核级石墨密封垫片压缩蠕变性能研究

密封垫片的压缩蠕变性能是影响密封系统安全性和可靠性的重要力学性能之一,为研究现代核电运行系统中核级石墨密封垫片的蠕变性能,基于垫片压缩蠕变模型试验以及数值模拟,对比分析了预紧应力、服役温度以及垫片径向尺寸等因素对压缩蠕变性能的影响。试验结果表明：密封垫片存在一个使垫片金属环与法兰发生接触的门槛应力。在蠕变过程中,垫片压缩蠕变量随着环境温度的升高而增加,随着螺栓预紧应力的增大而增加,但垫片蠕变量受径向尺寸的影响较小。综合不同工况下垫片蠕变结果,发现其最大蠕变率为3.5%,远低于现行核电工程中对密封垫片蠕变性能的规范要求。研究表明：核级石墨密封垫片处于高温或高压环境下均具有较好的抗蠕变性能,可满足核电密封系统的可靠性要求。     

改性沥青低温弯曲蠕变性能试验研究

本文通过低温弯曲蠕变试验(BBR试验),比较基质沥青、SBS改性沥青和多聚磷酸(PPA)/SBS复合改性沥青低温弯曲蠕变性能。得到不同温度下三种沥青的蠕变劲度S和蠕变速率m,分别从温度和改性剂两个方面研究三者的低温开裂性能,结果表明PPA/SBS复合改性沥青的低温性能较其他两种沥青强。又从PPA和SBS两种改性剂的改性机理入手,进一步分析PPA/SBS复合改性沥青的低温抗开裂性能。     

表面完整性对18CrNiMo7-6合金钢机械性能的影响

关键构件机械性能的影响因素有很多,如表面形貌、表面应力集中以及表面残余应力状态等。对18CrNiMo7-6合金钢同一工艺下的拉伸试样表面形貌和残余应力进行了测量,得到试样表面应力集中系数。通过拉伸试验,研究了表面形貌、应力集中系数和残余应力对18CrNiMo7-6合金钢拉伸试样机械性能的影响。试验结果表明:随着表面粗糙度、表面应力集中系数的增大,试样的屈服强度和抗拉强度降低;残余拉应力对试样的屈服强度影响不大。通过有限元ANSYS软件仿真分析,得到了拉伸试样的应力-应变曲线,仿真结果表明:残余应力并不影响材料的拉伸应力-应变曲线和机械性能。     

硫化天然橡胶动态力学性能研究

本文对两种配方硫化天然橡胶动态力学性能进行了试验研究,结果表明：与材料B相比,材料A表现出了更明显的高弹性及更好的粘附性;高温下两种橡胶有明显的蠕变现象,且材料B的蠕变现象比材料A明显;两种橡胶的应力松弛行为基本相同,高温下应力松弛现象更明显．     

饱和粘土蠕变特性研究及参数确定

将两种弹 粘弹性模型（Burgers和H 2K模型）的一维蠕变方程，转换成三维状态下的应力 应变 时间关系，分别推导出常应力下两种模型的轴向应变随时间变化的方程。采用分级加载法进行室内长期单轴压缩蠕变试验，结合两种模型三维应力状态的轴向应变表达式，对试验结果进行拟合，得出相应模型的本构参数。试验结果表明：饱和粘土在新增荷载作用下2~3　d变形趋于稳定，Burgers模型和H 2K模型均能较好地模拟饱和粘土的衰减蠕变过程；而H 2K模型能更好地模拟土样在常应力作用下的蠕变特性。     

搅拌摩擦加工细晶TA2纯钛及其热稳定性研究

通过控制搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)工艺参数实现TA2纯钛的晶粒细化。利用光学显微镜、扫描电子显微镜及显微硬度测试等仪器和技术研究了退火前后细晶纯钛的显微组织与硬度变化。结果表明:在水冷条件下,TA2纯钛的晶粒尺寸可降低至2μm左右,晶粒细化效果主要受到搅拌头搅拌速度/前进速度比值大小影响;当退火温度在450℃及以下时,FSP细晶纯钛显微组织与硬度变化不明显;当退火温度升高至500℃时,FSP纯钛试样的搅拌区晶粒尺寸明显增大,且显微硬度降低。     

