64 30.64 72.28 14.75~15.75 31.15 44.15 101.31 15.90~17.34 36.17 62.17 150.33 17.45~18.45 55.18 98.18 239.36 18.14~19.58 62.19 108.19 262.38 18.98~20.42 62.20 113.20 277.39 28.25~29.25 47.29 81.29 196.58 12-5孔(垂直) 36.50~37.50 62.87 113.87 278.74 12-6孔 (垂直) 16.30~17.30 37.17 66.17 161.34 17.80~18.80 38.18 64.18 154.37 19.30~20.30 36.20 64.20 156.40 20.50~21.50 40.21 65.21 155.42 29.90~30.90 38.30 69.30 169.61 32.65~33.65 47.33 71.33 166.66 35.40~36.40 62.36 108.36 262.72 37.25~38.25 41.38 75.38 184.76 表3. DK12-4~DK12-6垂直孔水压致裂法地应力测试成果表 图4. 孔壁致裂缝印痕 图5. 孔壁崩落缝印痕 在岩体水压致裂后对测试段的致裂缝进行了印模和定向，可以明显的看到在同一个印模器上同时印出有两条对称的致裂缝( σ H 方向)和两条对称的塌落缝( σ h 方向)，两者夹角相差90˚，见图4和图5。
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user: 6. 结论 1) 从DK12-4孔的电视图像(附图1~附图3)可以清楚的看出，孔深17.55 m以上孔壁光滑，未出现有塌落现象，而孔深17.55 m以下孔壁则出现有明显的两条崩落缝。 2) 根据DK12-4孔水压致裂法地应力测试成果(表3)，采用Kirsch方程进行计算分析，孔深10.43~17.34 m测试段的 3 σ H − σ h 值在69.25~150.33 MPa，孔深17.45 m以下测试段的 3 σ H − σ h 值在196.58~277.39 MPa，远大于岩石的单轴抗压强度的平均值120 MPa。 3) 测试成果表明，钻孔水压致裂地应力测试所得的岩体水平主应力值的高低与钻孔电视图像相显示的崩塌现象吻合，即在高应力条件下存在孔壁崩塌现象，以及只有在 3 σ H − σ h 值远大于岩石单轴抗压强度时发生孔壁崩塌，且应力值越高崩塌缝越宽。 4) 孔壁两条崩塌缝连线的的方向就是岩体最小水平主应力的方向。
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user: 摘 要 本文采用脱硫胶粉制备脱硫橡胶沥青，确定胶粉的最佳掺量、合理粒径及沥青改性的制备工艺，通过对比试验，系统研究脱硫橡胶沥青与普通橡胶沥青的路用性能。结果表明，脱硫橡胶沥青最佳掺量为18%，以30目脱硫胶粉为优，制备工艺为剪切速率5000 r/min，剪切温度160℃~170℃，剪切时间45 min，160℃下发育45 min；与普通橡胶沥青相比，脱硫橡胶沥青黏度降低，储存稳定性、抗老化性能、低温性能均明显提升，但高温性能略显不足。 关键词 :脱硫胶粉，改性沥青，制备工艺，路用性能 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，利用聚合物制备改性沥青提高路面质量已成为世界各国技术人员的重要研究方向 [ 1 ] 。废旧橡胶沥青以其良好的高低温性能、弹性性能及抗老化性能，可减薄沥青路面厚度，降低车辆在道路行驶的噪声等优点，受到筑路界的高度关注与广泛应用 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。 大量研究表明 [ 5 ] [ 6 ] ，胶粉与沥青相容性较差，在橡胶改性沥青中存在大量的橡胶颗粒，使得普通废旧橡胶沥青存在粘度大、流动性差、分散性差等缺点；此外，胶粉与沥青的界面结合不好，胶粉与沥青易产生分层离析，储存稳定性也较差。为改善普通橡胶改性沥青的不足，研究人员尝试对废旧胶粉进行脱硫活化处理，取得了一定的进展，但目前对于脱硫橡胶沥青的影响因素、制备工艺及路用性能尚未进行充分的研究 [ 7 ] [ 8 ] 。 在此基础上，本文测定了普通橡胶沥青和脱硫橡胶沥青各项路用性能，研究了脱硫胶粉掺量、粒径及制备工艺对其性能的影响，对比分析了普通橡胶沥青与脱硫橡胶沥青存在的差异，为制备性能良好的橡胶沥青提供理论依据。
