摘要：目的改善传统的激光诱导石墨烯薄膜电极本身储电能力差、应用范围有限的问题。方法利用CO_(2)激光扫描自制的高含氧酚醛树脂薄膜制备了一种富氧的多孔石墨烯薄膜电极,并对其进行电化学活化处理,用以增强内部含氧基团的活性和含量,对石墨烯薄膜的形貌、组成以及电化学性能进行了表征。结果在激光的高温高压下,酚醛树脂分解释放的大量气体会使石墨烯薄膜内部形成丰富的纳米孔隙结构,氮气吸附解吸曲线的结果显示其比表面积达到了324m^(2)/g。此外,在酸性电解质下采用电化学激活的方式,能够使石墨烯薄膜内部碳原子上的含氧基团发生转化反应,并且它们与碳原子的键合也为电极提供了更稳定的结构。在电化学性能测试中,石墨烯薄膜上的氧官能团发生高效的可逆氧化还原反应,在0.5 mA/cm^(2)的电流密度下具有高达342.8 mF/cm^(2)的面积比容量,组装成超级电容器后也保持了优异的储能特性和循环稳定性,在0.0589mW/cm^(2)的功率密度下具有5.93μWh/cm^(2)的能量密度。结论利用该方法制备的富氧多孔石墨烯电极材料兼具高稳定性和高比电容的优势,有望在实际应用中为后续赝电容材料的可靠负载和异原子的高含量稳定掺杂提供一种更可靠的石墨烯骨架,为构筑新型高性能储能器件提供了设计思路。

摘要：通过优化前车门模态、刚度以及轻量化,以改善整车性能和车内舒适性是车辆NVH的研究热点之一。以某乘用车左前车门为研究对象,计算分析其模态和刚度性能。以关键零部件厚度为设计变量,通过最优拉丁超立方试验设计获取样本数据,构建车门模态、刚度及质量的神经网络和响应面近似模型。以车门一阶弯曲模态频率最大化、质量最小化为优化目标,其余性能为约束,运用NSGA-II遗传算法进行性能多目标优化。结果表明:车门一阶弯曲模态频率提高1.24Hz;车门质量减少3.63kg,轻量化率为13.57%,其余性能均达标。基于多种类近似模型的多目标优化方法可有效提升车门性能。

摘要：以金沙江通阳大桥的振动控制为研究背景,介绍一种基于有限元分析手段设计多重调谐质量阻尼器(MTMD)参数的方法:利用有限元确定受控模态、质量比、MTMD的安装位置。作为探索性研究,在实验室建立模型拱桥作为控制对象。采用就此方法设计出的一组MTMD优化方案对移动荷载作用下模型拱桥的竖向位移进行控制,最大控制效果可达到36.03%,验证了此方法的有效性。改变质量比另拟定一组方案进行对比实验,通过两种方案控制效果的比较,反映了MTMD参数设计的必要性。

摘要：为提高摩擦材料高温下的摩擦磨损性能和摩擦因数的稳定性,利用正交试验法对多种纤维增强酚醛树脂基摩擦材料的配方进行优化设计,并通过极差分析,探讨多种纤维及含量对摩擦材料性能的影响及摩擦材料的磨损机制。研究表明:混杂纤维增强树脂基摩擦材料有着优异的耐磨性。陶瓷纤维硬度较高,开散混料后能够均匀分布在树脂基体内,对酚醛树脂基摩擦材料硬度、内剪切强度以及摩擦因数影响最大;碳纤维具有耐高温、耐磨和自润滑的特性,其含量变化对酚醛树脂基摩擦材料磨损率影响最大;在高温下,碳纤维对磨损率影响更加显著,其在摩擦过程中逐渐磨损且分布至整个摩擦面,可显著地降低材料磨损率。纤维含量的不同致使磨损机制发生改变,主要磨损有磨粒磨损、热磨损、疲劳磨损和黏着磨损。

摘要：为解决机车车钩铸件在熔模铸造实际生产中裂纹、缩孔多发且成品率不高的难题,设计2种浇注系统方案A与B,利用ProCAST软件对2种浇注方案的充型-凝固过程的温度场、流场和缩孔缺陷等进行数值模拟,分析铸件凝固过程中的裂纹和缩孔位置及原因,确定了浇注系统方案B的可行性。经过对仿真结果的对比分析,在采用对称立式侧浇系统,浇注温度为1 580℃,充型时间30 s的条件下,铸件整体充型过程平稳,铸件裂纹、缩孔缺陷倾向小,最高充型速度相比于方案A减少0.23 m/s。对采用方案B的浇注系统试制的熔模铸件进行检测,发现易出现在方案A中钩头与钩舌连接重要部位的缩孔及裂纹消失,仅有细小缩孔出现在次要位置,对关键部位进行荧光磁粉检测未发现近表裂纹,X光探伤未发现裂纹和孔洞,与模拟结果一致;对铸件厚大部位取样进行金相组织和扫描电镜(SEM)观察,发现其组织均匀、晶粒细小,达到标准1~3级;在铸件大平面区切割取样进行力学性能测试,铸态下抗拉强度最高可达675 MPa,平均伸长率为2.14%。研究通过数值模拟分析优化了机车车钩浇注系统,试制和检测结果表明,裂纹和缩孔缺陷得到有效控制,成品率高,铸件质量满足使用要求。

