悬索桥主缆平行钢丝动态接触与滑移机理研究

为揭示悬索桥主缆钢丝动态接触与滑移机理,运用自制钢丝动态接触与滑移试验台开展单摩擦周期中平行钢丝间动态接触与滑移试验,通过高速度数码显微系统原位观测、扫描电子显微镜、能谱仪和有限元仿真揭示了平行钢丝间动态接触和滑移特性(横向滑移、纵向变形、接触状态、摩擦力、摩擦因数、应力分布)及磨损机理(磨痕形貌和元素分布)及其受到横...     

平行四主缆悬索桥跨缆起重机设计

针对某主跨超2 000米级悬索桥平行四主缆设计方案,通过对跨缆起重机进行功能需求分析和多种设计方案对比分析,提出了一种适应四主缆受力特点的新型跨缆起重机以实现加劲梁吊装。起重机采用自适应左右幅并置双主缆架设误差的承载结构、跨越并行索夹的行走机构、对称于主缆的提升系统、轻量化主桁架等设计。同时阐述了动力系统及集成控制系统原理设计,可为类似悬索桥建设提供借鉴。     

中性腐蚀环境下钢丝的微动疲劳行为

在自制的微动疲劳试验机上开展中性腐蚀环境下单根钢丝的微动疲劳实验,考察在相同接触载荷下,不同振幅对钢丝的微动疲劳行为的影响,并用扫描电子显微镜观察疲劳钢丝的磨痕和断口形貌,研究钢丝微动疲劳断裂机制.结果表明:在较大的振幅下,钢丝的微动区均处于滑移状态,而在较小振幅下,钢丝的微动区从滑移状态逐渐转变为黏着状态;磨损机制主要为磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和塑性变形;钢丝疲劳寿命随着微动振幅的增大而减小;钢丝的疲劳断口可分为3个区域,即疲劳源区、裂纹扩展区及瞬间断裂区.     

悬索桥主缆紧缆机的研究与开发

本文主要介绍了一种轻便型紧缆机的结构形式,工作原理以及该紧缆机在研究开发中的一些注意事项。     

自行走悬索桥主缆检修车抗风稳定性研究

以某悬索桥主缆检修车为研究对象,基于有限元分析软件ANSYS建立了检修车抗风稳定性研究有限元模型。采用谐波叠加法模拟脉动风压时程样本并对主缆检修车进行抗风稳定性研究。研究结果表明:检修车危险节点的应力峰值、最大振幅几乎不随接触面积比的改变而变化。增大接触面积比能够减小检修车位移、应力的峰值,使检修车抗风稳定性增强。     

基于Profibus-DP的钢丝主缆内部状态测控系统

由于钢丝主缆内部状态测控具有位置分散性与参数多样性的特点,将现场总线与工业以太网技术引入测控系统,设计了基于现场总线与工业以太网的测控系统,主要实现对主缆内部温度、相对湿度、压力等参数的实时采集存储、监测报警,以及对除湿机、变频风机等设备的连锁、极值和均值控制等。上位机使用组态进行操作,可实现远程监控,实时显示信息,为主缆干燥方法提供了可靠的测控系统保障。     

悬索桥空间缆双鞍槽主索鞍制造技术

西安跨灞河悬索桥主索鞍鞍槽采用在主缆通过平面内设计仅有竖向弯曲的鞍槽满足线形需要,主索鞍鞍体采用铸焊结合的结构,鞍体轮廓尺寸大,制造难度大。本文从几个方面进行工艺研究,通过分析该桥的结构特点,借鉴以往悬索桥索鞍的制造经验,制定出合理的制造工艺,解决了生产制造中的难题,保证了主索鞍体各项指标满足要求。     

