新型单兵爬墙装备专用吸盘密封结构设计与仿真分析

为了提高现用单兵爬墙装备专用吸盘的密封性能,设计一种采用双层密封的新型密封结构,其外层采用丁腈橡胶来提供足够大的剪切强度和保证吸盘内部流场的稳定性,内层采用硅泡沫橡胶以便更好地补充墙壁的缝隙,减少真空吸盘的气体泄漏量。利用有限元分析软件Abaqus对2种吸盘的密封结构进行进行仿真分析,并比较2种密封结构陷入墙壁分格缝的变形量大小。仿真结果表明,新结构的缝隙填充率可以达到40%,远大于现用密封结构的缝隙填充率2%。利用Fluent软件对变形后的2种吸盘的内部流场进行分析,发现新结构的真空度提高了10%左右,因而从理论上证明了新型密封结构工作的有效性。     

Phase‐shifting differential interference contrast microscope with Savart shear prism and rotatable analyser

A novel differential interference contrast microscope (DICM) is proposed in this research. It is constituted by inserting a Savart shear prism between the objective and sample of a polarising microscope having a rotatable analyser as the phase‐shifter, and it is with the ability to enhance image contrast using the principle of shearing interferometry. This letter is to introduce the configuration, interpret the interference patterns and present the experimental setup of the DICM. In addition, this letter is to display the experimental results from the uses of the setup; the results demonstrate the validity and ability of the DICM.     

Direct manipulation of metallic nanosheets by shear force microscopy

Micro/nanomanipulation is a rapidly growing technology and holds promising applications in various fields, including photonic/electronic devices, chemical/biosensors etc. In this work, we present that shear force microscopy (ShFM) can be exploited to manipulate metallic nanosheets besides imaging. The manipulation is realized via controlling the shear force sensor probe position and shear force magnitude based on our homemade ShFM system under an optical microscopy for in situ observation. The main feature of the ShFM system is usage of a piezoelectric bimorph sensor, which has the ability of self‐excitation and detection. Moreover, the shear force magnitude as a function of the spring constant of the sensor and setpoint is obtained, which indicates that operation modes can be switched between imaging and manipulation through designing the spring constant before experiment and changing the setpoint during manipulation process, respectively. We believe that this alternative manipulation technique could be used to assemble other nanostructures with different shapes, sizes and compositions for new properties and wider applications.     

磨粒磨损的接触分析

磨粒磨损作为磨损的主要类型之一,影响机械使用寿命。针对犁沟磨损机制,采用球形磨粒模型和分形磨粒模型,对于磨粒磨损的压入、滑动和压碎3个过程,利用有限元软件ANSYS,分析磨粒与磨损表面接触区的Mises应力和剪应力分布以及应力随表面深度的变化情况,并对2种模型的分析结果进行对比。研究结果表明,球形磨粒模型中,磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较分散,且应力峰值较小,在相同材料和压力下磨粒和表面均未压碎;然而分形磨粒模型中,磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较集中,且应力峰值较大,磨粒和表面均压碎。2种模型中,采用分形方法构造的分形磨粒形状与实际情况中的磨粒形状更加相似。     

橡胶改性双组分丙烯酸酯胶粘剂的研究

将为克服双组分丙烯酸酯胶粘剂(SGA)韧性差、耐冲击性差的缺点,采用不同橡胶对其进行改性。以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS1401、氯丁橡胶(CR3223)、氯磺化聚乙烯CSM3305、粉末丁腈橡胶GS33为增韧剂,考查了它们对SGA胶液稳定性、黏度及力学性能的影响。结果表明,当采用CR3223、GS33时胶液稳定性较好;不同橡胶对胶粘剂的黏度影响较大;当w CR3223=6%或w CSM3305=4%或w GS33=3%时,制备的胶粘剂拉伸剪切强度较高;当w CR3223=5%或w CSM3305=3%或w GS33=4%时,制备的胶粘剂冲击强度较高。()()()()()()()()()     

保温陶瓷的抗热震性研究与探讨

闭孔发泡陶瓷保温装饰产品属于战略性新兴产业,它作为绿色陶瓷的代表性产品,近年来从无到有,再到进入国家绿色建材产品序列,许多科技工作者为之付出了努力。由于生产者和建设者对于建筑耐久年限的误解,导致许多研究者、生产者和销售者产生诸多困惑,如我国建筑平均寿命只有30年,保温陶瓷产品定价高,市场状况如何?保温陶瓷产品的耐久年限有没有必要设计为100年,又该如何设计?笔者从建筑设计年限、标准方法设计、保温陶瓷循环疲劳影响因素、循环疲劳研究价值几个角度作一陈述并与大家共同探讨。     

水浸泡对碳纤维拉挤杆的水吸收与剪切强度影响

本文研究了东丽T700与国产碳纤维增强环氧树脂基拉挤杆在20℃和60℃蒸馏水浸泡下的水吸收与剪切性能变化。结果表明,随着温度升高,水扩散速率提高,且沿纤维方向的水扩散系数高于垂直方向。浸泡7d后,碳纤维拉挤杆的剪切强度均发生明显下降,但随着浸泡时间延长,20℃水浸泡试样的剪切强度反而有所上升,而60℃水浸泡试样的剪切强度继续缓慢下降。比较而言,国产碳纤维增强拉挤杆的剪切强度相对较高,界面粘结强度大,但耐水性能相对较差,浸泡后期的强度下降更为明显。     

横隔板增强型泡沫夹芯复合材料梁抗剪性能试验研究

复合材料泡沫夹芯结构易发生芯材剪切破坏,需对泡沫芯材进行增强。本文对比分析了不同增强泡沫夹芯结构的增强原理、芯材对界面性能和抗剪能力的贡献以及各自的局限;采用真空导入工艺制作了横隔板增强泡沫夹芯梁,并对其进行了剪跨比为3的三点弯试验,研究了横隔板及其间距对泡沫夹芯结构抗剪性能的影响。试验结果表明,横隔板的存在能有效提高构件的延性,且横隔板间距越小,延性越好,改善了泡沫夹芯结构脆性破坏的特性;但横隔板增强对夹芯梁强度和刚度的影响不大,该结果与垂直缝纫增强泡沫夹芯结构的试验结果类似。横隔板增强泡沫夹芯结构具有良好的设计性,其制作过程比较简单,可改变横隔板角度或采用双向隔板增强,从而在保持延性的优势下,提高其强度和刚度。