我与教授谈创训(九)——张哲铭组

发布者:嵇敏发布时间:2019-09-18浏览次数:20

20199月,我们本科三年级了,由于大禹学院对本科生科研能力的培养高度重视与支持,我们二年级时便进行了创训的开题答辩与四次阶段成果的展示汇报,在学院的督促下,在科研实践的磨砺中,我们初步感受到了科研的独特魅力和孜孜不倦、精益求精、勇于创新在科学研究中的崇高地位,学院别出心裁开展的每月一汇(Monthly Seminer)活动, 更是开拓了我们看待科学问题的视野,树立了学术交流的理念,培养了深层次、全方位思考问题的意识。

紧跟理论学习,初遇试验问题

我们小组的创训题目是:基于温度应力试验机超高性能混凝土早期徐变特性研究,顾名思义我们课题的核心就是基于温度应力试验机TMTS这个试验设备进行的超高性能混凝土徐变性质研究。其中超高性能混凝土(UHPC)与传统混凝土相比,具有超高的耐久性和力学性能;它在传统混凝土的基础上通过添加高效减水剂,去除粗骨料,降低水胶比,添加纤维等方法提高混凝土的力学性能。

我们课题研究主要是通过试验方法来探究超高性能混凝土(UHPC)在不同荷载情况下的徐变特性,这要求我们准备原材料,根据试验参数浇筑试件,调整试验设备测量数据,并进行试验数据分析等工作。在试验开展前夕,我们参考了许多有关混凝土徐变特性的经典理论。但真正进行试验时我们遇到了问题:1)在利用origin软件处理数据、绘制混凝土徐变特性曲线时,相关的数据处理结果与实际情况或者有关文献不太符合;2)文献所记录的试验条件过于苛刻,我们现有试验条件无法重现;3)目前我们试验的周期很长,每次试验布置所耗费的劳力、物力太大,因而我们试验的试错率受到限制不能过高。这些问题在试验开展的一段时间内,一直困扰着我们的进展。

善于请教专家,系统归纳问题

通往科学的道路没有平坦的大道,我们的创训指导老师陈徐东教授是研究混凝土结构方面的专家,他召集他的博士生与我们多次进行交流,并帮助我们几次修改试验方案。交流结果最终提示我们:一方面要反复思考如何尽量满足经典试验的条件和环境,如何尽可能的减少人为因素、客观因素对混凝土徐变过程产生的干预与影响;另一方面也要尝试去改进传统试验过程和试验设备,“工欲善其事必先利其器”,或许所处的试验环境就能很好地带领我们去了解目前试验设备的缺陷与改进的方向。“提出问题比解决问题重要”,爱因斯坦的这句话在这一时期一直激励着我们不断前进。

深入了解试验机理,切实解决科研问题

在与陈教授多次讨论交流后,陈教授帮助我们优化了试验步骤,调整了试验重点,考虑到温度应力试验机(TMTS)试验条件,陈教授更是将我们推荐到江苏博特土木工程材料国家重点试验室。此刻我们的研究重点也越来越清晰:我们将着重研究超高性能混凝土早期徐变特性,试验装置重点放在温度应力试验机(TMTS)上。考虑到国内外学者针对结构长期承载过程开展研究较多,且多集中于龄期较长的压恒定荷载为主,加载温度多为室温,因此基于传统方式与设备去计算混凝土早期开裂过程中的徐变值做法值得商榷;而利用温度应力试验机(TMTS)则能测同一个试件的拉压徐变,可以控制徐变环境和加载温度,同时它能测量同环境下混凝土的收缩变形,同时还能递增加载以及测混凝土早期压缩徐变。温度应力试验机(TMTS)的这些优点使我们意识到可以基于温度应力试验机(TMTS)进行整体试验的开展,充分利用该装置的优良特性去降低系统误差,这样的方法改进使我们的试验数据质量提高了一个层次。

虽然将温度应力试验机(TMTS)应用于混凝土徐变研究是一种非常好的方法,但此方法也不是完美无缺的。作为一种新型拉伸徐变试验装置,我们在试验中发现温度应力试验机(TMTS)存在采集方式的缺陷,针对这一问题,我们小组成员进行了讨论与思考,也与陈教授进行了沟通,最终我们改进了该装置的相关部件,优化了该装置的采集方法,有效提升了试验采集精度,同时提高了采集效率。在后续的徐变试验研究过程中,问题肯定还会遇到,但我们相信我们能够勇敢的面对问题,并逐一去解决问题。

怀揣感恩之心,兼并科研精神

在创训的基础学习与试验研究过程中,陈教授和学长提供了许多书籍和文章,并时常为我们答疑解惑,甚至于凌晨一两点还与我们讨论着问题,他们对待工作的认真,对于我们指导的耐心很让我们感动。与此同时,我们也感受到了科研人对于我们“科研小白”的耐心教诲,这是一份科研精神的传承,督促着我们在勇攀科研高峰的路上应该怀揣感恩之心,我们相信在后面的创训道路中,我们全员定会努力奋进、团结一致,一起迎接险峻却风景瑰丽的创训时光。

 

组长:张哲铭

组员:王涛、裴子玥、潘思齐、张建桥

2019917