先进复合材料在轨道交通领域的应用

先进复合材料具备比强度高、比模量高的特点,是产品实现轻量化的一种非常重要的途径;同时,复合材料可以通过采用不同的组合方式,实现不同的功能特性,亦可实现结构-功能一体化,是轨道交通领域新材料发展方向的重要组成部分。     

线路单相断线造成终端变主变保护动作的分析

根据在工作中遇到的一起单相断线造成终端变主变保护动作的事故案例,结合故障波形分析,利用不对称故障分析计算方法,简要分析了单相断线电压序分量之间的关系以及对主变零序保护的影响,并提出了具体解决办法,以保证主变零序保护能够正确动作。     

电驱液压式大截面导线压接设备自动化研究

现有的压接设备可控性差、操作复杂,导致压接质量因人而异。针对此问题,提出了基于DDVC技术的导线压接设备自动化控制方案,建立了速度控制系统数学模型,应用Simulink进行仿真,分析系统性能。建立了基于DEFORM的耐张线夹压接实验模型,获得了耐张线夹压接的最佳加载速度曲线,并以此作为压接设备速度控制系统的Simulink仿真模型输入,对压接过程进行了仿真分析。结果表明:开环控制时系统存在一定的超调,加入PID控制后可有效抑制超调;所设计的压接设备可很好地跟随最佳压接曲线,跟随误差仅为0. 904 mm·s-1。研究成果对改进压接设备、提高压接质量提供了新的解决方案。     

超亲水毛细芯环路热管启动及热性能分析

为解决电子设备高热通量下的散热问题，采用H₂O₂氧化法对烧结毛细芯进行了超亲水改性，研究了毛细芯表面润湿性对吸液性能的影响。并将改性后的超亲水毛细芯应用到环路热管内，研究了倾斜角度及加热功率对超亲水毛细芯环路热管的换热特性的影响。实验结果表明：超亲水毛细芯的吸液速度增加，吸液时间较亲水毛细芯减小了3.52ms；与普通亲水毛细芯环路热管相比，在加热功率Q=200W时，超亲水毛细芯环路热管蒸发器中心温度降低了约6.0℃，在Q=20W时启动时间与温度分别降低了33s与2.5℃。同时发现超亲水毛细芯环路热管在正重力状态时的运行温度更低，热阻较小，最低热阻仅为0.084℃/W。     

改性白炭黑/改性硅橡胶复合弹性体的自修复性能

采用六甲基二异氰酸酯半封端的脲基嘧啶酮对硅橡胶和白炭黑进行改性,制备具有自修复性能的改性白炭黑/改性硅橡胶复合弹性体。研究表明:复合弹性体中存在氢键作用,其具有良好的自修复性能;随着改性白炭黑用量的增大,复合弹性体的初始及自修复拉伸强度均增大,但自修复效率略微降低;改性白炭黑对复合弹性体的力学性能及自修复性能均有增强作用。     

基于差示扫描量热法测定硬聚氯乙烯管材微晶熔融焓的研究

利用差示扫描量热法(DSC)研究硬聚氯乙烯(PVC-U)管材的微晶熔融焓。将PVC-U管材的熔融过程在DSC仪器软件上再现,次级微晶和初级微晶的熔融吸收峰分别为A峰和B峰,在A峰起始点和B峰起始点之间划一直线,直线下方的阴影面积即为微晶熔融焓;由于PVC-U管材中添加剂的存在而导致假峰时,需要拟合假峰面积,将其扣除; PVC-U管材试样与样品盘的接触充分,有利于得到规则且平滑的DSC结果曲线;在实际测试中,宜从管壁芯层取样,综合考虑0°、90°、180°和270°4个方位的结果值。     

碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料拉伸性能研究

研究了碳纤维进行氧化处理、铺层形式,以及紫外光照射和不同溶液介质浸泡处理等,对碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料拉伸性能的影响。结果表明:碳纤维最佳氧化工艺为浓硝酸氧化1 h,空气氧化温度250℃,空气氧化30 min。碳纤维最佳铺层设计为[0°,0°,45°]2s。随紫外光照射时间增加,复合材料拉伸强度呈先增后降趋势,120 h时达最大值。溶液介质浸泡会降低复合材料的拉伸强度。温度相同溶液介质不同时,复合材料在NaOH溶液中拉伸强度降低程度最大,温度提高会加速复合材料失效老化。     

基于临界钙矾石膨胀破坏的磷石膏基复合胶凝材料的配料计算研究

为制备大掺量磷石膏基复合胶凝材料,在确定主要水化产物类型的基础上,通过计算临界钙矾石膨胀破坏的边界条件,确定各组分最佳掺量范围,研究其对复合胶凝材料力学性能、干缩性能的影响,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试方法研究水化产物的组成及发展规律。研究结果表明：通过理论配料计算,矿粉掺量为50%（质量分数）时,最大磷石膏掺量为26.3%（质量分数）,最小熟料掺量为23.6%（质量分数）。最佳配比组28 d胶砂抗压强度为45.2 MPa,线膨胀率小于0.04%;对比组28 d抗压强度仅有36.4 MPa,线膨胀率远大于0.04%。XRD、SEM表征结果表明,磷石膏基复合胶凝材料的水化产物主要是钙矾石（AFt）和水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,氢氧化钙几乎反应完全;对比组钙矾石生成量远大于最佳配料组,微观结构存在大量裂缝。这说明理论配料计算可以有效用于磷石膏基复合胶凝材料的配比优化。