船舶材料抗高温性能的测试与分析

常规方法测试材料抗高温性能时,直接对材料进行高温锻造,导致高温下材料拉伸性能、弯曲性能量化值普遍偏小。提出船舶材料抗高温性能测试方法。高温锻造前对船舶材料进行热处理,制作材料单向板,利用空气炉和烘箱,对单向板进行热暴露、淬火,通过煅烧炉,高温煅烧单向板,在不同煅烧温度下,使用拉伸机拉伸单向板,直至材料纤维断裂,得到高温下的材料极限拉伸强度、弯曲变异系数,表现材料抗高温性能。选取船舶材料中常见的Al合金复合材料,作为高温性能测试材料,实验结果表明,不同测试温度下,设计方法提高了极限拉伸强度、弹性模量测试值,反应的拉伸性能、弯曲性能更符合实际情况。     

电磁测试用暗室与半暗室的时域建模、表征与测量

介绍了用于数字化设备发射、抗扰度测试的暗室和半暗室基于时域技术的建模、表征以及测量。针对暗室和半暗室利用时域有限差分（FDTD）法的建模与表征。在提供的FDTD模型中，讨论了不考虑吸波材料空间分布的计算方法；提出了差分计算法，将频率相关的电容率与磁导率集成到时域；还讨论了铁氧体片吸收器上的缝隙、开孔对吸波材料与暗室工作性能的影响。对于不同尺寸的暗室，给出了FDTD模型结果与测试结果的比较。最后，讨论并以实例阐明了怎样用时域方法表征暗室、预测性能、诊断吸波材料与暗室的问题。采用时域与频域方法，描述了如何仅对吸波结构座进行很小改动而获得暗室性能显著提高的方法，另外也说明了在采用性能不太好的吸波材料时暗室内会出现不太理想的场分布特性。     

微波暗室吸波材料及其性能测试方法

微波暗室的性能,主要取决于吸波材料的性能,文章针对微波暗室所用的吸波材料、暗室设计要求及其性能测试方法进行讨论,重点介绍吸波材料性能与常用的测试方法,并对宽带吸波材料也进行一些分析。     

液压联轴器内、外套不同材料摩擦性能对比试验研究

液压联轴器是船舶推进轴系的重要组成部分,其传扭性能直接关系到轴系的传扭能力,而其传扭能力由内、外套间及内套与轴间摩擦系数决定。开展内、外套不同材料间摩擦系数的对比试验研究具有重要的理论意义和工程应用价值。不同材料摩擦系数分析通过在干摩擦及边界润滑条件下的磨损试验的方法进行。结果表明:摩擦系数与材料、接触应力及环境条件有关。     

豪华邮轮内装材料防火性能分析

文章介绍了豪华邮轮内装材料防火方面主要技术要求,通过对国际海上人命安全公约(SOLAS)相关规范的分析,重点从内装材料不燃性及可燃性两个方面开展研究,强调内装材料防火性能对人命安全的重要性并讨论针对不同区域对内装材料防火性能的要求,并结合极地探险邮轮内装材料防火性能问题解决实例,进一步介绍了豪华邮轮内装材料防火性能相关问题的解决方案。     

船用高能量密度、薄膜、可充电锂蓄电池

1引言 便携式电源对船舶运行增强探测器装置、自动化武器、通讯系统等的运行是必不可少的.由于锂聚合物蓄电池(LPB)设计的有效能量密度超过300Wh/kg,安全风险低,电池结构灵活性大,所以它是军方所需的有吸引力的配电储存选择方案.对水下运行,LPB还有耐压和接近随意漂浮的优点.然而,必须克服大量的材料和加工过程的挑战才能获得这些性能优势.本文研究的目的是确定由无添加剂(无碳、无粘合剂)氧化物阴极、固态聚合物电解质及金属锂阳极组成的薄膜蓄电池的性能的极限.     

愈创树脂型水润滑尾轴承材料的耐摩特性及影响规律

为研究载荷、转速和不同材料配比对高分子水润滑材料摩擦学性能的影响,根据相关试验规范设计摩擦学试验,并在CBZ-1船舶尾轴承材料摩擦磨损试验台架上进行试验。试验结果表明,尾轴的转速及材料配比对材料的摩擦学性能有较为明显的影响,材料配比的影响尤为显著,当愈创树脂的质量百分数为0.5%时,材料的摩擦学性能达到最优。     

