热塑性复合材料自动铺放过程中温度场研究

自动铺放成型技术可以实现热塑性复合材料逐层"原位固结",在加工制造大型零部件、提高生产率、降低制造成本方面具有巨大的潜力。由于温度历程对复合材料构件成型质量有较大影响,本工作通过ANSYS软件模拟热源随铺放头移动、铺放过程中预浸料不断被铺叠到底层预浸料上,获得复合材料铺层的温度场分布情况。同时构建基于WinCC flexible的温度场在线测量系统,对铺层温度进行在线采集和存储。实验结果表明,在铺放成型过程中,每一层预浸料的温度曲线出现多个峰值,且随着热气温度的升高,每层峰值温度逐渐增加,热气温度越高,铺层间峰值温度差越大,热电偶测量结果与仿真结果相差越小。通过对实验结果中的峰值温度与有限元模拟结果进行对比,证明了有限元仿真模型的正确性。研究结果表明,随着铺放速率的加快,每层峰值温度逐渐降低,为满足成型要求,当热风枪出口处热气温度最高为600℃时,最大铺放速率为1.2m/min。     

自动铺放成型热塑性复合材料的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪结合Avrami方程研究玻璃纤维增强聚丙烯复合材料自动铺放成型过程非等温结晶动力学,推导非等温结晶动力学模型,并通过构建冷压辊下方铺层的冷却模型,将结晶动力学模型和传热模型相结合,设定自动铺放成型过程中的冷却条件,探讨冷却速率及冷却时间对基体材料结晶行为的影响,求解出不同冷却速率下的最大铺放速率。研究结果表明:铺层树脂基体的结晶度随冷却速率的增大而依次减小;随着冷却速率的提高,树脂结晶起始温度和结晶完成温度均向低温方向移动,且树脂相对结晶度随温度变化规律接近反S形曲线;自动铺放成型实验件的压缩强度及层间剪切强度随着铺层结晶度的增大基本呈增大趋势,而冲击强度与铺层结晶度的变化趋势完全相反,随着结晶度的增大,材料韧性越差。     

碳纤维增强尼龙6复合材料的阴离子聚合反应注射成型工艺

以己内酰胺为原料,自制己内酰胺钠(C10)、双酰化内酰胺-1,6-己二胺(C20)分别为引发剂和活化剂,首先对适用于反应注射成型技术(RIM)的尼龙6(PA6)阴离子聚合工艺进行探究。实验结果表明,提高引发剂浓度可提升聚合反应速率,转化率受影响并不明显,但分子量有所降低;而提高活化剂浓度,会导致聚合反应不完全;随着聚合温度的升高,反应速率明显加快,同时分子量增大,结晶度呈下降趋势。最终选取1.5 mol%的C10、1 mol%的C20,浸胶温度100℃、聚合温度180℃的工艺参数,利用自行研制的反应注射设备成功制备了单向碳纤维增强尼龙6 (CF/PA6)复合材料单向板,其沿纤维方向的拉伸强度可达974.2 MPa,弯曲强度达786.9 MPa。      

一种基于三维建图和虚拟现实的人机交互系统

以提高人机共融水平为目的,以救援机器人为背景,提出并实现基于三维建图和虚拟现实(VR)技术的人机交互系统.在该系统中,救援机器人基于多线激光雷达和惯性测量单元(IMU)实时构建环境的三维点云地图,并将建图结果增量式地表示为3D-NDT地图,实时传输至操作台的虚拟现实系统中可视化;同时,操作人员利用虚拟现实系统的交互设备生成机器人的控制指令,控制机器人运动,构成一个完整的人在回路的人机交互系统.该系统在将机器人环境实时在虚拟现实中可视化的基础上,可以给操作人员以极强的沉浸感,有利于操作人员更直接地理解机器人所处环境.此外,该系统作为一种新的人机交互方式,为提高人与机器人的自然交互水平提供了新思路,对促进人机交互技术的发展具有重要意义.     

浅谈激光测距法及其原理

本文介绍了两种激光测距法——相位法和脉冲法,通过对比得出激光脉冲式测量电路较为简单、整体结构简单,其测量的信号处理方便,实现实时测量十分方便,而且也具有测量距离远、较高精度特点.     

浅谈激光测距设计

本文介绍了两种激光测距法——相位法和脉冲法,通过对比得出激光脉冲式测量电路较为简单、整体结构简单,其测量的信号处理方便,实现实时测量十分方便,而且也具有测量距离远、较高精度特点.     

炼油厂循环水系统油料泄漏点快速检测

循环水系统内换热器中的油料泄漏在国内石化企业中是一个普遍存在的问题。由于循环水系统中换热器内漏的隐蔽性,泄漏时不能及时发现,从而造成油品的大量泄漏,造成对水冷设备的腐蚀,潜在地危害系统的正常运行,并给安全生产带来重大隐患。因此,研制一种能够及时识别泄漏物质及泄漏点的技术,对装置的安全生产以及长周期运行尤其重要。根据向量夹角法,用VB6.0编程自动完成分析两个液相谱图间的色谱峰匹配并计算相似度。结果表明,此方法能较好地定量评价液相图谱间的相似性,可应用于炼油厂循环水系统的漏点检测。     

铜基催化剂对不同气氛下麦秆热解产生焦油和芳烃的作用

采用浸渍法制备铜基催化剂Cu/Al,并在横向管式炉中进行了麦秆的催化热解,研究在不同温度(600℃、700℃、800℃)及不同气氛(N_2或N_2+水蒸气)下催化剂对麦秆热解产物分布、焦油成分分布的影响。结果表明:在两种气氛下,Cu/Al催化热解产物中气相产率增加,而固相与液相产率下降,且热解气体产物与焦油成分随温度的变化趋势与Al_2O_3一致;在两种气氛下,Cu/Al均有利于促进挥发分二次裂解和抑制芳烃聚合,减少多环芳烃及其衍生物的生成。     

光纤传感技术的研究现状与展望

介绍了光纤传感器的基本原理，总结了光纤传感器对传统的仪器仪表工业的促进作用，指出了光纤传感器研究中存在的问题及发展趋势。