铁道车辆用橡胶球铰试验设计与研究

简要分析了橡胶球铰的结构和工作原理,并对其进行了系统力学性能试验;研究了不同垂向预载下频率与动刚度、阻尼损耗因子、损耗角和传递率的关系;设计了橡胶球铰疲劳3向加载的2种方案并进行了分析对比,重点分析了双油缸3向加载试验方案。结果表明,改变垂向预压载荷,产品动刚度、阻尼损耗因子、损耗角和传递率的变化趋势相一致,并随预载力的增大而增大;预载变化对动刚度的影响较大。与3油缸试验相比,双油缸加载试验更能提高产品疲劳试验结果的可靠度和试验效率,缩短试验周期,降低产品开发成本。     

弹性球铰胶料配方与性能研究

选用少量反式聚异戊二烯替代天然橡胶、少量白炭黑替代炭黑制备了弹性球铰橡胶胶料,研究了不同配方胶料的弹性球铰径向静刚度、轴向静刚度、扭转静刚度和疲劳性能等。结果表明,选用10份白炭黑替代改性炭黑、10份反式聚异戊二烯替代天然橡胶后弹性球铰2向刚度、静刚度和疲劳性能圴明显提升。     

轨道车辆用橡胶球铰结构快速设计模板的研究

以橡胶球铰几何参数、胶料硬度和球铰预压缩量为设计变量,以球铰刚度为目标函数并基于实验设计方法对整个设计空间进行了采样;根据所采样本的数据库建立了橡胶球铰几何参数-球铰刚度神经网络近似模型;基于该模型并借助Isight软件,编制了橡胶球铰结构快速设计模板;使用该模板可进行球铰刚度快速匹配和结构优化设计。以某型齿轮箱吊杆用橡胶球铰为例,验证了该模板计算精度的可行性。结果表明,使用该模板可大幅缩短橡胶球铰的开发时间并提高其疲劳性能和使用寿命,该模板计算精度的可行性较好,达到工程应用标准。     

拖车用球铰的耐疲劳性能研究

探讨了拖车用球铰在试验室疲劳破坏的原因，研究拖车用球铰胶料配方中生胶、补强体系对产品的疲劳性能影响。通过产品的疲劳试验，得出了设计此类产品配方中生胶、补强体系的一些规律。     

一种空实向结构橡胶牵引球铰圆度减小的方法

针对空实向结构橡胶牵引球铰,设计出新型弹性多瓣椭圆孔缩径工装（简称椭圆孔缩径工装）及相应预压缩工艺,以解决空实向结构橡胶牵引球铰圆度过大的问题。试验结果表明：与传统轴向圆孔挤压工艺空实向结构橡胶牵引球铰相比,新型椭圆孔缩径工艺空实向结构橡胶牵引球铰圆度减小82%,径向刚度略微增大,粘合性能和耐疲劳性能未发生明显变化。新型椭圆孔缩径工艺可用于空实向结构橡胶牵引球铰的批量生产。     

具有空腔结构的轨道车辆用橡胶液力球铰 空向静刚度特性研究

将轨道车辆用橡胶液力球铰橡胶体的形变简化成平面应变,推导出具有空腔结构的橡胶液力球铰空向静刚度计算公式;结合试验与有限元仿真结果对该公式的有效性进行验证,并给出公式的建议适用范围。采用空向静刚度计算公式能有效加快橡胶液力球铰设计,缩短产品开发周期,对轨道车辆用橡胶液力球铰等具有空腔结构的橡胶制品开发具有指导意义。     

金属-橡胶球铰扭转刚度试验研究

针对金属-橡胶球铰扭转刚度试验,分析了2种金属-橡胶球铰的结构与工作原理,设计了球铰水平纯扭转、垂直压缩扭转、组合扭转、系统扭转和组对扭转5种试验方案,并进行了分析对比;研究了不同径向预载荷、扭转速度和扭转方式对球铰扭转刚度的影响。结果表明,试验设计与实际工况一致;水平纯扭转和垂直压缩扭转2种试验方式均适用刚度试验;当增加径向预载荷或增大扭转速度时,球铰扭转刚度变大,单边加载扭转刚度大于正反加载扭转刚度。     