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user: 2. 实验部分 2.1. 主要原材料 基质沥青：壳牌70#道路石油沥青，其各项性能指标见表1。 普通橡胶粉：江阴市安基橡胶工业有限公司提供的30目废轮胎橡胶粉。 脱硫橡胶粉：四川金摩尔环保新材料公司提供的30目、60目脱硫橡胶粉。 Table 1 Matrix asphalt propertie 指标 壳牌70#基质沥青 规范要求 25℃针入度(0.1 mm) 66.3 60~80 15℃延度(cm) >100 cm ≮100 cm 软化点(℃) 56.45 >47℃ 针入度指数PI −0.354 −1.5~1 25℃弹性恢复(%) 65.1 >25 表1. 基质沥青性能 2.2. 橡胶沥青的制备 橡胶沥青的制备工艺采用湿法工艺，所用仪器主要有高速剪切仪、电动搅拌器、电热套、温度计、玻棒等，高速剪切仪的剪切速率在0~12，000 r/min，电热套可以自动调节温度。先将基质沥青加热到175℃左右，外掺一定质量分数的胶粉，采用电动搅拌器在低速500 r/min下搅拌约15分钟，开动高速剪切仪，调节转速在5000 r/min，保持在一定温度下剪切一段时间后，将所得的改性沥青放于160℃的烘箱中发育45 min至气泡消失，即制得改性沥青样品，再进行性能测试 [ 9 ] [ 10 ] 。 2.3. 性能测试 25℃针入度，PNR-10型自动沥青针入度仪(德国PETROTEST公司)，按规范GB/T 0604-2011测试。 5℃延度，DDA-3型自动石油沥青延度测试仪，按规范GB/T 0605-2011测试。 软化点，PKA-2型自动环球法石油沥青软化点测试仪，按规范GB/T 0606-2011测试。 165℃布氏黏度，RDV-2 + PRO型数字式黏度测试仪(上海尼润智能科技有限公司，按规范GB/T 0625-2011测试。 弹性恢复，按规范GB/T 0662-2000测试。 储存稳定性，按规范GB/T 0661-2011测试。 沥青老化实验，采用旋转薄膜加热试验，按规范GB/T 0610-2011测试。
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user: 3. 结果与分析 本研究选取沥青三大指标为测试指标，通过改变单一变量的试验方法，分析脱硫胶粉掺量、粒径及制备剪切时间、剪切温度等主要因素对脱硫橡胶改性沥青的影响，以获得性能良好的脱硫橡胶沥青。 3.1. 胶粉掺量的影响 试验将脱硫胶粉以沥青质量分数的15%、18%、21%、24%分别掺入到基质沥青中进行改性，研究脱硫橡胶沥青的最佳掺量，试验结果见图1。 结合图1试验数据分析，随着脱硫胶粉掺量从15%到24%的不断增加，脱硫橡胶沥青呈现出不同的性能变化，具体表现为：脱硫橡胶沥青25℃针入度指标随着掺量的增加，先减小后增大，在掺量18%左右处达到极小值；而其针入度指数PI，先增大后减小，在掺量18%左右时达到最大值，表明在此掺量下其温度敏感性最小；5℃延度则随掺量增加而增大，但在掺量达到20%左右后，其变化平缓，延度提升较小；软化点指标则随着脱硫胶粉掺量的增加而逐渐降低，尤其在掺量达到18%之后，软化点下降明显。因此，综合分析对比各项指标，选择脱硫橡胶沥青最佳掺量为18%。 3.2. 胶粉粒径的影响 选用两种常用粒径大小30目、60目脱硫胶粉分别对基质沥青改性，通过实验检测研究脱硫胶粉粒径对脱硫橡胶沥青的影响，其实验结果见图2。 通过图2对比分析两种不同粒径的脱硫胶粉对脱硫橡胶沥青各项性能的影响，结合三大指标试验数据得出，在最佳掺量18% ± 3%附近，两种不同目数的脱硫橡胶沥青变化几乎一致，25℃针入度先减小后增大；而针入度指数PI则先增大后减小；5℃延度逐渐增加；60目脱硫橡胶改性沥青软化点先增加后减小。