Tesla变压器次级线圈电位分布 被引量：4

1

作者 张喜波 苏建仓 +3 位作者 彭建昌 宋晓欣 王利民 潘亚峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1575-1579,共5页

为研究Tesla变压器锥形次级线圈的电位和电场分布问题,建立了非均匀参数双传输线模型,采用差分方法获得波动方程的数值解。计算结果表明:脉冲形成线充电过程中,最高场强点从次级线圈小半径端逐渐向大半径端移动;脉冲形成线快速放电后,... 为研究Tesla变压器锥形次级线圈的电位和电场分布问题,建立了非均匀参数双传输线模型,采用差分方法获得波动方程的数值解。计算结果表明:脉冲形成线充电过程中,最高场强点从次级线圈小半径端逐渐向大半径端移动;脉冲形成线快速放电后,次级线圈场强最大点位于大半径端部;脉冲形成线不能正常放电时,次级线圈最大场强点也位于大半径端部,此时场强达到最大值,约为平均场强的1.5倍。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 TESLA变压器 次级线圈 电位分布 双传输线模型

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电容加载平板传输线型PFN理论与实验研究 被引量：4

2

作者 张喜波 苏建仓 +3 位作者 王利民 潘亚峰 丁臻捷 赵亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期591-594,共4页

介绍了一种电容加载双导体平板传输线型PFN,分析了PFN的波传播特性,提出通过减小加载电容间距提高PFN上限截止频率、减小阻抗色散的方法;采用损耗线模型分析了串联PFN的端部反射系数,研究了减小反射系数的方法;分析了串联PFN的磁耦合问... 介绍了一种电容加载双导体平板传输线型PFN,分析了PFN的波传播特性,提出通过减小加载电容间距提高PFN上限截止频率、减小阻抗色散的方法;采用损耗线模型分析了串联PFN的端部反射系数,研究了减小反射系数的方法;分析了串联PFN的磁耦合问题,从理论和实验两方面研究了PFN几何参数和排布方式对电流脉冲的影响。基于串联PFN和Tesla变压器技术,研制成功一台长脉冲功率源,输出电压脉冲幅度超过300 kV,脉冲宽度110 ns,前沿小于10 ns,功率超过2 GW。 展开更多

关键词 PFN TESLA变压器 长脉冲 电容加载线

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螺旋线型三导体脉冲形成线快波抵消方法 被引量：3

3

作者 张喜波 潘亚峰 +1 位作者 李锐 刘胜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期224-227,共4页

针对螺旋线型三导体脉冲形成线的快波振荡问题,提出一种阻抗分两段阶梯变化的螺旋线结构,分析了此类螺旋线快波反射与慢波反射相互抵消快波的条件,给出两段变阻抗螺旋线慢波系数之间的关系式以及匝数密度之比计算方法,通过仿真计算证明... 针对螺旋线型三导体脉冲形成线的快波振荡问题,提出一种阻抗分两段阶梯变化的螺旋线结构,分析了此类螺旋线快波反射与慢波反射相互抵消快波的条件,给出两段变阻抗螺旋线慢波系数之间的关系式以及匝数密度之比计算方法,通过仿真计算证明该方法能有效消除快波反射对螺旋线输出脉冲的影响。 展开更多

关键词 螺旋线 快波 慢波系数 长脉冲 脉冲形成线

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Tesla变压器耦合系数的静磁场解法 被引量：1

4

作者 张喜波 苏建仓 +3 位作者 朱晓欣 宋晓欣 王利民 赵亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期943-946,共4页

为研究Tesla变压器耦合系数与各参量的关系,采用静磁场分析方法,从柱坐标系磁场Laplace方程出发,推导出磁场级数表达式的系数矩阵方程组,计算出磁芯磁场的轴向分布和间隙磁场的轴向、径向分布。引入了一种平均耦合系数概念——次级绕组... 为研究Tesla变压器耦合系数与各参量的关系,采用静磁场分析方法,从柱坐标系磁场Laplace方程出发,推导出磁场级数表达式的系数矩阵方程组,计算出磁芯磁场的轴向分布和间隙磁场的轴向、径向分布。引入了一种平均耦合系数概念——次级绕组每匝线圈具有独立的耦合系数,用全部单匝耦合系数的平均值作为Tesla变压器的耦合系数。重点研究了平均耦合系数与磁芯纵横比、半径比、初级绕组-磁芯长度比、磁芯材料磁导率的相对变化关系。结果表明:增大纵横比、减小半径比是提高Tesla变压器耦合系数的有效方法;增大磁芯材料的磁导率可提高耦合系数,但效果随磁导率增大而降低;初级绕组长度与磁芯长度之比约为0.7时,耦合系数达到最大值。 展开更多

