轮胎温度场有限元分析系统的设计与开发

研究轮胎滚动过程中的稳态热平衡状态。通过经验数据积累，从轮胎结构参数设计、断面网格划分和有限元分析、热物性参数数据库建立和温度场计算、试验数据拟合及结果输出五方面，设计轮胎温度场有限元分析系统。通过与试验数据对比，证明输出的温度场云图与稳态轮胎温度场温度分布情况一致。     

差式扫描量热法测定轮胎复合材料的比热容

试验研究差式扫描量热法（DSC）测定轮胎中复合材料的比热容。用DSC测定了轿车子午线轮胎9个部位复合材料在313～363K温度范围内的比热容，并利用最小二乘法进行线性回归，推导出比热容的计算式，计算值与试验值的平均偏差在0．8％以内，可满足工程实际需要。     

炭黑对轮胎胎面胶比热容影响的试验研究

利用激光导热仪测定填充不同用量炭黑N220的胶料在温度范围为25～140 ℃内的比热容.分析发现,胶料的比热容随温度的升高而线性增大,随炭黑用量增大而降低;用最小二乘法拟合出比热容与温度和炭黑用量的试验关系式.计算值与试验值的平均相对误差为3.09%,可以较好地满足工程计算的需要.     

炭黑/橡胶复合材料热导率的计算

应用不同的理论模型预测了炭黑/橡胶复合材料的热导率,并与实验测试结果进行了对比分析.结果发现,发黑体积份数对炭黑填充胶热导率影响很大,随着炭黑用量的增加,炭黑/橡胶复合材料的热导率逐步增加;炭黑/橡胶复合材料的热导率与炭黑的结构性及形态有关;在低填充份数2%～25%范围内,用Maxwell模型预测N234发黑/橡胶及N134炭黑/橡胶两种复合材料的热导率与实验结果最为接近.     

导热聚乙烯/聚丙烯复合材料性能研究

以高密度聚乙烯和聚丙烯为基体材料,以碳纳米管和氮化硼颗粒为导热填料,通过熔融共混法制备了导热聚乙烯/聚丙烯复合材料;研究了聚乙烯和聚丙烯不同配比对复合材料力学性能和导热率的影响,同时探究了碳纳米管和氮化硼颗粒的配比对聚乙烯/聚丙烯复合材料力学性能、导热率、流动性、耐热性的影响。结果表明:复合材料的导热率随聚丙烯含量的增加而降低;当碳纳米管和氮化硼质量比为7∶3时,复合材料导热率最高,与不加导热填料的复合材料相比提高了30.46%。     

MPM复合保温材料导热系数的测定及实验装置的改进

MPM复合材料是一种导热系数较小的保温材料 ,单纯采用石棉作为绝热壁不能克服实验过程中大量的热损失。利用改进护热平板构造出有效的绝热壁的实验装置 ,对 MPM复合保温材料的导热系数进行了实验测试。结果表明 :在所研究的温度范围内该种材料的导热系数与温度呈线性关系 ,即λ=( 2 .0 1 8+ 0 .1 2 2 T)× 1 0 - 2 W· ( m·℃ ) - 1;导热系数的值域说明了此种材料具有较好的隔热保温性能 ;证实了该实验装置误差小于 5 %～ 1 0 %。     

环境温度和碳纳米管拔出速度对天然橡胶基体温度的影响

采用分子动力学模拟碳纳米管从天然橡胶基体中的拔出过程,研究环境温度和碳纳米管拔出速度对橡胶基体温度和碳纳米管受力的影响。结果表明:碳纳米管拔出速度越大,橡胶基体温度升高越明显,且环境温度越高,拔出速度对橡胶基体温度的影响越显著;碳纳米管拔出时,橡胶基体存在明显的粘附层和滑移层,滑移层温度不均匀升高且滑移层随着环境温度升高而外移;碳纳米管受力分析进一步说明橡胶基体温度随着碳纳米管拔出速度增大和环境温度升高而升高。     

喷射反应器内液-液快速反应的数值模拟

对于复杂快速反应,反应物之间能否快速均匀地混合是影响反应转化率、选择性和收率的重要因素,而喷射器作为一种高效混合设备,以它固有的优越性,越来越受重视。本文以酸碱快速中和反应为例,利用CFX5软件,采用k-s模型．将主动流体与引射流体的速度,在不同比值下对反应的影响作了模拟,结果表明,流速比决定反应的速度,流速比越大则反应越快,消耗的动力也越多,因此对于实际的喷射反应器,它必然有一个最优的速度比值。另外,本文还对流速比确定,不同反应物浓度比对反应的影响进行了模拟,结果表明浓度比对反应的影响很小,可以忽略。     

炭黑/碳纳米管并用比对天然橡胶复合材料物理性能和导热性能的影响

研究炭黑(CB)/碳纳米管(CNTs)并用比对天然橡胶(NR)复合材料物理性能和导热性能的影响,结果表明:与CB/NR复合材料相比,CB/CNTs/NR复合材料的性能提高;当CB/CNTs并用比为28/7时,复合材料的物理性能最佳、储能模量最大、损耗因子峰值最小、热导率最高。透射电子显微镜分析表明:当CB/CNTs并用比为28/7时,CB与CNTs分散均匀,CNTs无弯曲团聚,良好桥接CB,构成有效的填料网络;当CNTs用量继续增大,CNTs和CB出现团聚现象。NR复合材料的性能与填料网络协同作用密切相关。     

轮胎的有限元网格自动剖分

简述了用计算机自动生成轮胎有限元网格的方法的特点　,研究了编制程序时节点坐标　的求取、单元信息的获得和网格生成程序,使以Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ语言编制的程序为轮胎应力场　、温度场的有限元计算奠定了基础。