浸渗铜、铝对碳/碳复合材料弯曲性能的影响

采用三点弯曲法研究浸渗铜和铝对碳/碳复合材料弯曲性能的影响,分析了复合材料弯曲断裂前后的组织形态,并对弯曲性能进行了比较和探讨。结果表明:碳/碳 渗铜和碳/碳 渗铝材料的抗弯强度分别达到88,196 MPa,大于碳/碳复合材料的77 MPa;金属铜、铝对碳润湿性的差异使碳/碳 渗铜界面结合强度弱于碳/碳 渗铝界面结合强度,这导致碳/碳 渗铝抗弯强度远大于碳/碳 渗铜的抗弯强度。碳/碳 渗铜和碳/碳 渗铝抗弯强度都达到TB/T 1842.1-2002铁道部行业标准电力机车粉末冶金滑板性能要求。     

导流罩对空调器室外机噪声的影响

为了明确导流罩对空调器室外机噪声的影响,利用数值模拟的方法对室外机内部气体流动进行了计算,研究了室外机出风口相对湍流强度的变化,分析了导流罩宽度、导流罩导弧对室外机噪声的影响。通过计算分析和试验验证,表明空调器室外机导流罩的宽度存在一个最佳值使室外机的噪声最小。同时,根据导流罩导弧对室外机噪声影响的规律设计出双导弧导流罩,经过试验验证分析,表明双导弧导流置与目前普遍使用的导流罩相比具有更好的气动性能,能进一步降低空调器室外要的噪声。     

导流罩的工艺设计与数控加工

由于薄壁零件具有节约材料、比强度高、重量轻等特点,在产品结构中得到广泛应用。但是在制造过程中常常会出现废品。文中以导流罩为例,介绍其工艺设计过程及数控加工程序。     

复合材料风机导流罩的结构强度分析

利用有限元分析理论和MSC.Patran/Nastran软件对MW级风力发电机组的复合材料导流罩进行结构强度分析。通过分析壳单元特点,选择shell单元为导流罩的建模单元;对流线型导流罩的风载分布系数进行研究,根据第3类风区的特点和导流罩各部分的曲率半径划分区域并计算相关载荷;综合考虑风载、雪载、冰载等因素的影响,设计出相应的工况;对复合材料导流罩进行强度分析,得到最大应力和变形。计算结果表明:复合材料导流罩不会发生分层破坏。     

TiO2掺杂对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃结构和性能的影响

采用传统熔体冷却法制备TiO₂掺杂量（物质的量分数）为0～5.0%的CaO-Al₂O₃-SiO₂（CAS）系玻璃,研究了TiO₂掺杂量对该玻璃微观结构、热稳定性、弯曲强度的影响规律。结果表明：TiO₂在CAS系玻璃网络中主要以[TiO₅]单元的形式存在,随着TiO₂掺杂量的增加,玻璃中的[TiO₅]单元和Ti-O-Si键数量先增加后降低,玻璃网络中的桥氧数量先增多后减少,玻璃的光学带隙先增大后减小,且均在TiO₂掺杂量为4.0%时达到最大值;随着TiO₂掺杂量的增加,CAS系玻璃的热稳定性和弯曲强度均先提高后降低,当TiO₂掺杂量为4%时综合性能最好,此时玻璃化转变温度、弯曲强度和光学带隙分别为798.24℃,95.58 MPa, 3.75 eV。     

超高速电梯导流罩气动特性与耗能研究

为了提高超高速电梯的气动性能,设计了5类典型的导流罩,建立了包括导流罩、轿厢、对重与井道的电梯系统模型。利用计算流体力学（CFD）软件Fluent,采用动网格分析方法对安装不同类型导流罩超高速电梯的非定常气动特性进行CFD数值模拟,获得了不同速度工况下气动阻力变化曲线、静压和流速分布云图,并定量分析了运动周期内轿厢克服气动阻力耗能。研究结果表明：不同导流罩在不同速度工况下对电梯气动性能的影响差异较大,都存在各自的最佳应用场合。其中三面导流形导流罩的性能最好,不仅减少了气动阻力,还将周期内耗能占比降低9.26%。该研究工作可为超高速电梯导流罩的设计选型和性能评估提供有益参考。     

CPP/PLLA单向纤维骨内固定复合材料制备和性能

研制出高强度、高模量完全降解吸收性CPP/PLLA单向纤维骨内固定复合材料,并测试了该材料的物理力学性能及降解性能。结果表明:随着纤维体积分数Vf的提高,复合材料力学性能增大,Vf=0.42时,弯曲强度为347 MPa,弯曲模量为22 GPa,抗压强度178 MPa,剪切强度85 MPa,高于人体皮质骨的力学性能;在模拟体液Ringer’s降解介质中降解15周,弯曲强度为154MPa,弯曲模量为6GPa,因此,CPP/PLLA单向纤维复合材料可用作松质骨或部分皮质骨的骨内固定材料。     

