美国空间探测器热防护材料发展现状及趋势

综述了美国空间探测器热防护材料的发展及现状,介绍了几类具有代表性的防热材料:高密度酚醛玻璃钢、DC-325、Avcoat、SLA-561、PICA(Phenolic impregnated carbon ablator)和碳酚醛等,及其所应用的探测器、气动加热环境和防热结构成型工艺,着重阐述了美国在研的猎户座载人登月飞船防热材料的研制情况,并介绍了两类热点的烧蚀防热材料在以往研制过程中出现的异常情况以及选材的变化及进展,总结了猎户座的研制经验,同时指出了后续空间探测器防热结构及材料的发展方向。     

巴基斯坦卡洛特水电站软岩导流隧洞设计与施工

巴基斯坦卡洛特水电站导流隧洞设计存在导流流量大、隧洞规模大、地质条件差、施工难度高等难点。根据开挖揭露的实际地质情况,结合监测数据和理论计算分析,通过导流隧洞设计和施工以及施工中动态设计调整分析,实现了隧洞安全稳定性和经济性的平衡。目前,卡洛特水电站导流隧洞已正常运行约1 a时间,相关经验可为其他类似导流隧洞工程提供参考和借鉴。     

TLCPa/PA 66的非等温结晶动力学

研究了新型热致液晶聚酰胺(TLCPa)与聚酰胺(PA)66熔融共混物的非等温结晶行为。w(TLCPa)为0～30％的共混物的结晶温度和结晶度分别从PA 66的235．83℃和39．8％逐步下降为224．70℃和30．8％．PA 66的结晶明显受到抑制。w(TLCPa)为10％的共混物的Ozawa指数从PA 66的3～4降为2左右,共混物有着不同于纯PA 66的成核和晶体生长机理。TLCPa与PA 66具有较好的相容性。     

PA66／TLCP原位复合材料的热性能、形貌及力学性能研究

通过挤出和注射成型制备了聚酰胺66／热致液晶聚酰胺（PA66／FLCP）原位复合材料，研究了其热性能、形貌及力学性能。DSC分析表明，PA66和TLCP相容性较好，随着TLCP含量的增加，PA66的结晶度、结晶速率下降；SEM分析表明，TLCP在PA66基体中分散均匀，两相相容性较好，当加入10％（质量分数，下同）的TLCP时，TLCP形成长径比比较大的纤维；拉伸试验结果表明，当加入TLCP后，PA66的力学性能有明显的改善。当加入10％的TLCP时，共混物的力学性能增幅最大，拉伸强度增加79．6％，拉伸模量增加120．4％，断裂伸长率明显下降。     

南水北调中线湍河渡槽汛期施工水力学分析

湍河渡槽是南水北调中线一期工程总干渠的大型跨河建筑物之一,该工程原计划利用枯水期分两期施工,但为实现2013年底主体工程完工的目标,特将右岸主河槽部位2~5号槽16榀槽身调整至2013年汛期施工。为确保汛期施工的安全进行,在考虑施工现状水力条件变化影响的基础上,主要对推荐采用的两联跨钢平台方案进行了汛期施工水力计算分析。结果表明,钢平台下部河床护底范围为轴线上游35 m和下游50m,两侧堤头护脚防护宽度主10 m,相关计算成果为度汛措施制定提供了理论依据。     

盾构隧道管片衬砌壳-弹簧计算模型研究

针对现有盾构隧道管片衬砌计算模型存在的问题,对管片接头的力学特性进行了分析。认为管片的接头实际应包括管片接缝和对应手孔间的管片部分,采用点弹簧模拟管片接头力学特性实际上是夸大了端部管片的刚度。提出了基于壳-弹簧模式的管片结构的整体环-纵向非连续计算模型,改进了接头的模拟方法。该模型将管片接缝以及对应手孔间管片部分视为一个受力整体,其宽度约为对应手孔之间的弧长,并提出了该接头抗弯刚度的定义方式。由于该模型考虑了管片接头的整体性,计算得到的内力值比梁-弹簧模型计算结果更加准确,且可反映管片结构纵向的受力特征。     

深基坑悬臂式围护结构地震响应分析

悬臂式围护结构是深基坑最常采用的围护结构形式。应用有限单元法分析了深基坑悬臂式围护结构在地震波作用下的响应。计算结果表明,地震作用下悬臂式围护结构的弯矩出现波动,当地震强度较低时,其分布特征变化不大,但在强度较高地震作用下,上部结构的弯矩值显著增大。在地震波作用下,基坑内侧土体的塑性区明显向下发展,而上部的塑性区则朝着背向基坑的方向发展。基坑深度相同时,悬臂式围护结构的入土深度越大,结构本身受地震的不利影响越大,围护结构与土体的接触压力受地震影响的程度也增加,但此时地震荷载对土体塑性区的影响降低,对场地抗震稳定性有利。     

TLCPa对PA 6/PA 66相容性及结晶行为的影响

采用溶液共混法制备了聚酰胺6(PA 6)／聚酰胺66(PA 66)/热致聚酰胺液晶(TLCPa)共混物,分析了TLCPa对PA 6／PA 66相容性及结晶行为的影响。差示扫描量热法分析表明,TLCPa的加入改善了PA 6和PA 66之间的相容性,PA 6／PA 66共混物结晶受到抑制;傅里叶变换红外光谱研究表明,TLCPa和PA 6、PA 66分子间形成了大量的分子间氢键,是TLCPa改善共混物相容性的主要原因;广角X射线衍射分析表明,TLCPa的加入没有影响共混物的晶型结构,当w(TLCPa)大于10％时,共混物的结晶度明显下降。     

乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料的光交联研究

采用紫外照射技术制备了交联乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)有机蒙脱土(Montmorillonite,MMT)纳米复合材料.分析了MMT对体系凝胶含量的影响,研究了照射时间、温度、样品厚度及实验气氛等实验条件对凝胶含量的影响.结果表明,MMT的存在对EVA的交联反应有良好的促进作用;照射2 min,实验温度为100 ℃时,交联效果较好,体系的凝胶含量达到95%;照射氛围及样品厚度在照射初期对交联反应影响显著,照射2min后,对凝胶含量几乎无影响.     

紫外光辐照交联EVA的制备及表征

采用紫外辐照技术制备了交联乙烯-L酸乙烯酯共聚物(XLEVA)。研究了实验温度、实验气氛、试样厚度及辐照时间等条件以及光引发剂、光交联剂的种类和浓度等因素对凝胶含量的影响。结果表明,辐照时间为2 min,温度为100℃时,交联效果较好,在此条件下,辐照氛围及试样厚度对交联反应影响不明显。二苯甲酮的引发效果优于安息香二甲醚,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的助交联效果最佳,两者的最佳含量均为1%,此时XLEVA的凝胶含量可达到86.48%。