悬索桥主缆通风干燥空气流动阻力的实验研究

研究了空气在悬索桥主缆中的流动阻力问题，给出了沿程阻力系数的计算方法和局部阻力系数的实验值，为悬索桥主缆采用通风干燥防锈新技术的应用提供了设计依据。     

自行走悬索桥主缆检修车主桁架风振响应特性研究

根据Davenpot功率谱、Wiener-Khintchine定理、Shinozuka定理模拟脉动风时程曲线;使用Monte-Carlo法、有限元分析方法、matlab软件提取计算用脉动风并对主缆检修车主桁架进行风振响应特性研究。研究结果表明:基于蒙特卡洛法提取的计算用脉动风正确有效,该提取方法可应用到相关的工程抗风设计中。在自然风载荷的作用下,主桁架危险点的位移主要产生在侧向与竖向,而且主桁架在风载荷静力作用下的响应计算是可靠的。Davenport风速谱的函数规律决定,在140m高空模拟的最大总风速小于设计风速。     

316L 不锈钢关节材料的摩擦腐蚀行为研究

采用UMT 2多功能摩擦磨损试验机和电化学工作站（CHI614E）摩擦腐蚀试验平台,考察医用316 L不锈钢在模拟体液润滑条件下的摩擦腐蚀行为,利用扫描电镜观察摩擦腐蚀的形貌特征。实验结果表明,316 L不锈钢摩擦腐蚀后的腐蚀电位降低,腐蚀电流增大;不同载荷条件下,摩擦腐蚀的摩擦因数均大于纯摩擦下的摩擦因数,且随载荷的增加而减小,摩擦腐蚀电流则随载荷的增加而增大;摩擦腐蚀磨损面的破坏比纯摩擦严重,磨损机制主要表现为犁沟磨损和剪切塑变所造成的局部剥落。     

铜基粉末冶金摩擦材料高温摩擦疲劳性能测试

在高温摩擦疲劳试验机上对铜基粉末冶金材料进行了性能测试。发现：(1)在100℃～350℃区间,随温度的升高,摩擦因数在降低;(2)在500℃时,摩擦因数最高,且发生了粘着磨损;(3)在450N,300℃时,磨痕表面出现了球状的石墨颗粒层,这起到了极好的润滑作用,使得300℃时,磨损较低。     

铜基粉末冶金摩擦材料高温疲劳磨损规律

研究了高速列车用铜基粉末冶金多孔摩擦材料的高温摩擦磨损性能。在PlintTE77高温疲劳试验机上对该材料进行了高温磨损性能测试 ,工况分别为 :室温 ,10 0℃ ,2 0 0℃ ,3 0 0℃ ,3 5 0℃ ,5 0 0℃ ;法向载荷为 :2 0 0N ,45 0N ,等12种工况 ;振动频率为 :4Hz ;移动幅值为 :± 5mm ;并对摩擦后的磨痕进行了SEM分析 ,发现 :(1)在 2 0 0N ,3 0 0℃时出现了粘压的多源弧形裂纹 ,这和冲击时的沿树枝晶裂纹截然不同 ;(2 )在 45 0N ,3 0 0℃时 ,磨痕表面出现了球状的石墨颗粒层 ,这起到了极好的润滑作用 ,使得 3 0 0℃时磨损较低。 (3 )在 45 0N ,3 5 0℃时 ,有沿磨痕方向的长条裂纹出现 ;(4 )在不同荷载 5 0 0℃时 ,发生了负磨损 ,即摩擦材料粘附到对偶材料上 ,由于新的氧化面的形成摩擦系数是最高的。根据以上分析粗略拟合了该材料的磨损规律     

飞机结构的腐蚀防护与腐蚀疲劳研究的发展趋势

介绍了飞机结构腐蚀监控与防护、腐蚀疲劳和腐蚀防护用品应用等方面的国内、外研究现状及发展趋势。重点阐述了防腐蚀用品(CPCs,主要是缓蚀剂)的应用及其对飞机结构疲劳寿命及疲劳裂纹扩展影响的研究现状,并预测了其发展趋势。     

低频率下波纹管膨胀节腐蚀疲劳行为模拟

针对供热管道波纹管膨胀节在设计使用期限内发生泄漏的实际问题,在低频率下对波纹管膨胀节的腐蚀疲劳行为进行模拟,用宏观、微观的方法分析研究了发生开裂泄漏的波纹管和模拟试验中波纹管的各种特征,得出了如下结论：波纹管实际腐蚀破坏中存在着腐蚀疲劳失效。经过研究表明,该波纹管有一定的耐腐蚀疲劳性能,检测未发生泄漏的波纹管可以继续使用。     