关键词 TESLA变压器 耦合系数 静磁场 磁场分布

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拱桥的稳定性研究 被引量：4

5

作者 张喜波 陈华 高海伟 《山西建筑》 2008年第8期323-324,共2页

阐述了结构稳定的概念、特点和常用求解方法,对日益增多的拱桥稳定性问题进行了研究,并从纵向和横向两方面详细介绍了拱桥稳定性验算,为解决拱桥结构稳定方面具有一定的理论指导意义。

关键词 稳定性 拱桥 验算 结构分析 材料性能

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基于三导体同轴线和Tesla变压器的脉冲形成线理论分析

6

作者 张喜波 苏建仓 +2 位作者 赵亮 李锐 孙旭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2937-2940,共4页

提出一种由三导体同轴线构成的脉冲形成线技术方案,利用中筒改善内外筒间电场分布,提高平均场强,从而获得更高的形成线电压及储能。利用双次级Tesla变压器为形成线充电,简单分析了电路特点及次级电压波形,给出两个筒间隙电压达到恰当比... 提出一种由三导体同轴线构成的脉冲形成线技术方案,利用中筒改善内外筒间电场分布,提高平均场强,从而获得更高的形成线电压及储能。利用双次级Tesla变压器为形成线充电,简单分析了电路特点及次级电压波形,给出两个筒间隙电压达到恰当比例对应的充电时间。通过优化内筒、中筒半径,得到形成线电压和储能曲线,结果表明:外筒半径固定时,形成线电压和储能均存在最大值。特别分析了有效储能问题,给出了有效储能曲线和能量效率曲线。 展开更多

关键词 同轴线 脉冲形成线 TESLA变压器 脉冲功率

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40GW重复频率脉冲驱动源研制进展 被引量：17

7

作者 彭建昌 苏建仓 +11 位作者 宋晓欣 王利民 潘亚峰 张喜波 国文辉 黄文华 房金鹏 李锐 孙旭 赵亮 王颖 刘国治 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期712-716,共5页

40 GW重复频率脉冲驱动源是应高功率微波技术发展等需求而设计的一台基于Tesla变压器技术的重复频率脉冲功率装置。40 GW驱动源设计输出功率40 GW,脉宽60 ns,重复频率1-50 Hz,输出功率及重复频率工作状态在一定范围内可调。介绍了40 GW... 40 GW重复频率脉冲驱动源是应高功率微波技术发展等需求而设计的一台基于Tesla变压器技术的重复频率脉冲功率装置。40 GW驱动源设计输出功率40 GW,脉宽60 ns,重复频率1-50 Hz,输出功率及重复频率工作状态在一定范围内可调。介绍了40 GW高功率重复频率脉冲驱动源的系统构成、电气及结构参数的确定方法、关键部件的工程工艺技术,并分析了关键绝缘部件的电场分布。已完成驱动源安装并进行了实验调试,其主要单元Tesla变压器的能量效率达到70%,驱动源单次工作状态下输出功率大于40 GW;50Hz重复频率工作状态下,输出功率20.6 GW,系统工作稳定可靠。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 重复频率 TESLA变压器 高电压 强电流

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气体火花开关电阻特性 被引量：10

8

作者 孙旭 苏建仓 +2 位作者 张喜波 王利民 李锐 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期843-846,共4页

利用二极管输出电压约1MV、脉宽约40ns的重复频率Tesla型脉冲功率驱动源,对大间隙、高气压的重复频率氮气火花开关进行了实验研究。通过将开关等效为RLC电路,利用测量得到的形成线电压与锥形段电压来计算氮气火花开关电阻。电阻的变化... 利用二极管输出电压约1MV、脉宽约40ns的重复频率Tesla型脉冲功率驱动源,对大间隙、高气压的重复频率氮气火花开关进行了实验研究。通过将开关等效为RLC电路,利用测量得到的形成线电压与锥形段电压来计算氮气火花开关电阻。电阻的变化情况是放电开始时刻比较大,随着放电通道的形成,电阻迅速变小,最终达到Ω级的阻值。通过计算值与理论公式推算值比较,检验Barannik,Rompe-Weizel,Demenik,Toeple,Vlastos公式适用性,并尝试对Rompe-Weizel公式常数项进行了修正。 展开更多

