纤维增强水泥基复合材料自愈合性能研究进展

纤维增强水泥基复合材料(FRCC)具有饱和多缝开裂特性及自愈合性能,其细而密的微裂纹有利于促进FRCC产生自愈合行为,降低结构维护成本,提高结构耐久性。本文归纳了FRCC自愈合机理,介绍了FRCC自愈合性能的研究现状,讨论了FRCC自愈合性能提升的对策,并对未来FRCC自愈合性能的研究进行了展望。本文研究成果可为FRCC自愈合性能在实际工程的应用提供一定的借鉴与参考。     

金属表面自愈合涂层的设计制备与性能研究进展

自愈合涂层一直是涂层领域关注的重点。自愈合涂层受到外界刺激后,可对腐蚀微区的破损位点进行自我修复,从而达到对金属材料表面的有效防护。在综合国内外参考文献基础上,开展金属表面自愈合涂层的设计制备、刺激响应性能和防腐性能研究,并总结和深入分析了不同种类涂层的防腐机理。提出了金属表面自愈合涂层目前仍存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。     

MWCNTs-PVA复合材料的制备及性能研究

聚乙烯醇（PVA）是一种可降解高分子材料,具有生物相容性和亲水性等优良特点,在涂料、纳米纤维、纺织、浆料、粘合剂及复合材料中具有非常广泛的应用。为了改善PVA的力学性能和耐热稳定性,利用淀粉基分散剂处理的具有较大长径比的多壁碳纳米管（MWCNTs） 制备了MWCNTs-PVA复合材料,并对其力学性能和热稳定性进行了测试。结果表明：当优化后的MWCNTs的添加量（质量分数）为0.50%时,MWCNTs-PVA复合材料具有较好的拉伸强度,最高可以达到129.2 MPa,与未加MWCNTs的PVA材料相比,其拉伸强度提高了33%、断裂伸长率为276%、热分解温度向更高温方向右移;当MWCNTs添加量为1%时,MWCNTs-PVA复合材料第二阶段的分解温度由288.5 ℃提高到295.3 ℃,第三阶段的分解温度由422.1 ℃提高到427.1 ℃,表明MWCNTs的加入有助于增强复合材料的热稳定性。因而,使用优化的MWCNTs制备新型复合材料,可以显著提高MWCNTs力学性能和热稳定性。     

基于GT技术快速构造柔性制造单元的仿真研究

煤炭采掘业对设备类型、规格和数量的需求,受矿山自然地理、煤层类型、采掘作业规模和开采工艺等变化的影响很大,使煤机制造企业接收到的订单大多具有品种多、加工周期短、以中小批量订货为主和变化频繁等特点。多样化的订单要求给企业的生产加工增加了难度。基于GT工艺流程分析和计算机仿真技术快速构建柔性制造单元(FMC),对零件进行成组加工,可以使企业在规模经济与范围经济两个方面的平衡中获利。     

多孔石墨烯/碳纳米管@V2O5柔性电极材料制备及性能研究

以氧化石墨、碳纳米管、三异丙氧基氧化钒为原料,采用化学刻蚀法、水热法、真空抽滤法制备一种具有三维离子扩散通道和整体导电网络结构的致密多孔石墨烯/碳纳米管@五氧化二钒(PGNs/CNT@V2O5)复合薄膜材料。电化学性能测试结果表明,在1 mol/L LiNO3水系条件中,电流密度为1 A/g时,比容量高达187 F/g,在100 mV/s扫描速度下,循环5000次后,容量保持率仍为83.4%。     

多壁碳纳米管分散剂的制备及分散性能研究

由于碳纳米管(CNTs)自身较大的比表面积及碳管间强的作用力,使其在溶剂中不易分散,因此应用前需要进行分散处理,使其能够满足更多应用的需求。利用在淀粉上接枝丙烯酸(AA)或苯乙烯(St),分别制备了淀粉接枝丙烯酸聚合物(SAa)、苯乙烯聚合物(SSty)、丙烯酸-苯乙烯聚合物(SSA)新型分散剂,并研究在水中对多壁碳纳米管(MWCNTs)的分散性。结果表明：改性淀粉的分子量(M_w)由4.25×10⁵减小到3.92×10⁵、分子量分布系数(M_w/M_n)由3.01减小到了2.88,分子量分布较窄,聚合物的结构更加稳定;改性淀粉颗粒溶胀崩解,原有形貌发生改变,晶型受到破坏,尺寸变小更有利于分散;此外,对于0.10 g·L^-1的MWCNTs,使用SSA的MWCNTs分散效果最好,SSA分散MWCNTs在20 d时的沉降率为30.6%。通过机理研究发现,SSA利用结构中接枝聚合的苯环与MWCNTs的p―p非共价键吸附在MWCNTs表面,通过静电斥力和空间位阻效应的协...     

井下柔性直流输电系统仿真研究

为了提高煤矿井下供电质量和输电效率,减少供电系统损耗,将基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(MMC-HVDC)应用到井下供电系统中,介绍了MMC的拓扑结构、数学模型以及控制系统设计等,MMC采用最近电平逼近调制和排序法平衡均压策略。在Matlab-Simulink中搭建仿真实验,结果表明系统稳态具有良好的动态响应。     

基于Pro/Toolkit柔性夹具搭建平台的研究

柔性夹具是一种快速组合工艺装备,基于Pro/E软件建立标准夹具元件库,利用Pro/Toolkit插件设计构建柔性夹具平台,研究平台的工作流程和总体结构,给出程序设计的关键技术,提供给工艺人员一个三维模拟搭建环境,具有重要现实意义。     