铝合金材料LY12CZ临界空穴扩张比的适用性探讨

对光滑试样和 3种不同曲率半径的切口试样 ,采用拉伸试验和电镜观测相结合的方法 ,研究了铝合金材料LY12CZ的VGC 参数的适用性。证实VGC 参数对材料的断裂形式较为敏感 ,适用于以拉伸型断裂为主的切口试样 ,对以剪切断裂为主的光滑拉伸试样不适用。     

PE改性沥青多尺度流变性能

为评价PE(聚乙烯Polyethylene,简写PE)改性沥青流变性能及不同流变指标之间相关性,基于不同PE改性剂掺量下的动态剪切流变试验和多应力蠕变恢复试验,以车辙因子、Shenoy参数、低剪切黏度、不可恢复蠕变柔量和蠕变恢复率作为PE改性沥青流变性能多尺度评价指标,分析不同流变指标相关性;以老化指数和Cole-Cole图评价PE改性剂对沥青耐老化性能和黏弹性的影响。结果表明,随着PE改性剂掺量增加,车辙因子、低剪切黏度、Shenoy参数和蠕变恢复率逐渐增加,且后三者与车辙因子呈正相关;不可恢复蠕变柔量逐渐降低,且与车辙因子呈非线性负相关。车辙因子与其余流变参数相关系数均在90%以上。PE改性沥青耐老化性能及弹性提高。PE改性剂掺量大于6%时,流变指标及老化指数受改性剂掺量影响幅度降低。     

纤维金属帽形结构低速冲击力学性能研究

为了研究纤维金属混合材料帽形结构的动态冲击性能,采用落锤机和夹具测量碳纤维和铝合金的动态参数,采用拉伸机测量静态参数,对2种参数进行对比分析,研究应变率对于材料应力的影响,分别采用指数函数、三次多项式和幂函数拟合二者之间的关系,分析应变率影响材料强度的机制。在落锤机上进行不同速度的低速冲击实验,分别采用动态参数和静态参数进行仿真,验证动态参数的有效性。研究冲击速度和材料对帽形结构抗冲击性能的影响。结果表明：应变率主要影响材料的强度,在应力与应变率的关系中,三次多项式具有较好的拟合效果,碳纤维的拉伸、剪切应力随相应应变率的增加而增加,而压缩应力随着压缩应变率的增加而减小,铝合金的拉伸应力随着拉伸应变率的增加先增加后减小;对不同速度的冲击实验仿真,采用动态参数更接近真实的受力情况;比吸能随着冲击能量的增加而提高,与铝合金和碳纤维相比,纤维金属材料具有优良的抗冲击性能。     

低屈服钢拉伸试验与数值研究

为了了解低屈服钢的拉伸性能，开展拉伸试验并进行数值研究:采用圆棒试件进行单轴拉伸试验，分析试件的力 位移曲线 、延展性以及断裂模式等；基于幂强化法和加权平均法计算材料颈缩后的真实应力 应变数据；采用扩展有限元方法对圆棒试件的拉伸、颈缩以及断裂过程进行 数值模拟。通过与试验数据的对比发现：加权平均法可以得到与实际相吻合的颈缩后的真实应力 应变数据；扩展有限元方法可以对低屈服钢的拉伸、颈缩与断 裂过程进行有效的仿真。     