相较于60目脱硫橡胶沥青，30目的脱硫橡胶沥青变化较为平缓，性能更稳定，在橡胶沥青温度敏感性方面，针入度指数PI表明30目脱硫橡胶改性沥青更具优势；而5℃延度和软化点两者性能相差不大。综合上述分析，在粒径这一影响因素选择30目为最佳。 图1. 胶粉掺量对脱硫橡胶沥青性能的影响规律 3.3. 制备工艺的影响 大量研究 [ 11 ] [ 12 ] 表明，改性沥青的制备工艺对橡胶沥青各项性能有较大影响，尤其是对橡胶沥青制备时的反应温度、反应时间具有很强的依赖性。本试验在已有研究的基础上，采用5000 r/min的剪切速率和160℃下45 min的发育时间，主要研究沥青改性过程中，剪切温度和剪切时间对脱硫橡胶沥青性能的影响，以探究脱硫橡胶沥青的最佳制备工艺。 试验以150℃~160℃、160℃~170℃、170℃~180℃为温度变量，探究剪切温度对脱硫橡胶沥青性能的影响，其试验结果如表2。分析表中试验数据，可以发现，在此温度范围内，剪切温度的增加对针入度影响不大，几乎保持平缓的变化；而表征沥青温度敏感性的针入度指数PI则随着剪切温度升高而降低，尤其是超过剪切温度170℃后，下降明显；5℃延度和软化点随着剪切温度的升高而提升，在170℃后变化平缓，综合考虑针入度指数PI、5℃延度及软化点指标，其剪切温度选择以160℃~170℃为宜。 检测不同剪切时间下制备的脱硫橡胶沥青三大指标，由表3试验数据可以得出，在沥青改性剪切时间30 min到75 min间，随着剪切时间的延长，脱硫橡胶沥青针入度逐渐降低，在60 min后下降明显；而针入度指数则是先减小后增加，变化浮动不大。5℃延度指标随着剪切时间的增加先升高后降低，在 图2. 胶粉粒径对脱硫橡胶沥青性能的影响规律 Table 2 Effect of Shear temperature on properties of desulfurized rubber asphal 剪切温度(℃) 针入度(0.1 mm) 针入度指数PI 5℃延度(cm) 软化点(℃) 150~160 61.5 0.36 35.8 56.0 160~170 59.9 0.34 37.4 57.6 170~180 60.7 0.08 37.7 57.9 表2. 剪切温度对脱硫橡胶沥青性能的影响规律 Table 3 Effect of shear time on properties of desulfurized rubber asphal 剪切时间(min) 针入度(0.1 mm) 针入度指数PI 5℃延度(cm) 软化点(℃) 30 60.9 0.53 33.0 54.6 45 59.9 0.34 37.4 57.6 60 59.3 0.34 36.3 56.7 75 55.8 0.53 32.0 54.9 表3. 剪切时间对脱硫橡胶沥青性能的影响规律 45 min左右达到最大值，此时具有较好的低温柔韧性；同样，软化点的变化规律和5℃延度指标变化相似，在45 min附近有软化点最大值，表明有较好的高温性能。根据上述分析，选择45 min剪切时间为宜。 综上，最终确定脱硫橡胶粉的最佳掺量为18%，以30目脱硫胶粉为优，制备工艺为剪切速率5000 r/min、剪切温度160℃~170℃、剪切时间为45 min，发育时间45 min。
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user: 4. 性能对比 按照研究得出的最佳制备工艺、最佳粒径及最佳掺量制备脱硫橡胶改性沥青，同时为使脱硫橡胶沥青的性能具有参照可比性，研究采用30目普通橡胶沥青作为参照，对两种沥青的基本技术性能进行对比研究，试验结果见表4。其中普通橡胶沥青的最佳胶粉掺量为18%，加工工艺在175℃温度下，以5000 r/min的剪切速度剪切60 min，随后在160℃温度下发育45 min。 胶粉是硫化橡胶经粉碎制成的，具有相对完整的三维空间网络结构，因而在沥青中的溶胀和分散困难。而脱硫胶粉是将普通胶粉脱硫制得，由于橡胶中的部分交联键被打断，可在沥青中溶胀更加充分，同时由于在高温、高剪切力作用下，使脱硫胶粉表面产生了部分活性基团，有利于同沥青化学键合，使其在沥青中的各项性能得到改善 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 。 