金属/陶瓷梯度热障涂层热震过程中的显微组织研究

利用扫描电子显微镜和能谱成分分析技术研究了金属／陶瓷梯度热障涂层在热震过程中的显微组织变化及其抗热震性能。结果表明（１）金属显微组织保持完好,陶瓷显微组织有明显的破坏;（２）涂层抗热震性能与其热应力 功能密切相关,梯度热障涂层比阶梯热除涂层具有更高的抗热震性能;     

结构陶瓷的抗热震性能研究

通过一系列陶瓷材料的抗热冲击性能实验，证明添加ｗ（ＺｒＯ２）＝２０％可使Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷的热震温度达到３１０℃；如果添加ｗ（ＳｉＣｗ）＝２０％可使Ａｌ２Ｏ３复合材料的热震温度达到４３０℃，使Ｓｉ３Ｎ４复合材料的热震温度达到６５０℃；如果采用ｗ（ＳｉＣｗ）＝２０％，同时添加Ａｌ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３等烧结助剂，由于强化晶界的作用，可使Ｓｉ３Ｎ４复合材料的热震温度达到７００￣７５０℃，还对各添加剂使陶瓷材     

温差能驱动的水下滑翔机工作过程数值模拟

将焓法模型稍做变换后,用于求解温差能驱动水下滑翔机动力装置的相变过程,将温度场与液相分数场解耦,液相分数值由温度场确定.引入有效热导率来表示液相对流对相变过程的影响,计算结果与实验值吻合.对几种不同性质的材料进行了数值模拟分析,分别计算了比相变温度高5℃和10℃温差下,量纲一的量相界面的移动规律、液相分数随时间的变化情况,以及相变材料储能速率.结果表明,外界环境温度在5～30℃范围内,十六号凝胶性能优于其他材料.此外,以十六号凝胶为贮能材料,研究了对流换热系数、储能容器半径对相变过程的影响.     

颤振临界风速计算值与试验值的一致性

为了准确把握扁平箱梁的颤振性能,采用节段模型风洞试验和颤振计算相结合的方法,研究了扁平箱梁断面在不同风攻角下颤振临界风速计算值与试验值的一致性.首先通过强迫振动风洞试验获得了某箱梁断面模型颤振导数;然后通过耦合颤振闭合解法获得了不同动力参数条件下的颤振临界风速;最后通过弹簧悬挂节段模型风洞试验测试获得了相同参数条件下的颤振临界风速.计算值和试验值对比结果表明:在0°攻角下扁平箱梁模型颤振临界风速的计算值与试验值保持一致,6种工况下两者差异分别为0.12%、0.50%、4.90%、4.10%、4.84%和1.43%;当风攻角为3°和5°时,颤振临界风速的计算值与试验值较难保持一致,最大差异值可到10.4%;通过对比颤振因子在计算和试验条件下的离散性,在排除非线性气动力和结构阻尼的影响后,推测造成此差异的原因是耦合颤振运动中相位角的变化引起了颤振导数的变化.      

加劲U型钢板桩失稳临界荷载动态配位系数法

针对U型钢板桩插打容易发生屈曲的问题，提出U型钢板桩局部加劲效应理论计算的“动态配位系数法”，建立了局部加劲U型钢板桩失稳临界荷载计算式，并分析了加劲面积、加劲位置、加劲板数量对加劲效应（即失稳临界荷载）的影响规律.研究结果表明：加劲总面积（即加劲板累计宽度）一定时，对于长度确定的U型钢板桩，存在使构件临界荷载值最大化的加劲板布置方案，并揭示了块数太多时由于单块加劲板宽度太小而引起的局部失稳规律；以10 m长U型钢板桩为例，构件临界荷载值随单块加劲板布置位置的变化可提高13.55%，并求得20 m长的U型钢板桩不同加劲总面积对应的加劲板布置优化理论方案，为实际工程中U型板桩局部加劲方案设计提供了理论依据和参考.     

基于Trucksim的弯坡组合路段临界车速确定方法

为探究不同弯坡组合与车辆失稳时临界车速之间的关系,选取6轴铰接列车为实验车型,通过Trucksim软件建立人-车-路耦合系统,进行不同弯坡组合工况下车辆失稳仿真实验.基于最小二乘原则,通过对仿真结果拟合与回归分析,建立了弯坡组合路段临界车速预测模型;并在某特定工况下验证了该模型的合理性.结果表明:该模型预测临界车速与Lusetti模型相近,并且在某特定工况下计算误差最小.该研究为车辆在弯坡路段临界车速预测提供了一种安全、有效的方法参考.     