CW-2轴箱节点的结构改进

详细介绍了原CW-2轴箱节点的结构特点及其存在的缺陷,通过探讨几种先进球铰的结构特性,提出了改进CW-2轴箱节点的思路及原理,通过有限元分析,确定了新结构。刚度及疲劳试验结果表明,新结构轴箱节点能够满足刚度设计及疲劳试验要求。     

基于等效应变的橡胶弹性元件疲劳寿命预测研究

以橡胶材料的等效应变为疲劳损伤参量,利用沙漏状橡胶试样的疲劳试验测试数据,建立了橡胶弹性元件的疲劳预测模型。以拉杆球铰为疲劳寿命预测研究对象,根据有限元分析结果得到疲劳载荷工况下拉杆球铰危险区域的等效应变范围,利用所建立的疲劳预测模型对橡胶球铰的疲劳寿命进行了分析预测,并通过台架疲劳实验进行了对比验证。结果表明,预测疲劳寿命的误差小于30％,基于等效应变的疲劳预测模型能有效地预测弹性元件的疲劳寿命。     

橡胶球铰应力作用下的刚度变化研究

通过测试预压缩、多次刚度试验后的橡胶物理性能、动态机械性能和核磁共振交联密度等,分析了橡胶球铰在不同应力作用下的刚度变化。结果表明,应力作用可使橡胶球铰的刚度下降。预压缩过程中的剪切力可使橡胶分子链发生滑移,并有部分分子链发生断裂。在刚度测试过程中主要发生了交联网络内部重排现象,但没有分子链断裂现象发生。炭黑聚集体的破碎效应也是导致球铰产品刚度下降的因素之一。     

橡胶衬套静刚度有限元分析与测试技术的应用现状

当前我国国民经济飞速发展,随着人们对于出行要求的不断提高,汽车的数量也在快速增加。橡胶衬套广泛应用于汽车悬架,其能够很好的起到减震的作用,也能够大大提高汽车悬架的使用寿命。作为汽车悬架的重要部件,橡胶衬套的静刚度很大程度上会影响汽车的NVH性能,刚度越小减震效果越好,但容易引起共振带来抖动,反之,静刚度过大不利于隔离震动,因而对于橡胶衬套静刚度的测试分析十分有必要。合适的静刚度能够最大限度地提高车辆行驶的舒适性,也能够在一定程度上保证行车安全。以下就橡胶衬套静刚度的有限元分析与测试技术进行简要的分析研究。     

池窑拉丝漏板自动同步升温的程序设计

针对漏板不同步升温造成的危害，研究了漏板同步自动升温的程序设计。分析了主程序与单块漏板控制程序的运行，对比了热漏板与新漏板升温过程，完成升温速率的计算，对单块漏板控制程序进行是否与主程序建立链接和断开链接的计算，以及升温完成后执行恒温控制。     

Effect of notch size on the fatigue damage behaviour of toughened epoxy adhesive specimens

ABSTRACT

In the present work the influence of notch size on the fatigue damage behaviour of toughened epoxy adhesive specimens is investigated. Notched and un-notched bulk adhesive specimens were fatigue tested at room temperature under tension-tension cyclic loading at a stress ratio of 0.1. The investigation was based on the analysis of fatigue life (SN) and stiffness degradation curves, which were correlated with notch size and applied stress. Finite element analysis (FEA) was carried out in order to evaluate the notch-dependent stress concentrations. Fatigue results evidenced a reduction of lifespan with increased applied stress amplitude and a possible relationship between the inverse slope of SN curves and notch size. Most notched samples exhibited lower fatigue strength in comparison to un-notched, except in the low cycle fatigue range where un-notched and notched samples had similar fatigue strength. Stiffness degradation showed a correlation with applied stress, i.e. an increase in applied stress was accompanied by faster and stronger degradation. For higher loads, un-notched and 0.2 mm notch samples presented greater stiffness degradation prior to failure than other notched samples.     