热压烧结制备碳化硅增韧氧化铝刀具复合材料及其力学性能评价研究

氧化铝陶瓷作为制造切削刀具的优良材料,较低的韧性限制了其应用。选用不同含量的碳化硅(2%,5%和10%)加入氧化铝颗粒中,经球磨后,利用真空热压烧结法(1400℃,20MPa)制备Al₂O₃/SiC复合材料。从X射线衍射(XRD)、致密度、硬度、弯曲强度以及断裂韧性等方面对材料性能进行了分析。结果发现,随着SiC的加入,Al₂O₃/SiC复合陶瓷硬度和抗弯强度增大。当SiC质量分数为5%时,其硬度和弯曲强度最大,最大值分别为1071.98HV和379.83MPa,此时断裂韧性也最大,为6.39MPa·m^1/2。     

焊接铝蜂窝板焊接技术的研究

文章介绍了焊接铝蜂窝板的结构特征及其工艺特点,并进行焊接铝蜂窝板熔化焊的工艺试验。结果表明：随炉样块中的焊接铝蜂窝板面板的平均拉强度达到了182MPa,比焊接铝蜂窝板面板原材料的平均抗拉强度高出了50MPa。经熔化焊后的焊接铝蜂窝板面板焊接接头的平均抗拉强度为136MPa,达到了焊接铝蜂窝板面板强度的74%以上。经熔化焊后的铝蜂窝板的平压强度和平拉强度均有不同程度的减小,弯曲强度基本没有变化。     

连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

为了满足轨道交通的阻燃要求,通过熔融浸渍的方法制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯阻燃型单向预浸带,并通过热压成型的方法生产出实心板。探究了不同含量的膨胀型阻燃剂和玻璃纤维对复合材料的阻燃性、热稳定性和力学性能的影响。结果表明,在玻纤含量为60%、阻燃剂添加量为45%的情况下,复合材料可以达到UL94标准下1.6 mm的V-0阻燃级别,并且氧指数达到40%。在此条件下,复合材料与未加玻纤的材料热重相比,失重温度提高了18℃,且残炭率提高了40.34%。复合材料的拉伸强度达到261.05 MPa,拉伸模量达到15.6 GPa,弯曲强度达到302.21 MPa,弯曲模量达到14.5 GPa,剪切强度达到225 MPa,冲击强度达到225 k J/m²。复合材料优良的综合性能为连续纤维增强热塑性复合材料的发展前景奠定了坚实的基础。     

重联动车组车钩导流罩设计及空气动力学性能研究

设计出一种能改善重联动车组重联区域空气动力学特性的多级车钩导流罩结构,并基于计算流体力学,分别建立重联动车组结构优化前后的两种空气动力学计算模型,通过数值仿真模拟了动车组在平地工况以350 km/h速度运行的基本气动性能,并对仿真结果进行对比研究。结果表明：新型车钩导流罩结构能够有效降低动车组平地运行阻力,总阻力可减小4.47%;列车表面压力分布、周围流场显示结果与阻力分布一致,该二级导流罩可以有效改善列车运行空气动力学性能。     

导流罩安装位置对轴流冷却风扇性能的影响

通过试验研究,对比了导流罩在3种不同相对轴向位置下的风扇性能.结果表明:当叶片后缘位于导流罩出口平面内时,风扇的气动性能和噪声指标均达到最佳.     

ZF15000/27.5/42型液压支架支护强度的分析

为了解决10 m以上特厚煤层矿井开采工作阻力问题,通过现场勘查并对支护强度分析计算,特设计ZF15000/27.5/42型液压支架,将支架支护强度确定为1.46 MPa,对应的支架工作阻力为15 000 kN.现场使用结果表明,该型号支架的支护强度和结构特点能够满足特厚煤层强矿压要求,达到了预期的效果.     