基于DSP的三相无功功率检测装置

介绍了一种将DSP技术应用于三相无功功率检测的装置,给出了功率检测系统的硬件框图及软件流程,并通过实验验证了该方案的正确、可行性。     

AACM(爱可姆)柔性启动系统在煤矿大型胶带机上的应用

通过多年的大型胶带机设计和工程实践经验,仔细比对了进口和国产大型胶带机柔性启动产品的优势和缺陷。同上海交大合作研发的AACM(爱可姆)柔性启动系统,在煤矿长距离、大运量的胶带机上应用多年,性能稳定,性价比极高,适合当今中国煤矿机械设备使用现状和技术现状。     

基于碳纤维浆料的柔性薄膜弯曲传感器制备与研究

以碳纤维粉末为功能性填料和乙基纤维素为胶粘剂,开发了一种低成本碳基传感浆料,将碳纤维浆料直接刮涂至聚酰亚胺薄膜表面而形成碳纤维传感层,在以铜箔为电极,制备出结构简单的碳纤维弯曲传感器。同时,探究了碳纤维含量对弯曲传感器性能的影响。结果表明：当碳纤维含量为0.02 g?mL^-1时,碳纤维粉末被乙基纤维素完全包覆,难以形成导电通路,无弯曲传感特性;随着碳纤维含量的逐渐增加,碳纤维膜内部形成良好的导电通路,随之产生大量的孔洞甚至微裂纹,有利于传感器精准识别不同弯曲角度,并且具有双向识别特性。通过进一步深入探究碳纤维含量对弯曲传感器的迟滞性和稳定性的影响发现,当碳纤维含量为0.04 g?mL^-1时,弯曲传感器具有较小的迟滞性、优异的稳定性和机械耐久性。     

一种基于总线控制的柔性生产系统

提出了一种基于总线控制的柔性生产系统,该系统能够实现生产能力的柔性控制,在市场日益激烈的今天,该系统能很好地实现生产成本随生产量变动而随动,在满足顾客差异化需求的同时,降低了企业的成本损失,提高了企业的经济效益。     

ADAMS柔性体建模技术研究

介绍了ADAMS柔性体基础理论及在ADAMS中建立柔性体的几种方法,着重探讨通过导入模态中性文件的方法在ADAMS中建立柔性体的方法。通过实例介绍了在ADAMS中生成柔性体模态中性文件的全过程以及应注意的事项,并对生成的模态中性文件的正确性进行了验证。     

基于PROFIBUS的柔性运输系统在带式输送机上的实现

充分利用PROFIBUS现场总线节省电缆、安装简单、通讯快捷的优点,与WinCC的灵活组态相结合,提出柔性运输系统,提高长距离运输系统的集中控制、自动化性能,取得了良好效果。     

基于ADAMS采煤机截割部弹性扭矩轴动态特性研究

针对采煤机负载具有随机周期性的特性,选取了低频交变、高频交变2种典型载荷,依据等效转动惯量和刚度理论,基于ADAMS建立了采煤机截割部三维模型,分析了弹性扭矩轴对系统动态特性的影响,并从负载频率的角度对截割部的振动情况进行了研究。     

基于虚拟仪器的矿用通风机柔性性能测试系统研制

传统矿用风机性能测试系统通用性差,配备固定的传感器种类和数量难以满足非标、定制型矿用风机性能测试需求。采用虚拟仪器技术对风机控制系统进行柔性改造,改造后的系统用软件实现定时和计数的功能,并采用测量脉冲信号的方式来精简数据采集。最终实现模拟型和脉冲型这2种传感器在测量信号方面的一致性和通用性。改造后的测量系统具有测量精度高、通用性强的特点,同时对数据采集硬件要求低,降低了测试系统成本。     

基于柔性体模型的行星齿轮系统动态特性分析

针对刚体模型得到的动态特性不完善的问题,建立行星齿轮系统的柔性体模型,并对动力学模型中的重要参数进行了分析和计算。模拟实际工况进行仿真,验证了齿轮之间的动态啮合力在柔性体模型下更加准确,得到了齿轮的各阶模态。根据动态应力所处位置和变化情况找到了各齿轮的危险部位,最后得到了行星轮的最大应力。     

聚乙烯醇胶乳油井水泥体系的研制与应用

研究表明，胶乳加量增大时，油井水泥浆失水迅速变小；稠化时间延长、初始稠度减小；游离水得到有效控制；水泥石的抗压强度减小、柔性增大，合理的胶乳水泥体系的整体性能能够很好地满足小间隙井固井的要求。     

柔性力学传感器及其基于神经网络算法的应用

柔性力学传感器作为可穿戴电子产品不可或缺的一部分,近年来受到了广泛关注,特别是在医疗健康、人机交互、电子皮肤和物联网等领域中的应用。为满足可穿戴设备的需求,柔性传感器在敏感材料、传感器结构设计和制备方法等方面进行了大量研究。同时,神经网络算法作为人工智能的分支,可以高效处理复杂数据,实现多传感器或多模态数据的分析处理,为柔性力学传感器在复杂环境中的应用提供了强大工具。综述了柔性应变和压力传感器及其基于神经网络算法的应用,详细讨论了应变传感器和压力传感器的传感机制和不同类型的传感器的具体应用,如压阻式、压容式、压电式和摩擦电式。神经网络算法显著提高了来自传感阵列以及复杂传感系统的大传感数据的处理效率,并且可以更好地显示感知信号与信息事件之间的关系。随着力学传感器和可穿戴设备的发展,传感器收集到的大量身体活动等生理信号数据集,可以有效训练神经网络算法,从而进一步增强可穿戴设备的性能。此外,还讨论了神经网络算法增强力学传感器在语音识别、手势识别、物体/材质识别和人机交互等方面的应用,并对基于神经网络算法的柔性力学传感器的发展进行了展望。