摘要：针对薄壁双曲率金属包边在冲压过程中由于抗失稳能力弱、变形不均匀而容易塑性失稳产生起皱的问题,提出了采用分区压边与弯曲压边的方法以控制起皱缺陷。对304不锈钢板进行力学性能测试,获得了材料模型参数,建立了分区压边和弯曲压边的有限元分析模型,根据正交法则对凹模圆角半径、模具间隙和板料轧制方向进行了3因素2水平试验设计。通过将方形薄板能量法理论与有限元方形壳单元结合,编写了以能量法理论为核心的M程序,实现了对板料模型起皱现象的定量分析,揭示了起皱机理。分析了工艺参数对板厚均匀性与起皱水平的影响程度并进行了参数优化,基于最优工艺参数开展了冲压工艺试验。有限元仿真、能量法理论分析与试验的结果表明,采用弯曲压边模具,薄壁双曲率金属包边成形质量良好,起皱缺陷得到了抑制。

摘要：隔膜抽气泵在运转过程中会产生振动,使用阻尼垫片可以有效减小其振动。设计并制备了一种三明治约束阻尼垫片,其约束层使用铝合金,阻尼层采用黏弹性材料。通过时域和频域响应分析对比了三明治约束阻尼垫片安装前后隔膜泵的振动响应,发现该垫片能够以4 mm(或传统的1/10)厚度实现良好的减振效果,提高了系统的稳定性。与此同时,本文还从材料和结构的角度分析了三明治约束阻尼垫片的减振机理。

摘要：目的为了有效降低油罐车的能源消耗和污染物排放,完成油罐车罐体减重30%的轻量化目标。基于有限元仿真与试验,验证使用高强钢替代罐体原材料实现油罐车轻量化方案的可行性。方法利用ANSYS有限元软件,在3种不同工况下,对使用新材料的罐体进行强度、刚度分析;基于仿真结果,对3.5mm厚的BS600高强钢板材进行焊接试验、金相组织观察以及拉伸试验,以评估BS600钢的焊接性能;对焊接后的BS600钢材进行小件和大件的弯曲试验,以验证BS600钢的弯曲性能。结果在3种工况下,罐体的最大应力为288MPa,小于材料的许用应力,罐体强度满足要求;罐体的最大变形量为5.92mm,刚度满足要求;焊接后拉伸试样的抗拉强度为720~730MPa,高于母材强度;焊接接头断口的断裂特性为韧性断裂与脆性断裂的混合断裂;弯曲后的小件BS600板材未出现裂纹,弯曲后的大件罐体焊缝缺陷数量较少,焊缝质量良好。结论所设计的高强钢材料的厚度符合罐体各工况要求,高强钢的成形工艺可行性良好。罐体减重能达到30%,具有良好的工程应用价值。

摘要：为了提高抹灰砂浆的强度和体积稳定性,研究了水泥用量和灰渣比(循环硫化床(CFB)飞灰和CFB炉渣的质量比)对CFB灰渣抹灰砂浆2 h稠度损失率、抗压强度和体积稳定性的影响,并采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对砂浆的微观形貌、元素分布和物相组成进行测试表征。结果表明,当水泥用量为5%、8%、12%(质量分数)时,CFB灰渣抹灰砂浆分别达到抹灰砂浆M10、M15、M20的强度等级。当胶凝材料用量一定时,随着水泥用量增大,砂浆2 h稠度损失率减小;当水泥用量一定时,随着灰渣比增大,砂浆2 h稠度损失率增大,膨胀效应减弱。CFB灰渣抹灰砂浆中生成的膨胀性钙矾石有效填充了颗粒之间的孔隙,从而提高砂浆的强度和体积稳定性。

摘要：以水性丙烯酸酯乳液为成膜物质,以二氧化硅气凝胶(SA)与空心玻璃微珠(HGB)为隔热填料,同时引入纳米孔和微米孔,制备了具有多尺度孔结构的保温隔热涂料。通过热常数分析仪测量不同SA、HGB体积比的涂层的导热系数。结果表明:涂层的导热系数与SA、HGB的体积比密切相关。涂层的导热系数随填料体积分数的增加而减小,当填料体积分数为70%,SA与HGM体积比为8∶2时,涂层导热系数最低为0.053 W(/m·K)。使用并联模型、串联模型、Maxwell模型、H-C模型对SA/HGM保温隔热涂层的导热实验数据进行拟合,发现当填料体积分数为30%时,涂层导热系数可以用Maxwell模型进行预测;当填料体积分数为50%和70%时,需要考虑涂层中开放孔隙的影响,涂层导热系数可以用基于Maxwell模型的修正模型进行预测。

