川藏铁路线路条件下基于热-机耦合的货车车轮辐板优化*

针对川藏铁路线路货运车辆下坡区段长时间制动导致的车轮热负荷大幅增加和车轮辐板疲劳问题,考虑热-机耦合效应,采用正交试验法对现有C_(70)型敞车HESA型车轮辐板进行优化设计。试验选定轮辋与辐板过渡两侧倾角、辐板与轮毂过渡两侧倾角、辐板上部厚度、辐板下部厚度作为优化因素,依据车轮实际运维要求将辐板疲劳强度、车轮质量、辐板静强度列为优化目标。按照UIC510-5规程直线工况所确定的机械载荷工况,采用货车匀速通过超长连续大坡度区段踏面制动下车轮瞬态热载荷工况,对3种优化车轮辐板进行静强度校核与疲劳强度校核,并对比得到最优车轮辐板外形。结果表明:3种优化车轮辐板均满足静强度条件,其中辐板静强度最佳组合方案有效改善机械载荷下车轮辐板等效应力;3种优化车轮辐板均满足疲劳强度条件,其中疲劳强度最优组合方案有效改善热-机耦合载荷下车轮辐板疲劳强度。     

坡道长度对货车制动热负荷的影响

川藏铁路特殊的地形、地势造成沿线坡道长度顺势延展,坡道长度增加将导致货运列车匀速下坡制动工况更加恶劣。采用ANSYS有限元软件建立货车新轮三维有限元模型,针对坡道长度10～20 km连续延展的不同坡长工况,进行货运列车匀速下坡制动热负荷分析,采用间接耦合法计算车轮热应力场。仿真结果得出新轮在不同坡长条件下温度云图、热应力云图以及最高温度与最大热应力时间历程曲线,体现坡道长度增加对最高温度和最大热应力均有提高作用,但增幅逐渐减小;同时,对比车轮辐板圆角径向热应力可知,辐板疲劳裂纹易发生于轮辋与辐板过渡内圆角。     

Ca2+交联羧基化麦草秸秆化机浆的制备及性能研究

本研究采用TEMPO氧化体系,转化麦草秸秆化机浆（SP）纤维素C6位上的羟基为羧基,制备羧基化麦草秸秆化机浆（CSP）;对CSP进行Ca²⁺交联,制备Ca²⁺交联羧基化麦草秸秆化机浆（CSP@Ca²⁺）,探究其纸浆的物理强度性能。基于FT-IR、XPS等手段可以明显检测CSP 纤维的羰基/羧基官能团：羧基化1 h麦草秸秆化机浆纤维（CSP1）的羧酸含量为0.27 mmol/g,其Zeta电位从SP的-21.7 mV变化为-29.2 mV,这为Ca²⁺的交联提供作用位点。纸张物理强度结果表明,CSP1@Ca²⁺0.5的抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别较SP提高154.4%、170.8%和12.9%。最终,CSP1@Ca²⁺0.5与SP配抄纸张（配抄比例为50∶50）的抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别达27.1 N·m/g、2.28 kPa·m²/g和3.68 mN·m²/g,较SP分别提高83.4%、115.1%和8.3%。