载荷和添加透辉石／AlTiB对氧化铝基陶瓷导轨材料摩擦磨损特性的影响

对透辉石／AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷导轨材料磨损率和载荷的关系进行理论预测，建立了基于拉伸应力的磨损模型；采用淬火45。钢作为对磨环，探讨了其不同载荷下的摩擦磨损行为与机制，用扫描电镜观察了磨损表面形貌．结果表明，磨损模型理论值较好地预测了试验值；随着负载的增加，试样的磨损率总体呈现增加的趋势；而摩擦系数均随载荷的增加而降低；透辉石和A1TiB中间合金的加入有利于改善Al2O3基陶瓷导轨材料的摩擦特性和耐磨损性能；纯Al2O3磨损率的数量级为10^-15m^3／N·m，添加透辉石和A1TiB中间合金的陶瓷导轨材料磨损率的数量级为10^-16m^3／N·m；纯Al2O3的磨损机理为脆性断裂和晶粒剥落，添加透辉石和AlTiB中间合金的陶瓷导轨材料磨损机理为机械冷焊、塑性变形、微断裂和晶粒剥落．     

Q235钢静载拉伸磁记忆检测试验

为了研究磁记忆信号和应力之间的关系,采用磁记忆方法检测单向静载拉伸后Q235钢板表面磁场强度法向分 量Hp(y),并设计了更方便检测的拉伸试样。结果表明Q235试件断裂前磁场法向分量检测曲线为斜直线,具有唯一的 极性翻转点。同时还发现Q235材料处在弹性阶段时磁参数m值变化较慢,在塑性变形阶段时磁参数m值变化较快。     

加荷龄期与持荷应力对PVA-FRCC受压徐变性能的影响

本文基于8组试件的轴心受压徐变试验,研究了加荷龄期及持荷应力对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)徐变性能的影响.试验结果表明:PVA-FRCC材料的徐变随加荷龄期的增长而降低;在最初持荷的60d之内,不同加荷龄期的试件徐变速率相差较大,60d后各试件的相对徐变趋于稳定.在28d施加荷载的PVA-FRCC试件,徐变应变随持荷应力的提高而增大,而徐变系数和徐变度均随持荷应力的提高而降低.     

碳钢贝氏体等温淬火对组织和性能的影响

本文根据作者对４０、６０、Ｔ８、Ｔ１０和Ｔ１２钢试样等温淬火试验研究的已有结果，进一步研究了在最佳等温温度等温不同时间后的组织，并对试样进行了拉伸试验。     

外圆磨削18CrNiMo7-6表面完整性研究

采用CBN砂轮对渗碳钢18CrNiMo7-6进行不同工艺参数下的外圆磨削,并借助三维形貌测量系统、残余应力测试仪以及显微硬度计分别对表面粗糙度、三维表面形貌、残余应力和显微硬度进行测量,探究不同外圆磨削工艺参数对表面完整性的影响规律。研究结果表明:在以砂轮线速度v_s为单因素变量研究时,v_s=16. 89 m/s(4 300 r/min)下表面粗糙度最优;在以工件速度v_w为单因素变量研究时,v_w=11. 12 m/min (150 r/min)下表面粗糙度值最大,v_w=22. 24 m/min (300 r/min)下表面粗糙度值最小;在以磨削深度a_p为单因素变量研究时,ap=0. 02 mm下表面粗糙度最小。不同磨削工艺参数下工件表面残余应力均呈现为残余压应力,且不同砂轮线速度和工件速度下,深度方向上周向残余应力σ_x和轴向残余应力σ_y也都呈现为残余压应力,残余压应力最大值都出现在表面,之后随深度逐渐减小并趋于稳定。同时结合原始试样的残余应力梯度分布可知,外圆磨削使得工件表层的残余压应力值变大,形成了30μm左右的残余应力变质层。不同砂轮线速度以及不同工件速度下的显微硬度梯度分布均呈现的是先下降后稳定的趋势,且结合原始试样的硬度梯度分布可知,磨削工艺使工件表层形成了约30～60μm的硬化层,显微硬度相对于原始试样有明显的提升。并采用单颗磨粒进行磨削仿真,获得了较为可靠的残余应力梯度分布,与试验结果相比整体趋势一致,具有一定的实际意义。     