关键词 氮气火花开关 电阻特性 Tesla型脉冲功率源 强流纳秒放电

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20GW/100Hz脉冲功率源研制 被引量：7

9

作者 彭建昌 苏建仓 +8 位作者 张喜波 王利民 潘亚峰 国文辉 房金鹏 孙旭 赵亮 李锐 王颖 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2919-2924,共6页

20GW/100Hz脉冲功率源是一台基于Tesla变压器技术的重复频率脉冲功率装置,设计功率20GW,脉宽40ns,重频1～100Hz,输出功率及重频指标在一定范围内可调。介绍了20GW/100Hz脉冲功率源的系统构成,电气及结构参数的确定方法,关键部件的工程... 20GW/100Hz脉冲功率源是一台基于Tesla变压器技术的重复频率脉冲功率装置,设计功率20GW,脉宽40ns,重频1～100Hz,输出功率及重频指标在一定范围内可调。介绍了20GW/100Hz脉冲功率源的系统构成,电气及结构参数的确定方法,关键部件的工程工艺技术,并分析了关键绝缘部件的电场分布。实验调试结果表明,20GW/100Hz脉冲功率源运行稳定可靠,重频工作时输出电压分散性小于1%,可应用于高功率微波及强流束产生等物理实验研究。 展开更多

关键词 重复频率 TESLA变压器 高电压 强电流

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基于Tesla变压器和Blumlein线的低抖动重频脉冲发生器 被引量：6

10

作者 王刚 张喜波 +7 位作者 王俊杰 范红艳 林镇阳 李鹏辉 刘胜 王利民 潘亚峰 孙旭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期90-94,共5页

为实现MV级多级气体开关精确触发控制,提出了基于Tesla变压器和Blumlein线的低抖动重频脉冲发生器的电触发方案。完成了Tesla变压器与Blumlein线一体化设计;优化了初级回路结构及绝缘栅双极型晶体管触发控制电路,减小了初级杂散电感,缩... 为实现MV级多级气体开关精确触发控制,提出了基于Tesla变压器和Blumlein线的低抖动重频脉冲发生器的电触发方案。完成了Tesla变压器与Blumlein线一体化设计;优化了初级回路结构及绝缘栅双极型晶体管触发控制电路,减小了初级杂散电感,缩短了变压器次级高电压建立时间及时延抖动;优化了百kV级自击穿气体开关工作参数,研制出一套多级低抖动电晕稳定开关;将传统Blumlein线绝缘介质由变压器油更换成高介电常数的MIDEL7131新油,增加了输出脉冲宽度,进一步提高触发能力。最终研制出一台输出电压130kV、脉冲宽度大于5ns、重复频率50Hz、连续工作时间1min、输出抖动小于10ns的紧凑型脉冲发生器。 展开更多

关键词 TESLA变压器 Blumlein线 低抖动 重复频率

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多倍脉宽输出的螺旋重入脉冲形成线 被引量：2

11

作者 潘亚峰 张喜波 +2 位作者 刘胜 李鹏辉 范红艳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期102-106,共5页

提出了一种螺旋线重入结构的脉冲形成线,可实现多倍脉宽输出。该结构由储能外线和重入内线组成;重入内线的外屏蔽圆筒内表面呈阶梯状,内筒为均匀螺旋线结构,实现简单;储能外线与Tesla变压器一体化。结合采用螺旋重入和二级重入结构,给... 提出了一种螺旋线重入结构的脉冲形成线,可实现多倍脉宽输出。该结构由储能外线和重入内线组成;重入内线的外屏蔽圆筒内表面呈阶梯状,内筒为均匀螺旋线结构,实现简单;储能外线与Tesla变压器一体化。结合采用螺旋重入和二级重入结构,给出了一组10GW功率、百ns脉宽的重入型脉冲形成线设计,形成线采用Midel 7131合成酯绝缘介质,外筒内径1m,长度2m。 展开更多

关键词 脉冲功率 长脉冲 多倍脉宽 螺旋线 高电压

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Tesla-PFN型长脉冲功率源加载线的结构设计 被引量：2

12

作者 李锐 张喜波 +3 位作者 苏建仓 彭建昌 国文辉 王利民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2893-2896,共4页

为解决Tesla-PFN型长脉冲功率源在高电压下多个加载线串联时加载线之间出现的电磁干扰问题,对一种环形串联加载线的结构进行了优化设计,重点解决了加载线与形成线的阻抗匹配及加载线的高压绝缘问题。优化了过渡段结构,使形成线与加载线... 为解决Tesla-PFN型长脉冲功率源在高电压下多个加载线串联时加载线之间出现的电磁干扰问题,对一种环形串联加载线的结构进行了优化设计,重点解决了加载线与形成线的阻抗匹配及加载线的高压绝缘问题。优化了过渡段结构,使形成线与加载线阻抗匹配较好,输出脉冲顶部平坦;利用静电场分析软件计算了加载线的电场分布,通过调整屏蔽环的形状和位置使电场分布更加均匀。 展开更多