发动机罩的结构轻量化设计

应用拓扑和形貌联合优化,以及基于DOE灵敏度分析的尺寸优化对发动机罩进行轻量化设计。分析了原发动机罩主要承载状态的刚度和一阶约束模态。两种优化设计方法均以体积最小为目标,弯曲刚度、扭转刚度、侧向刚度和一阶约束模态频率为约束条件。根据优化设计结果,给出了两种轻量化方案。对比优化前后的结构性能,从刚度和一阶约束模态频率角度验证轻量化方案的可行性。CAE分析结果表明,两种方法均可以达到降低发动机罩质量且满足结构性能要求的目的,而且,对此发动机罩尺寸优化的轻量化效果更好。     

PN6.5 MPa DN550锚固法兰设计及试验研究

根据某输油管道设计条件及要求,对PN6.5 MPa DN550锚固法兰的选材、结构设计、应力计算与强度校核、焊接试验、压力弯曲试验等方面进行研究。分析认为选用07Mn Mo VR钢锻制锚固法兰较为合适。锚固法兰以GB 150中宽面法兰为模型设计结构和关键尺寸,并参照相关法兰和GB 50253中埋地输油管道及附件的设计方法进行应力计算与强度校核。锚固墩单位面积承受压力Fw(4.78 MPa)小于抗压强度设计值Fc(14.3 MPa),锚固法兰环向应力σh(152.7 MPa)、轴向应力σa(61.7 MPa)、弯曲应力σf(37 MPa)均小于许用应力[σ](173 MPa),结构强度符合设计标准。焊接和压力弯曲试验结果表明,07Mn Mo VR锚固法兰与L415M袖管焊接后的质量及结构强度、承压能力均满足设计要求,整体性能和质量安全可靠。     

叶顶间隙和导流罩的安装位置对轴流风机流场的影响研究

为研究由换热器和轴流风机组合而成的矩形流道的内流场,合理匹配轴流风机与矩形流道的特性,提升轴流风机的气动性能,通过改变导流罩和风机之间的径向间隙以及风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离,利用数值模拟方法对轴流风机的流场特性进行分析,并通过试验验证了数值模拟的正确性。结果表明:当导流罩与轴流风机的径向间隙为2 mm,风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离为0 mm时,效率相对最高,提升幅度分别为82.67%和55.88%,同时风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离为0 mm的出口静压相对最大。     

温度对Ti/Cf/PMR超混杂层板力学性能的影响研究

采用热压法制备了新一代Ti/Cf/PMR超混杂层板复合材料,研究了该超混杂层板材料在室温120℃、170℃、220℃及300℃等服役条件下的拉伸、层剪和弯曲等常规力学性能,并分析其损伤破坏机理。实验结果表明:钛板TA2经过喷砂处理后表面粗糙度增加,这样有利于提高超混杂层板的界面结合性能。Ti/Cf/PMR超混杂层板在室温下具有优良的力学性能,抗拉强度可达1 013.72 MPa,层间剪切强度可达65.08 MPa,同时弯曲强度可达965.51 MPa。随着试验温度的升高,该超混杂层板的力学性能呈现下降趋势。当实验温度升高到300℃,该层板的拉伸强度、层间剪切强度和弯曲强度保留率分别约为40%、34%和58%。     

不同热处理对1Cr17Ni2钢材料性能及其应用的影响

研究两种不同热处理工艺对1Cr17Ni2钢材料性能的影响。通过相关的性能试验进行对比研究,试验包括抗拉试验、冲击韧度、应力腐蚀、常温拉伸疲劳、超声疲劳试验。研究结论为,对于1Cr17Ni2钢,使用相应于830MPa名义强度的热处理工艺,材料的综合性能优于名义强度为1080MPa的热处理工艺,这对在航空紧固件结构中合理选用1Cr17Ni2钢有实际指导意义。     

汽车同步器齿环摩擦材料的制备及性能研究

选用腰果壳油、三聚氰胺改性酚醛树脂作为粘结基体, 碳纤维作为增强材料, 加入铁粉、铜粉等摩擦性能调节剂, 经过配方设计、混合、压制、固化, 制备了汽车同步器齿环摩擦材料。对其摩擦磨损性能、抗冲击性能、硬度、胶粘剂拉伸剪切强度等性能进行了测定。试验结果表明: 摩擦材料的摩擦因数稳定在 0 .3 ~0 .37, 磨损率 <0 .5×10-7cm3 /(N·m); 冲击强度>30N·cm /cm2; 洛氏硬度>100; 在 2. 54kN最大载荷下的胶粘剂拉伸剪切强度>4 .06MPa。可以满足汽车同步器齿环的工作要求。     

非调质微合金结构钢的研究

非调质微合金中碳钢45 V 和40 MnV 在热锻状态下的强度分别达到784 MPa 和882 MPa 以上,冲击韧性达到39 J/cm~2以上,40 MnV 的拉压疲劳强度达到352.8 MPa。用45 V 制作的CA-15曲轴的弯曲疲劳极限达到509.6 J,用40 MnV 制作的CA-15连杆拉压疲劳极限达到38.22 KN。零件装车道路试验50000 km 以上,最高达110000 km 未发生损坏.