对比普通橡胶沥青与脱硫橡胶沥青上述各项指标，脱硫橡胶沥青在弹性恢复性能、175℃黏度及储存稳定性方面均有所提高；并且在低温延度指标上有很大改善，其5℃延度是普通橡胶沥青的3倍多，一定程度上表明脱硫橡胶沥青具有良好低温性能；同时针入度指标也说明脱硫橡胶沥青更软更柔韧，更适合于在低温寒冷环境中应用。但另一方面，在软化点指标和针入度指数PI则是普通橡胶沥青表现更好，其软化点比脱硫橡胶沥青高出12℃，说明普通橡胶沥青在高温性能方面具有明显优势。对于沥青抗老化性能方面，通过模拟老化试验，其各项指标均表明脱硫橡胶沥青优于普通橡胶沥青。 综上，脱硫橡胶改性沥青与普通橡胶沥青还存在明显的差异，普通橡胶沥青在高温性能表现更好，而脱硫橡胶改性沥青则在低温柔性方面更为优越，将脱硫橡胶改性沥青进一步改进，或许可以获得性能更为全面的沥青材料。 Table 4 Comparison of properties between ordinary rubber asphalt and desulfurized rubber asphal 对比指标 30目普通橡胶沥青 30目脱硫橡胶沥青 软化点/℃ 69.6 57.6 25℃针入度/(0.1 mm) 43.4 59.9 针入度指数PI 0.56 0.34 5℃延度/cm 11.7 37.4 弹性恢复/% 70 76 175℃旋转粘度/(pa.s) 3.65 2.03 储存稳定性(48 h软化点差)/℃ 6.6 4.2 旋转薄膜老化试验(163℃，85 min) 质量损失/% 0.93 0.67 针入度残留比(25℃)/% 85 90 残留延度(5℃)/% 68 79 表4. 普通橡胶沥青与脱硫橡胶沥青性能对比
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user: 5. 结论 1) 脱硫橡胶沥青最佳掺量为18%，相较于60目的脱硫胶粉，30目脱硫胶粉对沥青改性效果更优。 2) 在剪切速率5000 r/min、剪切温度160℃~170℃、剪切时间45 min，160℃下发育45 min所制备的脱硫橡胶改性沥青性能良好。 3) 脱硫橡胶沥青与普通橡胶沥青相比，其黏度降低，储存稳定性、抗老化能力提高，特别是在低温性能方面有明显提升，有利于在寒冷地区应用。
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user: 摘 要 情志变化可以导致脏腑病变，面部五色之变化可以区分脏腑病变之所在。本文阐述望面色的临床意义、探讨面色与情绪变化的相关理论源流，概括面色特征客观化采集与分析以及面色与情绪变化相关性的研究进展。 关键词 :面色，情志，望诊，综述 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 望色是指医生通过观察患者全身皮肤(尤其是面部皮肤)的色泽变化来诊断病情的方法 [ 1 ] 。色，指皮肤的颜色，包括青赤黄白黑五种色调变化；泽，指皮肤的光泽。因面部血络丰富，不仅心主血脉，其华在表，而且人身“十二经脉，三百六十五络，其血气皆上于面而走空窍”；且面部皮肤娇嫩，体内气血盛衰变化，最易通过面部色泽变化显露出来，因此，中医临床面诊一般以望面部色泽变化为主 [ 2 ] 。 在《内经》“以五色命脏”的基础上，汪宏进一步阐述了“青为肝，赤为心，黄为脾，白为肺，黑为肾”的理论，强调应该“以色应脏，以脏合形”，通过诊察不同部位及气色来了解相应脏腑的状态 [ 3 ] 。《望诊遵经·五色相应提纲》：“尝考《内经》望法，以为五色形于外，五脏应于内，犹根本之与枝叶也。色脉形肉，不得相失也，故有病必有色，内外相袭，如影随形，如鼓应桴” [ 4 ] 。所以脏腑病变反应出相应的面色而五脏生五志而化七情，情志与面色之本皆为五脏，故两者关系密切。本文主要概述面色临床意义，情志与情绪变化相关性的理论源流和现代研究进展，以期为临床疾病的诊治提供一定的客观依据。