摘要：为了进一步实现质子交换膜燃料电池(PEMFC)能量转化技术的大规模开发和应用,提高催化剂的成本效益是先决条件.目前,与铂族等贵金属基催化剂相比,原子分散的金属-氮-碳(M-N-C)催化剂也在提高活性位点密度、原子利用率和催化活性等方面表现出巨大的潜力,是最有望代替铂基催化剂的首选材料.在原子分散M-N-C催化剂的制备过程中,获得活性位点均匀分散且结构体系最优化是挑战性问题.基于此,我们重点研究了各种有利于原子分散的M-N-C催化剂的制备方法,以及不同催化剂中原子的化学环境调控对催化位点的影响.本文从M-N-C催化剂的合成与表征、反应机理、密度泛函理论计算等方面进行了深入的探讨,着重讨论了双金属位点、原子簇结构和杂原子对催化位点的化学环境调控.最后,提出了原子分散M-N-C催化剂大规模应用存在的问题及进一步优化的发展方向.

摘要：采用大掺量(60%,质量分数)石灰石煅烧黏土替代水泥熟料设计制备了超高性能混凝土(UHPC),通过抗压强度测试、X射线衍射(XRD)分析、等温量热分析以及综合热分析研究了其在标准养护和蒸汽养护下的早期水化行为和力学性能发展。研究发现,蒸汽养护显著改善了由高水泥替代量造成的1 d及3 d抗压强度损失,标准养护则使7 d抗压强度更为优异,煅烧黏土和石灰石质量比为2∶1时各个龄期的强度发展最佳。在蒸汽养护条件下水化进程得到大幅提前,出现明显的铝酸盐相反应放热峰。蒸汽养护加剧了煅烧黏土对氢氧化钙的消耗,煅烧黏土和石灰石质量比为2∶1时才检测到单碳型碳铝酸盐的形成,表明在低水胶比环境下,早期煅烧黏土与石灰石的协同作用主要取决于活性组分煅烧黏土的含量。

摘要：本文设计了一种预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架,以某铝合金受电弓上框架的形状和结构尺寸为参考,CFRP受电弓上框架采用全碳纤维复合材料,在保证装配尺寸不变的前提下,对结构进行了优化设计。同时结合复合材料成型工艺的特点,对其进行了铺层设计和成型工艺研究。为获取CFRP受电弓上框架在服役过程中的层间应变信息,根据其设计结构及铺层方案,在制作过程中预埋一定数量的FBG传感器,确定了FBG传感器的布局方式。并对CFRP受电弓上框架预埋FBG传感器的预埋方式和光纤引出保护方式进行研究,选择用塑料套管对表面引出的光纤进行保护,防止光纤损坏。

摘要：基于熔点低、热稳定性好的金属Ga,设计制备了Mg-43Ga和Mg-19Al-24Ga储热合金,采用排水法测定了合金的密度,利用X射线衍射仪、金相显微镜、电子探针显微分析仪和差示扫描量热仪等仪器,分别研究了其相组成、显微组织结构、相变温度和潜热值,并选择Mg-19Al-24Ga合金进行了与碳钢(Q235)、不锈钢(316)容器材料的相容性研究。结果表明,Mg-43Ga和Mg-19Al-24Ga合金的相变温度、相变潜热、储热密度分别为422.70℃、171.90 J/g、434.36 J/cm^(3)和373.67℃、172.70 J/g、397.86 J/cm^(3),二者均有成为良好相变储热材料的潜力。316不锈钢与Mg-19Al-24Ga合金的相容性明显优于Q235碳钢。

摘要：连续纤维增强热塑性复合材料(CoFRTP)具有损伤容限高、成型周期短及可回收利用等优点,在航空航天及新能源汽车等领域能够规模化应用。热压成型工艺因其高效率、低成本的优势得到广泛的关注,但由于该工艺涉及成型参数多,以及成型过程中材料大变形、非线性、多相变等多场耦合的特点,所制构件易产生褶皱、纤维开裂及外形尺寸变形过大等质量缺陷,对构件力学性能的稳定及后期装配带来极大挑战。为克服传统试错法低效率、高成本的缺点,提高热压成型设计效率,本文重点对热压成型工艺及其相应有限元数值仿真方法进行综述。本文从CoFRTP应用现状及制造关键、热压成型工艺过程分析及研究现状和热压成型工艺仿真方法3个方面展开,最后对后续的研究工作进行展望。本文将为CoFRTP高效率和高质量成型提供理论指导,对相应的结构设计和工程应用起到推动作用。