关键词 TESLA变压器 脉冲形成网络 加载线 阻抗匹配 高压绝缘

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基于TPG2000的三路输出线理论设计与仿真 被引量：2

13

作者 李锐 张喜波 +3 位作者 苏建仓 彭建昌 赵亮 潘亚峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期576-580,共5页

基于单台脉冲功率源产生多路电子束驱动多路微波器件的构想,提出了一种三路螺旋线输出方案,三路脉冲是由同一主脉冲产生,具有时间同步精度高的特点。以Tesla型脉冲功率源TPG2000为基础,经过理论计算,给出了三路输出线理论设计结果,对脉... 基于单台脉冲功率源产生多路电子束驱动多路微波器件的构想,提出了一种三路螺旋线输出方案,三路脉冲是由同一主脉冲产生,具有时间同步精度高的特点。以Tesla型脉冲功率源TPG2000为基础,经过理论计算,给出了三路输出线理论设计结果,对脉冲传输过程进行了建模仿真和结构优化,得到了三路参数相同的脉冲,其中两路脉冲比另一路延迟20ns。 展开更多

关键词 功率合成 传输线 螺旋线 电场强度

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级间耦合传输线脉冲变压器 被引量：2

14

作者 喻斌雄 苏建仓 +3 位作者 李锐 赵亮 张喜波 王俊杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期262-265,共4页

级间有耦合传输线的脉冲变压器除第一级传输线外所有传输线均绕制在同一磁芯上。利用电路等效法对该变压器进行了理论分析,结果表明:相比采用其他绕线结构的传输线变压器,该传输线变压器的顶降更低,而且仅需要一块磁芯。根据该设计方法... 级间有耦合传输线的脉冲变压器除第一级传输线外所有传输线均绕制在同一磁芯上。利用电路等效法对该变压器进行了理论分析,结果表明:相比采用其他绕线结构的传输线变压器,该传输线变压器的顶降更低,而且仅需要一块磁芯。根据该设计方法,研制了一台四级传输线脉冲变压器,变压器的输入阻抗为4.2Ω,输出阻抗为67.7Ω。利用该变压器对脉冲形成网络(PFN)形成的脉冲进行电压变换,变压器匹配负载上输出电压脉冲脉宽为120 ns,前沿为20 ns。该脉冲幅值是PFN对4.2Ω负载直接放电形成脉冲幅值的4倍,且两者波形基本一致。 展开更多

关键词 传输线变压器 电路等效法 次级寄生线 脉冲形成网络

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100kV重复频率快前沿触发器 被引量：1

15

作者 王俊杰 王利民 +4 位作者 孙旭 张喜波 王刚 李鹏辉 刘胜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期244-248,共5页

研制了一台输出电压100kV的重复频率快前沿触发器,该触发器基于内嵌Tesla变压器的单筒脉冲形成线和气体开关技术,具有抖动低、结构紧凑、运行可靠等特点。理论分析了影响Tesla型触发器输出脉冲时间抖动的因素,提出了降低抖动的措施,进行... 研制了一台输出电压100kV的重复频率快前沿触发器,该触发器基于内嵌Tesla变压器的单筒脉冲形成线和气体开关技术,具有抖动低、结构紧凑、运行可靠等特点。理论分析了影响Tesla型触发器输出脉冲时间抖动的因素,提出了降低抖动的措施,进行了Tesla变压器的理论设计和数值模拟,并开展了实验研究。获得的触发器输出参数为:输出电压100kV(40Ω匹配阻抗),半高宽4ns,前沿0.5ns,重复频率50Hz,抖动小于10ns。 展开更多

关键词 TESLA变压器 重复频率 低抖动 高压脉冲 快前沿 触发器

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强流电子束二极管绝缘子分析与设计 被引量：1

16

作者 赵亮 苏建仓 +2 位作者 彭建昌 潘亚峰 张喜波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期494-498,共5页