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user: 2. 望面色的临床意义 2.1. 确定病变部位 《难经·十三难》中提到：“五脏有五色，皆见于面。”面部是脏腑气血之外荣，又为经脉所聚，故面部的变化与脏腑病变息息相关 [ 5 ] 。《黄帝内经》中说道“有诸形于内，必形于外”即是当人体内部的五脏发生病变时则表现在外部的面色上。《素问·刺热篇》将面部与五脏的表里关系划分为：左颊候肝，右颊候肺，额候心，鼻候脾，颏候肾 [ 6 ] 。可见五脏与面色关系紧密，机体发生病变。董梦青等人对冠心病、慢性肾功能衰竭、慢性乙型肝炎患者面色特征信息进行客观化探讨时总结出冠心病组的面色以红黄隐隐和红色多见，慢性肾衰组的面色主要以黄色、青色和白色多见，慢性乙肝组面色以黄色和黑色多见，其中黄色指数三病之间无显著性差异 [ 7 ] 。由此可见不同脏腑之间发生的病变可以通过面色诊的数字参数反映出来。 2.2. 判断气血盛衰 “色为气血所荣，面为气之所凑，气血变幻，色即应之，色之最贵莫显于面，故望诊首察色，察色必重于面也。”这充分说明面部与气血两者紧密联系。《素问-脉要精微论》曰：“夫精明五色者，气之华也”。可见色泽为脏腑气血之外荣，《灵枢·邪气脏腑病形篇》指出：“十二经脉，三百六十五络，其血气皆上于面而走空窍”。故望面部色泽可以测知脏腑气血之盛衰 [ 5 ] 。因此可以从望面色确定病变部位和判断气血盛衰两个意义来联系人的情志。 2.3. 分辨病邪的性质和预测疾病的转归 感邪不同，面部的色泽变化也会有所不同。一般来说，面部色赤多数热邪，色白多为寒邪，色青多为瘀血等；疾病的轻重缓急及预后转归，主要从面部光泽的有无，含蓄与否反应出来 [ 8 ] 。沈邹影等人在129例哮喘病人面诊的研究中发现哮喘病人发作期时面色多红少泽，缓解期时则多为面黄少泽，其中寒哮和热哮病人缓解期的面部光泽度均优于发作期 [ 9 ] 。钱士鳌亦发现药物过敏性休克时呼吸道阻塞病人由于气血不畅则面色青紫，而循环衰竭的病人阳虚或失血则面色则苍白 [ 10 ] 。
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user: 3. 面色与情志变化相关的理论源流 3.1. 五种情志变化与内脏密切相关 “心者，君主之官，神明出焉”，神的活动是由“五神”、“五志”表现的。五神即神、魄、魂、意、志，为五脏所藏，“心藏神，肺藏魄，肝藏魂，脾藏意，肾藏志”，五脏又生五志，“人有五脏，化五气，以生喜、怒、思、悲、恐”。由五志生七情，即喜、怒、忧、思、悲、恐、惊 [ 11 ] 。 其中五志与五脏的从属关系为肝在志为怒，心在志为喜，脾在志为思，肺在志为悲，肾在志为恐。《素问·阴阳应象大论》云：“人有五脏化五气，以生喜怒思忧恐”，《素问·宣明五气篇》云：“精气并于心则喜，并于肺则悲，并于肝则忧，并于脾则畏，并于肾则恐，是谓五并，虚而相并者也”以上皆明确了情志的产生以五脏之精气为物质基础 [ 12 ] 。 有学者认为情志活动为人的精神意识对外界的事物的反应，情志为病先伤形，后伤脏，内外情景相触动时，脏腑最先有感 [ 13 ] 。Iesperauce等 [ 14 ] 发现抑郁患者血浆去甲肾上腺素水平增高，血小板易于激活，血栓环素释放增多，而血中儿茶酚胺水平升高，不仅使血压升高，还可使脂类代谢紊乱，致血胆固醇、低密度脂蛋白升高，从而导致动脉粥样硬化。故当人体受外界刺激情志异常时，脏腑则发生相应的改变，又因五色候五脏，面色则发生各种改变。 3.2. 情志变化与脏腑的气血津液密切联系 七情内伤的一个显著致病特点是为病众多，气病为先，即七情内伤最易导致脏腑气机逆乱的病理变化，具体表现为怒则气上，喜则气缓，悲则气消，恐则气下，思则气结，惊则气乱 [ 15 ] 。另一方面气血是构成人体和维持人体生命活动的基本物质，在中医理论中素有“气为血之帅，血为气之母”之说。“气为血之帅”包含了气能生血、行血、摄血之功，“血为气之母”包含了血能生气、载气之义，这种理论较详尽地说明了气、血与情志密不可分 [ 12 ] 。气行不畅则津液输布异常，停聚为痰饮，加之血行不畅则面部失养，因而面部少泽。 朱海峰等人指出面色通过心脏、血管、血液等因素反映整体生理病理状态 [ 16 ] 。相对应的生理基础即气血津液，气血津液荣养全身，影响脏腑生理功能，五色入五脏，内部的变化则相对应的反映在外部的面色上，由此可见面色、气血、脏腑、情志四者息息相关，相互影响。