愈创树脂型水润滑尾轴承材料的耐摩特性及影响规律

船舶水润滑尾轴承材料的性能对船舶的正常运行有着重要的影响。为研究载荷、转速、不同材料配比对高分子水润滑材料的摩擦学性能的影响，根据相关的试验规范设计此次摩擦学试验，并在CBZ-1船舶尾轴承材料摩擦磨损试验台架上进行试验。试验结果表明，尾轴的转速以及材料的配比对材料的摩擦学性能有较为明显的影响。其中材料的配比对摩擦学性能的影响最为显著，当愈创树脂的质量百分数为0.5%时，材料的摩擦学性能可以达到最优。     

不同形状质量块的声学超材料结构隔声特性研究

随着对舰船声隐身性能要求的不断提高,舰船隔声材料不仅要轻质还应具有优良的隔声性能。夹层板结构具有轻质,且在高频段具有良好的隔声性能,但其在中低频段隔声性能不是很理想。薄膜型声学超材料结构具有良好的低频带隔声性能,因此本文将薄膜型声学超材料引入传统蜂窝夹层板结构中,设计新的超材料蜂窝夹层板结构。通过数值方法对不同形状质量块超材料结构的隔声特性进行分析,并探讨蜂窝边框形状、质量块大小以及薄膜预应力对米字形质量块超材料结构隔声特性的影响。     

不同形状质量块的声学超材料结构隔声特性研究

随着对舰船声隐身性能要求的不断提高,舰船隔声材料不仅要轻质还应具有优良的隔声性能。夹层板结构具有轻质,且在高频段具有良好的隔声性能,但其在中低频段隔声性能不是很理想。薄膜型声学超材料结构具有良好的低频带隔声性能,因此本文将薄膜型声学超材料引入传统蜂窝夹层板结构中,设计新的超材料蜂窝夹层板结构。通过数值方法对不同形状质量块超材料结构的隔声特性进行分析,并探讨蜂窝边框形状、质量块大小以及薄膜预应力对米字形质量块超材料结构隔声特性的影响。     

泥沙颗粒对UHMWPE材料水润滑性能的影响规律

为研究船舶水润滑尾轴承材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在含沙水质下的摩擦学性能,利用 CBZ-1摩擦磨损试验机进行试验。结果表明：在水润滑条件下,泥沙对试验材料的摩擦学性能有很大的影响,并且泥沙浓度对材料摩擦性能的影响大于泥沙粒度;材料的摩擦性能随着泥沙浓度的增加逐渐下降;泥沙粒度影响着摩擦副间的切应力和沙粒进入摩擦副间隙的难易程度。在泥沙粒度48μm/浓度1.2%的环境下,材料具有更加恶劣的摩擦学性能。适当提高滑动速度会加强摩擦副的润滑性能,但过高的速度会使泥沙颗粒严重破坏磨损表面;材料的摩擦性能随载荷的增大而逐渐恶化,在高载工况下的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损。     

颗粒增强复合材料网格划分对精度影响结果比较

有限元的思想是在给定的边界条件下,利用变分法将二阶偏微分方程问题转化为一阶偏微分方程的极值。在颗粒增强复合材料,异相材料的加入的影响是两方面的,一方面改善了材料材料性能,另一方面断裂特性和疲劳特性下降。本文构造了一个简单的平面应力模型,研究在有夹杂的基体中的应力集中现象,模拟了颗粒夹杂复合材料的力学性能,分析了网格划分对复合材料力学分析精度的影响。在颗粒增强复合原材料中,加入非均质材料可以提高材料的性能,但同时导致材料的断裂性能和疲劳性能下降。如何正确地分析和模拟微结构对复合材料力学性能的影响,一直是力学和材料领域的前沿课题之一。     

潮湿混凝土表面粘结材料开发及基本性能试验研究

通过对环氧树脂粘结材料基本性能以及与碳纤维材料共同作用于干湿混凝土表面粘结性能的研究,开发出一种既能在干燥混凝土表面、也能在潮湿混凝土表面施涂且性能满足有关要求的潮湿混凝土表面粘结材料.     

成分的微弱变化对海洋用钢耐腐蚀性的影响

钛金属强度大、密度小、耐腐蚀能力强,作为掺杂元素掺杂进金属可以提高金属耐腐蚀性,有效提高金属性能。近年来各国对海洋资源更加重视,为了满足船舶、海洋石油钻进平台的材料需要,必须对现有的钢材料进行改进。一方面需要提高钢材料的硬度、强度等性能,另一方面为了保证长时间的使用,必须保证钢材料具有优秀的耐腐蚀性能。本文将研究金属中掺杂元素含量的不同对金属耐腐蚀性能造成的影响,并对实验结果进行分析和解释。     