对应用在Tesla型强流加速器中的电子束二极管绝缘子进行了仿真,发现电场增强区域与实际发生击穿区域基本一致。从绝缘子沿面电场分布、电力线和绝缘子表面所成角度分布以及材料缺陷等方面分析了击穿发生的原因。认为材料中存在缺陷是导... 对应用在Tesla型强流加速器中的电子束二极管绝缘子进行了仿真,发现电场增强区域与实际发生击穿区域基本一致。从绝缘子沿面电场分布、电力线和绝缘子表面所成角度分布以及材料缺陷等方面分析了击穿发生的原因。认为材料中存在缺陷是导致绝缘子发生击穿的主要原因,局部场增强和非最优化结构设计促成了击穿的发生。对影响绝缘子沿面电场分布的同轴线关键位置进行了设计,得出了阳极倒角半径和阴极屏蔽环半径两个参量的最佳取值范围。 展开更多

关键词 电子束二极管 绝缘子 电场分布 击穿

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基于螺旋线的紧凑型高压纳秒脉冲发生器 被引量：1

17

作者 潘亚峰 张喜波 刘胜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期63-67,共5页

提出了一种结合高耦合Tesla变压器和螺旋形成线(FL)的紧凑型高压纳秒脉冲发生器,由内置Tesla变压器充电的螺旋FL包含外屏蔽筒、螺旋中筒和内导体筒,内外筒的两端均短路连接,螺旋中筒的一端开路,另一端穿过内外筒短路端面并与主开关电极... 提出了一种结合高耦合Tesla变压器和螺旋形成线(FL)的紧凑型高压纳秒脉冲发生器,由内置Tesla变压器充电的螺旋FL包含外屏蔽筒、螺旋中筒和内导体筒,内外筒的两端均短路连接,螺旋中筒的一端开路,另一端穿过内外筒短路端面并与主开关电极连接。该结构简单紧凑、易于实现,输出脉冲前沿快、平顶好。给出了一组10GW功率、百ns脉宽的FL设计,采用Midel 7131合成酯绝缘介质,FL外筒内径0.88m,长度2m。 展开更多

关键词 螺旋线 特斯拉变压器 长脉冲 高电压 脉冲功率

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一种非均匀的双路脉冲产生结构 被引量：1

18

作者 潘亚峰 刘胜 张喜波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期246-249,共4页

提出了一种非均匀的双路脉冲发生器,采用非对称的高/低阻双路输出,结构上类似于同轴Blumlein线,其形成线包含内筒、中筒和外筒三个同轴圆筒,形成线与Tesla变压器一体化。为获得一致的终端输出阻抗,低阻输出端采用同轴线一分多结构,以匹... 提出了一种非均匀的双路脉冲发生器,采用非对称的高/低阻双路输出,结构上类似于同轴Blumlein线,其形成线包含内筒、中筒和外筒三个同轴圆筒,形成线与Tesla变压器一体化。为获得一致的终端输出阻抗,低阻输出端采用同轴线一分多结构,以匹配高阻输出端阻抗,高阻输出端的输出幅值相对较高,低阻一分多输出端形成低幅值的多路均匀脉冲输出。此外还给出了一组产生超宽谱非均匀脉冲串的设计实例,多路输出脉冲经延迟传输可形成首脉冲幅值较高、后续脉冲幅值均匀的组合脉冲。 展开更多

关键词 脉冲功率 双路输出 多脉冲 超宽谱

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磁芯对螺旋线放电波过程的影响 被引量：1

19

作者 潘亚峰 张喜波 刘胜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期240-244,共5页

提出了采用渐开线硅钢叠片的变压器磁芯与螺旋线的一体化的长脉冲产生结构;计算了螺旋线引入磁芯后,电磁波延迟传输的慢波系数和波阻抗参数,以及脉冲形成的输出参数,并开展了数值模拟进行验证。研究结果表明:引入磁芯后,螺旋线上慢波传... 提出了采用渐开线硅钢叠片的变压器磁芯与螺旋线的一体化的长脉冲产生结构;计算了螺旋线引入磁芯后,电磁波延迟传输的慢波系数和波阻抗参数,以及脉冲形成的输出参数,并开展了数值模拟进行验证。研究结果表明:引入磁芯后,螺旋线上慢波传输时,内外筒电流沿磁芯基底而非磁芯表面;磁芯的径向厚度相对磁芯径向尺寸越小,磁芯对脉冲形成的影响越小。 展开更多

关键词 螺旋线 变压器 长脉冲 脉冲功率

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水泥混凝土路面的常见病害与维修 被引量：4

20

作者 陈华 张喜波 张长亮 《山西建筑》 2008年第6期280-281,共2页

对水泥混凝土路面常见病害产生的原因进行了分析,提出消除致害因素和维修混凝土路面的方法,以延长水泥混凝土路面的使用寿命,充分发挥其经济效益和社会效益。

关键词 水泥混凝土路面 破损 养护 维修

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