凉爽型薄层彩色沥青试验研究

城市热岛效应指城市中的气温明显高于外围郊区的现象,温度升高使建筑物降温的能源消耗量增加。而高反光材料可降低太阳辐射,减轻热岛效应。介绍了一项研究成果─5种薄层彩色沥青与普通沥青试样的热性能比较,衡量和分析太阳光谱性质,并用计算流体力学动力学模型（CFD）评估热性能对室外空间（道路）试样的影响。分光光度法测量表明,与普通...     

高尔夫A4型轿车行李箱盖的三维有限元计算与分析

在对高尔夫A4型轿车行李箱盖的使用材料性能进行实验研究的基础上,建立了三维数学模型,利用I-deas工程软件对其有限元计算,计算与实验结果相吻合.并通过对不同应用材料的有限元计算结果的分析,为生产厂家合理选材和正确使用材料提供了较准确的计算前提.     

基于模糊评价的规则晶胞骨支架结构优选

针对骨组织工程支架性能评价和优选的问题,建立了基于规则晶胞的立方体、球形及圆柱形骨支架模型;选取孔隙率、弹性模量及黏附率为评价指标,通过理论计算和实验测量方法获取支架孔隙率和黏附率,通过有限元仿真分析结果计算支架弹性模量.采用模糊理论对不同结构的骨支架结构进行了性能的评价,优选出立方体结构为最佳骨支架模型,为骨组织工程...     

功能梯度输流管在弹性基体中的热弹性振动分析

为了研究嵌入弹性基体功能梯度输流管的流固耦合振动问题，首先根据欧拉梁模型理论推导得到功能梯度输流管道的振动控制方程，然后采用微分求积法对振动控制方程进行求解，最后根据计算结果详细讨论了材料组分的体积分数、温度、长细比及弹性基体的弹性系数对系统的固有频率及临界流速的影响. 研究结果表明:（1） 内部材料组分的体积分数增大会使系统的无量纲固有频率增大，临界流速减小（指数n由0增大到10，流速为0时的固有频率增大约13%，临界流速减小约6%）；（2） 随着温度的升高，系统的固有频率和其临界流速都会降低（长径比为100时，温度升高30 K，流速为0时的固有频率减小约4%，临界流速减小约14%），减小长径比会使得系统的固有频率明显下降（长径比为100、50和20时，系统的固有频率分别为160、41.1和11.87.）；（3） 系统的固有频率随着管道外径的增大而降低，管壁越薄变化越快，管壁越厚变化越慢（外径由0.1 m增大到0.11 m时，其固有频率的下降幅度约为外径由0.19 m增大到0.2 m时的100倍）；（4） 弹性基体弹性系数k增大会提高系统的固有频率（k增大3倍，系统的固有频率提高了约74%）.      

局部气垫双体船阻力性能及片体间距优化研究

基于流体计算软件STAR-CCM＋,使用VOF法模拟自由液面,联立求解N-S方程及运动方程,并结合湍流模型RNGk-ε及DFBI六自由度模型,对局部气垫双体船型阻力性能进行数值模拟计算,计算结果与船模水池试验结果吻合,精度可信,验证了此该数值方案的可行性.在此基础上,针对局部气垫双体船的片体间距对阻力性能的影响进行数值仿真计算,并对结果进行对比分析,得到了不同片体间距下的阻力变化趋势.针对该局部气垫双体船,综合考虑越峰性能及高速段、低速段阻力性能对片体间距进行选取,认为0.34m的片体间距较为合理.文中使用的CFD方法能够有效模拟局部气垫双体船的阻力性能,可用于船型优化设计.     

驻点热流测量试验技术研究

为了提高超声速脉冲风洞中球头驻点热流测量精度,对1 mm小型化同轴热电偶研制及薄膜热流传感器的耐冲刷性能进行研究.应用热传导反问题的计算分析方法,建立了分别针对薄膜热流传感器和同轴热电偶的数据处理方法.在2 m激波风洞上利用研制的5种不同类型及尺寸的传感器进行了球头驻点热流测量试验,将试验结果与F-R公式计算结果进行比较,并分析了传感器外形尺寸、热壁、传感器敏感元件、同轴热电偶膜厚等对试验结果的影响.结果表明:研制的小型化同轴热电偶响应时间满足测试要求;薄铂膜热流传感器重复性误差在8%以内.      