半无限基衬上功能梯度材料层结构声学性能研究

基于回传射线矩阵法,研究了平面声波入射下半无限弹性基衬上功能梯度材料层的水下声学性能。将功能梯度材料层沿厚度方向上分层,各子层视为均匀材料,并推导了流-固界面处及功能梯度层与基衬界面处的声波局部散射矩阵及各分层的相位偏移矩阵,然后组装得到关于各分层材料波幅的总体矩阵方程,最终求解功能梯度材料层的反射系数及吸声系数。通过数值计算分析了材料参数沿厚度指数型式变化的功能梯度材料层的材料梯度、入射角、基衬材料参数等因素对吸声系数的影响规律。分析结果表明半无限介质上的功能梯度材料层结构实现了由表层材料向基衬材料参数的渐变,对中高频声波具有较宽频的吸声性能;弹性基衬材料主要影响功能梯度层结构的低频吸声性能,基衬材料的特性阻抗与水越接近有利于提高低频段吸声性能。     

去耦隔声层性能数值分析

本文主要对隔声去耦材料的隔声性能进行研究,用传递矩阵方法推导了多层结构去耦材料的输入阻抗、相应的透射系数和插入损失的公式,对隔声去耦材料的插入损失频谱进行数值分析与仿真计算.分析表明:去耦材料的隔声性能受材料声速、损耗因子、密度以及层数、每层厚度等参数影响,增加材料的损耗因子和结构层数、降低声速,材料的插入损失值会显著提高;而且增加层数还可大大改善材料的低频隔声性能,并能拓宽隔声频带.     

抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过测试以不同胶凝材料配制的胶砂试件在硫酸盐侵蚀试验条件下的抗蚀系数,对胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究和评价。研究结果表明：以90d作为抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的侵蚀龄期较为合适,提出了抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的方法,将胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力由弱到强依次划分为“极低”、“低”、“中”、“高”和“极高”5个等级;硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,但两者的抗硫酸盐侵蚀能力均很低;矿物掺合料并不总能改善胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力,但选择合理的掺量,单掺或复掺矿物掺合料均可大幅度提高胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能。分析了不同种类胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀机理。     

Li2 MnO3正极材料中掺杂Co、Ni的电化学性能研究

分别以金属Co和Ni替代Li_2MnO_3中的部分Mn,并采用高温固相合成法制备Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3和Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3正极材料,通过SEM分析和X射线衍射观察材料的微观形貌和晶体结构,循环伏安法、交流阻抗测试和恒流充放电实验,测试材料的电化学性能.结果表明:Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为308.9 mAh·g~(-1),库伦效率为92.1%,循环40圈时容量保持率为93.7%,Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料的首次放电比容量为282.6 mAh·g~(-1),库伦效率为98.2%;循环50圈时放电比容量为332.6 mAh·g~(-1),充放电性能较好;Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料锂离子扩散电阻小,氧化还原峰极化小,展现出良好的循环稳定性.由此得出结论,Co掺杂所得Li_2Mn_(0.5)Co_(0.5)O_3材料相比于Li_2Mn_(0.5)Ni_(0.5)O_3材料,不仅具有更完好的晶型结构,还有更高的放电比容量、更长的循环寿命以及良好的循环稳定性.     

条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承材料摩擦性能的影响

为了研究条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承摩擦磨损性能的影响,在轴承试件表面分别添加0.5 mm、1.0 mm和1.5 mm 3种不同深度的条形沟槽,并加入1组不添加表面纹理的试件作为对比。使用CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机对材料进行测试,并结合表面形貌及磨损量比较分析其摩擦磨损性能。结果表明,条形沟槽可有效提高材料的摩擦磨损性能且沟槽深度对材料性能有着较大影响:转速较低时,较深的沟槽深度更能提升材料的摩擦磨损性能;转速较高时,较浅沟槽深度的材料具有更加优良的性能。     

声学材料表面铺层对船舶舱室噪声影响研究

针对船舶舱室噪声控制问题,开展声学材料表面铺层对船舶舱室噪声控制效果的影响研究。首先,基于传递矩阵方法建立声学材料微观声学性能分析模型,分析典型舾装声学材料吸隔声性能参数,并将理论计算结果与阻抗管试验值进行了对比,验证理论分析方法的有效性;其次,基于本文方法开展不同表面铺层对声学材料微观声学性能的影响研究,总结船舶舾装声学材料不同表面铺层吸隔声特性规律。最后,以某船舶实尺度舱室噪声测试值为基准,采用统计能量法探究考虑声学材料表面铺层与否对船舶舱室噪声的影响。研究表明,传递矩阵法可用于船舶舾装声学材料微观声学性能分析,表面铺层的存在将改变声学材料微观声学性能,并进一步影响船舶舱室噪声控制水平。