摘要：目的提高树脂基摩擦材料的机械性能和摩擦磨损性能。方法利用纤维的协同耦合效应制备混杂纤维增强材料,通过正交实验法设计配方,探究混杂纤维对摩擦材料性能的影响。借助扫描电镜对磨损表面和磨屑的微观形貌进行分析,使用能谱分析其元素组成,以探究摩擦材料的耦合机理。结果混杂纤维含量从8%增加到10.5%,摩擦材料的洛氏硬度和剪切强度分别维持在50～75 HRB、11.5～16.5 MPa适宜范围内,其中S3试样的洛氏硬度最大,为71 HRB,S4试样的剪切强度最大,为16.1 MPa。混杂纤维的交叉耦合效应决定了摩擦材料的机械性能。碳纤维在接触表面形成一层转移膜,发挥着润滑降温的作用,对摩擦材料的摩擦系数及磨损率均影响最大。结论转移膜的形成可有效缓解热衰退现象。适宜含量的混杂纤维可使摩擦表面形成连续的转移膜,且粒径细小的磨屑可提高转移膜的自洁性,从而降低摩擦材料的磨损率。磨损机理也由磨粒磨损和粘着磨损转变为多种机理综合的磨损形式。

摘要：以正交试验法进行工艺参数设计,采用一次热压成型技术制备出低树脂基刹车片;利用多种分析测试设备测定低树脂基刹车片的摩擦磨损性能和机械物理性能;借助正交极差分析法判定各工艺参数对性能的影响程度,并观察磨损表面和磨屑的微观形貌。研究表明:热压温度对摩擦因数的影响最大,采用160℃热压温度处理的试样摩擦因数较高;固化时间对磨损率的影响最大,采用11 h固化时间的试样磨损率较低;压力对硬度的影响最大,采用22 MPa压力的试样硬度大;固化时间和热压温度都影响剪切强度,在一定范围内,固化时间越长热压温度越高则剪切强度越高。

摘要：目的改善刹车片摩擦材料的耐磨性和降低制动噪声。方法通过正交试验设计摩擦材料配方,利用极差分析法探究混杂纤维对低树脂基摩擦材料性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察摩擦材料磨损表面和磨屑的微观形貌,使用能谱仪分析磨屑的元素组成,以研究其磨损机理。结果混杂纤维增强低树脂基摩擦材料具有良好的耐磨性,其洛氏硬度维持在50~80HRM之间,剪切强度均处于11~16 MPa的适宜范围。随着树脂的质量分数从8%逐渐增加到10%,混杂纤维增强树脂基摩擦材料磨屑中O元素的质量分数降低了33.7%,Cu元素的质量分数降低了20.1%。结论丁腈胶粉对摩擦材料磨损率的影响最大,铜纤维对摩擦系数的影响最大,且铜纤维在摩擦过程中会在摩擦表面形成一层"转移膜",可以导出摩擦产生的高热量,从而缓解热衰退。酚醛树脂含量的变化影响摩擦材料的磨损机制,随着树脂含量的增加,摩擦材料由疲劳磨损转变为磨粒磨损。

摘要：通过对活动钢支座的有限元分析 ,建立支座的三维有限元模型 ,按照活动支座实际的动荷载按应力寿命准则计算屈服强度、Goodman以及Geber失效因子。计算结果表明 ,活动支座的疲劳寿命足够 ,其疲劳强度满足设计要求。

摘要：目的探索38CrMoAl喷丸预处理与稀土离子多元共渗复合强化新工艺的效果及其机理。方法通过设计正交实验筛选出最优处理工艺,在最优工艺参数条件下进行对比试验,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,利用SEM和能谱分析研究每组试样渗氮层的性能及产生原因。结果38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗的最优工艺参数为:渗氮温度540℃,氨气流量2.0 L/min,保温时间9 h。38CrMoAl钢试样的最大硬度为1221HV,渗层厚度为355μm。38CrMoAl钢试样的金相显微组织分析表明,喷丸预处理、稀土催渗对等离子多元共渗有促进作用,两者复合工艺的多元共渗作用效果大于单一稀土催渗和等离子多元共渗工艺。38CrMoAl钢试样渗层的能谱检测结果显示,复合处理工艺与单一处理工艺相比,在同一深度渗入的氮、碳、氧元素含量以及渗层深度均有明显提高。结论喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗工艺优于普通多元共渗和稀土多元共渗,喷丸和稀土的复合处理可以显著增强渗层厚度和渗入元素含量,有利于材料表面性能的提升。