大跨铁路斜拉桥模态特性研究

建立了大跨铁路斜拉桥的三维有限元整桥模型。利用子空间迭代法求解无阻尼自由振动的特征方程。分析计算了整桥频率和有车频率及其振型的变化趋势,模拟计算结果显示各阶有车整桥频率低于相应的无车整桥频率,并且振型也由整桥无车时,垂直面与水平面两个独立平面的振动,演变成有车时,竖向挠曲与横向弯扭的空间藕合,研究了不同停车位置和不同列车长度对斜拉桥的自振频率的影响,随着停车位置的变化,有车整桥频率发生波动,列车进桥、出桥时,整桥频率分别单调下降、上升;列车停于桥中和桥塔处,整桥频率出现驻值点,随着拖车数目的变化,有车整桥频率亦发生变化,一般趋势是:随着拖车数目的增加各阶有车整桥频率将会降低,而其变化趋势不受拖车数目影响。     

(Ca,Mg)-Sialon在一元醇润滑下的摩擦学研究

考察了（Ca,Mg）－Sialon陶瓷与钢对摩时在一元醇润滑下的摩擦及磨损性能．结果表明,一元酵对（Ca,Mg）－Sialon具有良好的润滑效果,与干摩擦时相比,磨损量降低了1～2个数量级,摩擦系数从干摩擦的0．81降低至0．09;摩擦副的摩擦系数随着碳链的增长呈现复杂变化,而Sialon的磨损体积则随碳链的增长而递减．红外光谱（FTIR）及凝胶渗透色谱（GPC）分析表明,一元醇润滑下陶瓷表面生成了Si－O－R基聚合物,这层聚合物膜具有良好的减摩抗磨效果．根据试验结果并参照文献,提出了一元醇的润滑机制．     

氧化铟空心球的合成和光致发光性能研究

在180℃水热处理葡萄糖和铟盐的混合物,然后在空气中烧结制备了氧化铟空心球.利用场发射扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等对其形貌和结构进行分析.结果表明,氧化铟空心球为多孔结构,其粒径为800～1000nm,由密堆积的纳米粒子组装而成.讨论了氧化铟空心球的形成机制和光致发光特性.     

多孔材料代表单元的性质

为了弄清多孔材料代表单元的基本性质,对泡沫镍的力学性能进行了实验研究和计算机模拟,两者结果的变化趋势吻合较好。在此基础上,用离散的弹性梁构成代表单元,结合连续介质力学的方法,建立了多孔材料的理想力学模型,导出了其宏观本构关系,讨论了其代表单元各向异性性质和材料常数之间的关系。结果表明由代表单元周期性排列构成的多孔材料,在宏观上呈各向异性,只有当代表单元无序地随机排列时,多孔材料才在宏观上出现统计各向同性。同时指出了一些文献中存在的错误。     

含氢碳薄膜500℃退火前后摩擦学行为研究

目的 为含氢碳薄膜在甲醇发动机中应用提供新思路。方法 首先利用BiP–PECVD方法在Si基底上制备了含氢碳薄膜,并在500℃于Ar气氛中进行1 h退火处理。通过纳米硬度、X射线光电子能谱、傅里叶转变红外光谱、激光共聚焦拉曼光谱、场发射扫描电镜、CSM摩擦试验机等,分别评价未退火和500℃退火含氢碳薄膜的结构、力学性能、表面形貌及在干燥空气和甲醇环境中的摩擦学性能。通过对比,研究甲醇的引入对500℃退火含氢碳薄膜摩擦学行为造成的影响。结果 500℃退火会改变含氢碳薄膜中碳的杂化方式由sp³–C向sp²–C转变,促使薄膜石墨化,C==C/C—C的值明显增大(从0.67到0.99),硬度降低(从26.5 GPa到22.0 GPa),弹性模量几乎不变,H/E减小,耐磨性变差。在干燥空气中,与未退火碳薄膜相比,500℃退火含氢碳薄膜的摩擦因数降低(从0.031到0.024),磨损率增加了1.27倍,而相应摩擦对偶球的磨损降低(从4.22×10^–6mm³到3.99×10–6mm³)。而在...     

类金刚石薄膜挺柱的制备与性能

采用磁控溅射的方法,利用氩气和甲烷为气源,在中国第一汽车股份有限公司自主研发的发动机配气机构的挺柱上制备类金刚石(DLC)薄膜。利用摩擦磨损试验机和发动机配气机构试验台架,研究了DLC涂层挺柱的摩擦学行为及其对发动机节能的影响。试验结果表明,在边界润滑条件下,DLC涂层挺柱的摩擦因数比原零件降低67%,抗磨损性能大幅度提高;在实际使用工况下,配气机构的摩擦损失降低6%。DLC涂层零件可以降低发动机摩擦损失,适用于汽车低碳技术路线。     

大型船用曲轴曲柄制造工艺研究

介绍了大型船用曲轴曲柄毛坯国内制造现状、制造技术及主要工艺,同时提出了一种新的曲柄毛坯制造工艺方法,该方法保证了锻件毛坯的全纤维组织,钢锭利用率也大大提高。     

泡沫铝结构对其拉伸力学性能的影响

研究了开孔与闭孔两种胞孔结构的泡沫铝在不同相对密度下的准静态拉伸力学性能,并与单向压缩性能进行了对比.结果表明：开孔和闭孔泡沫铝的拉伸曲线由线弹性变形段和塑性变形段组成,线弹性变形段很短,塑性屈服中没有出现明显的屈服点;高密度的开孔泡沫铝的杨氏模量、抗拉强度较低密度的闭孔泡沫铝要大;随着相对密度的增大,两种结构泡沫铝的力学性能均明显增强,符合Gibson和Ashby关系式,泡沫铝在准静态下的抗拉强度比抗压强度略低,而拉伸杨氏模量比压缩杨氏模量大得多.     

氟含量对类金刚石薄膜结构及摩擦学性能的影响

采用直流等离子体沉积的方法制备了具有不同氟含量的类金刚石薄膜。并利用多功能X射线光电子能谱仪(XPS)、拉曼光谱仪、纳米压痕仪、应力测试仪和摩擦磨损试验机等手段分析和研究了含氟类金刚石薄膜的结构、力学性能以及摩擦学性能,并利用场发射扫描电镜(SEM)观察了薄膜断面形貌。结果表明:所制备薄膜的力学性能和摩擦学性能均受到薄膜中氟含量的影响,当F含量(原子数分数)为5.92%时,薄膜显示了优异的力学性能及摩擦学性能,硬度值高达21GPa,压应力低至0.75GPa,摩擦因数为0.013,磨损率为9×10-19 m3/(N.m)。     

水分子诱导类金刚石薄膜表面的变化

利用等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅表面制备了类金刚石(DLC)薄膜,并将其分别浸泡在经磁场处理和未经磁场处理的去离子水中。利用X射线光电子能谱仪、原位纳米力学测试系统和高速摩擦磨损测试仪分析和比较在水和磁化水中浸泡后DLC薄膜表面的变化情况。结果表明:磁场作用将改变经过DLC薄膜表面微孔或缺陷渗进薄膜内的水分子个数,进而诱导DLC薄膜表面发生变化。在含水环境中,比如液体水中,水分子参与反应并诱导C=C键朝向C-C或C-H键转化,并且氢原子将进入薄膜内中和膜内自由基,进而导致其硬度,摩擦因数升高。