铝合金加筋板焊接温度场和残余应力数值模拟

数值模拟作为一种高效可靠的技术手段,可分析焊接过程中温度场的分布情况。在数值模拟中,采用热源模型代替焊接热输入,使用热源模型是获取温度场的基础。梳理了现有的热源模型,并进行分类归纳,分析和总结了不同热源模型的特点、局限性及适用焊接场景。结果表明,高斯热源适应于焊接速度小、电弧冲击力小、焊接板材厚度不大的焊接方法;双椭球热源适用于焊接速度大、电弧冲击力大、焊接板材厚度较大的焊接方法;在大型构件的数值模拟中,采用带状分段移动热源可以大幅提升计算效率;针对焊接熔池形状复杂和焊接热输入需分成2部分的情况下,采用组合热源比单一热源得到的模拟结果更准确;对于动态特性明显的焊接过程,动态热源模型相比静态热源模型更具优势。

     

Bi2Te3掺入方式对碳纤维水泥基复合材料热电性能的影响研究

研究了碲化铋(Bi2Te3)掺入方式(整掺、梯度整掺、梯度层掺)对碳纤维(CF)水泥基复合材料热电性能的影响,并观察了Bi2Te3和CF增强组分的微观形貌和分布情况。结果表明,整掺Bi2Te3可以改善CF水泥基复合材料的热电性能,梯度整掺比整掺的改善效果好,梯度层掺改善效果最好;当Bi2Te3掺量为0.5%时,梯度层掺时的Seebeck系数达到最优值32.7μV/℃。     

冷金属过渡电弧增材制造5183铝合金温度场的数值模拟

利用有限元分析软件ABAQUS使用生死单元法建立冷金属过渡(CMT)电弧增材制造单道10层5183铝合金模型,模拟分析了增材制造过程中温度场的分布和变化规律,并进行试验验证;采用该模拟方法研究了增材制造路径(单向和交叉路径)、层间冷却时间(20,40,60 s)和焊接速度(400,450,500 mm·min^-1)对温度场的影响。结果表明：模拟得到在CMT电弧增材制造过程中基板某点的热循环曲线的变化趋势与试验结果基本一致,且峰值温度和波谷温度与试验结果的相对误差均不大于8.93%,验证了模型的准确性。随着堆焊层数的增加,熔池峰值温度升高,熔池区域变大;单向路径增材制造会在试样收弧端产生较严重的热积累,而交叉路径可以减弱热积累效应;层间冷却时间越长,焊道中点的峰值温度越低,且降低幅度随冷却时间的延长而逐渐减弱;焊道的峰值温度和波谷温度随焊接速度的增加而降低。     

表面活性剂应用于碳纳米管分散处理的研究现状

由于碳纳米管(CNTs)的强分子间作用力使得在水溶液和其他体系中确保其具有良好分散性一直是一个挑战,致使CNTs复合材料功能化和可靠性的进展要求探索出完善的处理工艺,以发挥其优异的机械、电学、磁学和光学性能。而表面活性剂对CNTs结构的非共价化学修饰能确保处理后的CNTs结构的完整性,从而成为广泛使用的分散剂。本文综述了各种表面活性剂处理CNTs的应用研究,并分析了其分散机理,同时也总结了近来利用表面功能化分散CNTs的一些双亲分散剂的应用研究。在此基础上给出表面活性剂应用于分散CNTs的研究方向,并为今后的研究提供一些建议。     

掺钢渣混凝土开裂机理研究

钢渣作为混凝土骨料应用可能会引起水泥混凝土的稳定性不良的问题,例如混凝土开裂。本文选择了两个批次不同龄期的掺矿渣混凝土试样进行试验,进行了SEM试验从钢渣混凝土的微观形貌寻找引起钢渣混凝土开裂的原因,因为钢渣中含有的游离氧化钙和游离氧化镁等组分发生反应生成氢氧化钙等体积膨胀性产物最终导致混凝土开裂。     

IGCT测试用高压电源模块

设计了模块化的高压电源,并用于对IGCT的高压测试.介绍了高压电源模块的适用性、应用ARM处理器的优点,以及高压电源模块的结构和工作原理、电源模块的串联工作和优点.最后,通过IGCT的通断试验证明了高压电源模块系统在IGCT测试方面的可行性.     

钢纤维混凝土多轴损伤比强度准则

细聚丙烯(PP,直径小于100 μm)纤维混凝土I型断裂强度随纤维含量增加呈现先增后减的变化规律,其机理尚不明晰。而且由于纤维数量过多,现有数值方法无法精细刻画细纤维混凝土力学行为。对此通过考虑细PP纤维亲水性提升基体局部水灰比的强度正效应和纤维桥接力强度贡献低于砂浆的强度负效应,并引入纤维直径等效系数(r_f),实现介观尺度细聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学行为模拟。研究表明：纤维直径等效系数(r_f)建议小于10;当纤维微量添加时,细PP纤维提升基体局部水灰比,使基体强度上升,此时正效应高于负效应;随着纤维含量增加,由于纤维桥接力贡献无法补偿相应面积基体强度,负效应持续增长,PFRC宏观I型断裂强度下降。

     

海水海砂高性能海工混凝土力学及早期工作性研究

使用海水、海砂代替传统的河水河砂制备混凝土,制备出一种早强低自收缩、高流动度低黏度的海水海砂高性能混凝土。相比河水河砂混凝土,海水海砂的使用可以使水化更充分,加速水化使混凝土具备较高的早期强度;海水海砂混凝土自收缩量降低了15%,收缩结束时间提前,减少了混凝土裂缝的产生;海水海砂混凝土黏度值为7 590 MPa·s,流动度为182 mm,降低了混凝土的黏度增加了流动度,使混凝土更易于泵送,降低了施工难度。28 d抗压抗折强度比使用河水河砂制备的混凝土分别降低了8.6%和25.4%;热水养护可以提高海水海砂混凝土的力学性能,其抗压、抗折强度分别提高了22.8%和23.1%。海水海砂混凝土孔隙液pH与河水河砂混凝土基本相同;使用热水养护会降低混凝土的孔隙液pH,最小值12.0111.50(钢筋钝化膜破坏的临界值)。研究了海水海砂制备高性能混凝土的力学与早期工作性能,为海水海砂混凝土的推广应用奠定了理论基础。     

碳纳米管水泥基复合材料温敏及湿敏性能研究

将碳纳米管(CNTs)作为导电填料制备了碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC),分别研究了CNT/CC在不同温度、湿度下的电阻率变化规律,探讨其作为本征型温、湿度传感器的可行性。结果表明,试件在25~55℃区间内具有较好的温敏性,CNTs掺量为0.5%的CNT/CC试件单位温度内电阻率变化率在1.5%以上,且在升温和降温条件下,电阻率变化率随温度线性变化的相关系数分别为-0.950和-0.984;试件内部含水率在0.6%~6.0%时的湿敏性能最佳,且CNTs掺量为0.5%的试件电阻率变化率最大,达到91.2%。     

纳米SiO_2和纳米CaCO_3改善混凝土抗冻性能试验

研究了纳米SiO2和纳米CaCO3对混凝土7d、28d和78d抗压强度、劈裂抗拉强度及混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明,纳米SiO2能显著改善混凝土力学性能和抗冻性能,试验中最优掺量为2%;纳米CaCO3能显著改善混凝土劈裂抗拉强度和抗冻性能,但对抗压强度影响不显著,试验中最优掺量为3%。