公路混凝土箱梁三维温度应力计算方法

为了提高混凝土箱梁三维温度应力计算精度,考虑了泊松效应所引起的各温度应力分量之间的相互耦合关系,提出了一种基于热弹性理论的温度应力计算方法,运用简单的结构力学方法实现三维温度应力的空间分析,导出了混凝土箱梁三维温度应力的实用计算公式。实例计算表明该方法和实用计算公式有效,箱梁温度应力计算结果与三维有限元分析结果吻合很好,而传统的温度应力计算方法计算结果偏低,误差可达25%以上。     

基于人类工效学的指路标志视认性研究

为提高交通标志的视认性,促进道路交通安全,对指路标志视认性的影响因素进行了定量 研究。首先,基于人类工效学理论对评价指标进行分析,得到11 个指路标志视认性的影响因素,建立指路标志视认性的评价模型,采用定性评估与定量评价相结合的方法对模型参数进行标定。然后,在大量问卷调查的基础上,通过层次分析法得到了不同影响因素的权重值,结果表明标志的设置位置、遮挡情况、字型尺寸以及字数多少对其视认性的影响最为显著,且其权重值分别为0.140, 0.130, 0.127和0.106。最后,通过对南京市虎踞北路高架桥处的指路标志进行分析,验证了 该模型的合理性与可靠性。     

Approach for Reliability Evaluation of Cross-Linked Polyethylene Under Combined Thermal and Vibration Stresses

Based on Wiener process model, a new approach for reliability evaluation of cross-linked polyethylene(XLPE) is proposed to improve the lifetime evaluation reliability of XLPE under multi-stressing conditions and study the failure probability distribution. In this paper, two accelerated aging tests are carried out under combined thermal and vibration conditions. The volume resistance degradation data of XLPE samples are tested with a24 h interval under the accelerated stressing conditions at(130℃, 12 m/s~2) and(150℃, 8.5 m/s~2), respectively.Nonlinear degradation data obtained from the experiment are transformed to linear intermediate-variable values using time scaling function, and then linearized degradation data are calculated and evaluated on the basis of linear Wiener process model. Considering traditional Arrhenius equation and inverse power criterion, parameters of the linear Wiener model are estimated according to the maximum likelihood function. The relationship curves on probability density and reliability are given, and the lifetime distribution of XLPE under different stressing conditions is also obtained for evaluating the reliability of XLPE insulation. Finally, the life expectancy of XLPE is 17.9 a under an allowance temperature of 90℃ and an actual vibration acceleration of 0.5 m/s~2. The approach and results in this paper may be used for reliability assessment of high-voltage multiple samples or apparatuses.     

大风浪中航行船舶的危险度估算模型

根据风险分析理论,结合模糊综合评定数学模型,提出了一种对大风浪中航行船舶的危险度进行定量估算的模型。在进行了大量的专家问卷调查后,得到了客滚船“燕京”轮在大风和大浪的作用下,可能发生不同等级事故的模糊关系矩阵,对该轮在大风浪中的不同航行方案进行了危险度的实际计算。结果显示,当该轮遇到大风浪时,按正常航线行驶,发生事故的风险度较大;按习惯的北上避风方案绕航,风险度最小;而按以上两方案的折衷方案行驶,有较大风险。此方法可以较好地对船舶在大风浪中的危险状况进行定量、直观地描述,可供船舶驾驶员和船舶安全管理者用来掌握大风浪中航行船舶的风险状况,进而有效实施风险决策。     

计算的量化参数在气相色谱保留指数QSRR研究中的应用

以色谱动力学和热力学理论为基础,选取影响化合物色谱保留的分子结构和性质描述符号,采用MOPAC2000 V1.3半经验分子轨道化学计算软件包PM3哈密顿函数算得的量化及物化参数,通过有进有出的逐步回归分析方法建立了多氯联苯在Apiezon L固定相上的气相色谱保留指数的QSRR方程,并根据所建立的QSRR方程对多氯联苯的色谱保留机理进行了解释.     

改性沥青稀浆封层作为抗滑磨耗层的应用研究

针对改性稀浆封层作为抗滑功能层的应用,介绍了改性稀浆封层的材料组成、混合料配合比设计、施工技术,并通过室内试验以及铺筑试验路段,跟踪观察了试验路的路用性能,对改性稀浆封层技术抗滑效果以及所带来的社会、经济效益等做了简要论述。     

基于模糊理论的在役桥梁美观性评定

桥梁美观性是桥梁建筑文化的重要组成部分,桥梁的美观性评估也应成为新的桥梁评估体系的一项。把桥梁美观性分成形式、功能、色彩装饰三个指标,在指标层的基础上选取子指标,选用二层次模糊综合评价模型,确定各因素的隶属函数,利用最大隶属度原则对桥梁的美观性进行评估。     

高速机车制动温升对轴盘配合的影响

利用ANSYS建立了高速机车轴盘制动装置热量传递模型,计算了接触面热阻、间隙导热系数和表面传热系数,研究了其温度场分布特性,分析了制动生热对轴盘制动装置过盈配合的影响。计算结果表明:合理的制动盘和盘毂间隙能增大热阻,减小温度对过盈配合的影响,在结构允许范围内,建议合理的设计单边间隙为0.5~1.5mm;制动结束时刻,选择合理的盘毂厚度可使过盈面平均接触压力减小5.9%~6.6%,以降低温度对过盈配合的影响,建议盘毂合理厚度为8mm。