玻璃纤维增强塑料夹砂管涵疲劳性能试验研究

模拟涵洞受力状态下的玻璃钢夹砂管进行室内疲劳试验,试验研究表明,玻璃钢夹砂管管涵经250万次疲劳加载后,承载力和环刚度降低不显著,没有发生分层开裂和脆断,完全符合公路涵洞实际应用要求。在室内疲劳试验基础上,提出了符合公路规范的玻璃钢夹砂管疲劳寿命的预测公式,并分析了影响玻璃钢夹砂管疲劳性能的因素,为玻璃钢夹砂管在公路涵洞推广使用中的耐久性设计提供了可靠的分析基础。     

钢纤维对钢筋混凝土梁弯曲韧性与疲劳损伤的影响

通过钢筋混凝土梁弯曲静载和等幅疲劳试验,研究了钢纤维对钢筋混凝土梁挠度、弯曲韧度、刚度以及刚度损伤累积的影响.结果表明:在弯曲静载试验中,梁的挠度随着钢纤维体积率的增加而逐渐减小,弯曲韧度逐渐增大;在疲劳试验中,各梁挠度增长和刚度损伤累积随着荷载循环次数增加均呈现三阶段变化规律,说明钢纤维掺入不会改变钢筋混凝土梁疲劳损伤发展规律,但会改变梁挠度和刚度的大小,随着纤维掺量增加,梁的挠度逐渐减小,刚度逐渐增加,抵抗变形能力增强.     

酸性气体脱除单元副产二氧化碳中夹带甲醇的去除方案研究

酸性气体脱除单元副产的二氧化碳可作为粉煤气化装置载气循环利用,但其夹带微量甲醇,需经过处理才能达标排放。以某二氧化碳需求量为20000 m³/h的粉煤气化装置为例,分析对比了压缩机段间洗涤和压缩前洗涤两种水洗法脱除二氧化碳中微量甲醇的方案,结果发现水洗法脱除甲醇的方案可行,且压缩机段间洗涤方案较压缩前洗涤方案安全性更高,设备费用更低,能耗低15.5%,每小时可省操作费用105.1元。初步探讨了吸附法用于脱除二氧化碳中微量甲醇的可行性。     

Temperature increase of sheet molding compound (SMC-R65) in flexural fatigue test

The temperature increase in flexural fatigue testing of sheet-molding compound SMC-R65 is investigated within a range of testing frequencies from 1000 cpm to 2200 cpm. Variation of the testing frequency affects the temperature increase and, based on 10 percent reduction in flexural stiffness, the effect of changing frequency on the fatigue lives was not detected. Steady-state temperatures are obtained in the case of specimens tested in air. A temperature analysis is carried out that gives reasonable agreement with experimental values.     

Measurement of damage progress in fibre reinforced polymer materials

Abstract

Prediction of damage progress based on measurements of the stiffness and damping changes has been suggested. A model is proposed based on experimental measurements of the rate of decrease of stiffness at given stress or strain levels. The fatigue damage was recorded by measuring the stiffness and the damping changes in the material under cyclic loading.

A fatigue testing technique including full control of the test parameters was developed for online measurements of the initial values and the changes in the complex stiffness properties (elasticity and damping). The testing technique was based on a separate adaptive control of the test system using an A-D–D-A interface card in a personal computer setup as an external function generator to the test machine servo loop. The system is test machine independent and the setup and programmes can be used in any servo controlled test system. Further, by use of this control technique it is possible to increase the test frequency by a factor of 2–3 compared with the ability of a standard test system. The technique is described and its use is illustrated by tests on glass–polyester composites under fatigue loading.