热老化氧化铈填充硫化天然橡胶单轴疲劳有限元研究

通过加速热老化方式在60℃、80℃、100℃下对氧化铈填充硫化天然橡胶进行了24h的热老化处理,并且对热老化后的橡胶试件进行了单轴疲劳试验.提取并采用疲劳试验结果中应变范围0-175%的单轴拉伸数据,在等效应力状态推导下获得相应的等双轴数据,利用FEA软件建立了可以有效地描述氧化铈填充硫化天然橡胶热老化后材料属性的有限元模型,根据疲劳加载条件模拟获得的应力计算结果与试验结果偏差在10%以内,为下一步的疲劳寿命预测提供可靠的数据模型支持.     

不锈钢真空钎焊管板连接微观特征及残余应力有限元分析

采用拉伸试验机对304不锈钢管板结构真空钎焊强度进行了试验,运用金相和EDS方法分析了钎焊接头的微观组织特征。运用有限元ANSYS软件对微小尺寸不锈钢管板结构在真空钎焊过程中产生的残余应力进行了模拟。结果表明,应力集中出现在管板连接钎焊接头处,有限元分析获得了该处的残余应力分布规律。     

S改性的纳米TiO2的制备及其可见光催化性能研究

以四氯化钛为钛源,硫溶胶为硫源,在室温下采用水解沉淀法制备了单质硫改性的纳米TiO2光催化剂．采用X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线光电子能谱（XPS）、紫91,-可见（uV—Vis）漫反射光谱和N：吸附-脱附对样品进行了表征分析．以次甲基蓝（MB）溶液为模拟废水,对其可见光催化性能进行了评价,研究了不同热处理温度对光催化活性的影响．结果表明,硫掺杂有效地抑制了纳米TiO2在热处理过程中由锐钛矿向金红石的转变,在低温下热处理得到的样品为单质硫与TiO2的复合,而500℃以上热处理得到的样品为S^4＋的掺杂,S复合与掺杂的纳米TiO2光催化剂在可见光区有明显的吸收,400℃热处理所得样品具有最好的光催化性能．这种硫复合或掺杂的纳米TiO2的催化降解性能显著高于相同方法制备的纯TiO2．催化剂经6次重复使用其光催化活性基本保持不变．     

偏转角对不同腐蚀程度钢绞线力学性能及蚀坑应力影响研究

研究不同轴偏转角下腐蚀钢绞线的力学性能,采用铜盐醋酸盐雾试验法对镀锌高强钢丝钢绞线分别进行静态腐蚀和应力腐蚀试验。对不同腐蚀程度钢绞线进行4个不同偏转角(0、10、20、30 mrad)静力拉伸试验,并利用Ansys Workbench对钢绞线蚀坑模型进行有限元分析,研究偏转角对不同位置的蚀坑应力影响规律。研究结果表明,钢绞线在受到拉力的作用下会加快钢绞线的腐蚀速率,显著大于静态腐蚀,导致钢绞线表面更容易产生缺陷。不同偏转角下腐蚀钢绞线的破坏一般发生在锚固端外丝,其破断力值随轴偏转角度增大而减小。钢绞线表层存在蚀坑时会产生应力集中现象,并且偏转角对锚固端位置的蚀坑应力贡献度显著,严重削弱钢绞线抗拉性能。     

基于变速积分PID的KRG速比控制策略研究

以新型锥环无级变速器为研究对象,针对在车辆速比变化较大工况下目标速比阶跃输入对实际速比影响较大的情况,采用变速积分PID控制器对锥环无级变速器的速比进行控制。通过Matlab/Simulink建立整车仿真模型和变速积分控制器模型,对急加速和全减速两种典型工况进行仿真分析,验证整车仿真模型和变速积分速比控制策略的正确性。基于dSPACE系统对搭载锥环无级变速器的样车进行实车试验,将试验结果与仿真结果对比,验证速比控制策略的可行性。