超低温特种衬垫材料摩擦磨损疲劳试验机的研制

研制了一种用于特种衬垫材料在超低温环境下进行压摆摩擦磨损疲劳试验的试验机。通过搭配超低温环境保持装置,该机可以实现超低温试验,最低温度可达-190℃。该机可通过摆动与摩擦机构、旋转运动与摩擦机构这两套机构与压缩加载机构在一个机器上分别模拟特种衬垫材料的两种实际工况。通过该机可得出特种衬垫材料在超低温环境下的磨损量,这一试验数据为该材料在超低温环境下的应用提供了设计依据,可以进一步提高应用这一材料的产品安全性。     

超声疲劳裂纹扩展与摩擦生热研究

在高频循环载荷作用下,材料疲劳裂纹的萌生与扩展过程伴随着明显的温度变化,该温度变化反映材料内部结构的损伤特征。通过20 kHz的超声疲劳试验,研究一种碳锰钢在超高周疲劳加载条件下的内部疲劳裂纹萌生与扩展过程中温度的演化过程。通过对该材料在疲劳损伤过程中,内部裂纹间的摩擦生热机理分析,从微观角度出发,结合分形理论,建立内部裂纹微观结构的摩擦模型,数值模拟超声疲劳过程中材料内部疲劳裂纹面间的摩擦生热情况,并定量地计算该过程中由裂纹间摩擦所导致的温度上升,将模拟结果与试验结果进行比较。探究高频疲劳载荷下微裂纹扩展与摩擦生热的关系,并结合超高周疲劳裂纹扩展公式,建立超声疲劳过程中的裂纹扩展与裂纹面温度演化关系的模型。     

搅拌摩擦焊2124-T851铝合金超低周疲劳特性

为获得搅拌摩擦焊接(FSW)条件下单次加载断裂与循环加载断裂机制的演化规律,研究了FSW及标准基材2124-T851铝合金超低周疲劳(ELCF)特性。分析表明,FSW试样S-N曲线在超低周疲劳寿命区符合幂函数关系但数据分散性大,且当指定寿命越大时,焊接试样相对于基材的定寿强度(SSFL)下降率越高。在极限寿命定义为1个循环的假设下,单次加载断裂与多次加载断裂具有统一的宏观变化规律,其微观断裂机制也具有连续演化的特征。超低周疲劳断口无明显的疲劳源区,FSW试样随着超低周疲劳寿命的增大,断裂特征由正断型向切断型转变。     

SiC与ZrO_2摩擦副疲劳磨损的有限元分析

对SiC与ZrO2陶瓷组成的销盘式摩擦副摩擦过程中的疲劳磨损现象进行了理论分析,采用ANSYS有限元分析软件对其磨损过程中的应力分布进行了分析.结果表明:应力在盘的摩擦环带宽的中间位置上分布最大;当销连续旋转,且陶瓷材料有微裂纹、气孔、杂质等缺陷时,在盘的摩擦环带宽的中间位置上出现疲劳黏着现象,进而使盘的磨损加剧;分析结果与实验结果吻合较好.     

基于腐蚀等级的机场环境下航空铝合金材料疲劳性能研究

通过开展航空LD2铝合金试件的定级加速腐蚀试验和预等级腐蚀疲劳试验,建立该材料腐蚀等级F与其疲劳极限S∞的对应关系函数。在此基础上,以腐蚀等级F相同为腐蚀损伤等效原则,获取机场环境腐蚀与加速环境腐蚀的当量关系系数k,并通过获得的加速腐蚀环境下腐蚀等级F与其疲劳极限S∞的对应关系函数,得到机场环境下航空LD2铝合金材料疲劳极限S∞随其服役日历年限T的对应关系函数。研究发现所建关系函数较为合理准确地反映机场环境下航空LD2铝合金材料疲劳极限S∞随其服役日历年限T的衰减规律,其结果可为飞机结构相关日历寿命评定研究奠定基础。     

铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀与防护研究进展

随着搅拌摩擦焊的技术发展和应用扩展,其焊接接头的腐蚀性能和防护手段已成为人们关注的重要问题。本文论述了近年来国内外铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀行为及其防护策略研究进展,并展望了该技术在电子产品领域的发展前景。