水密电缆与不锈钢接头的粘合性能

水密电缆橡胶护套与金属接头的粘合性能,是水密传感器设计中的重点。本文从橡胶与金属粘合机理着手,分析了多种影响二者粘合性能的因素。针对氯丁橡胶护套和不锈钢接头粘合的实际应用,给出了合理的硫化工艺、金属表面处理方法和匹配的胶粘剂。经水密试验和折弯试验,生产的橡胶样件满足设计要求,验证了氯丁橡胶护套和不锈钢接头的粘合强度满足水密传感器的工作要求。     

复合土工膜防渗施工接缝加固方法

目前两布一膜型PE复合土工膜施工中多采用膜焊接、非织造土工布缝合的接缝方法,测得接缝拉伸断裂强度仅为母材强度的20%～40%。在试验研究基础上提出了膜焊接后,膜与非织造土工布、非织造土工布与非织造土工布之间采用KS热熔胶粘剂粘合的接缝加固方法。加固后的接缝强度接近母材强度,满足SL/T 225—98《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》中,接缝强度不低于母材强度80%的技术要求。     

循环载荷混合作用下加筋板格极限强度的研究

通过采用非线性有限元软件ABAQUS进行循环载荷作用下加筋板格的极限强度研究,获得循环载荷作用下加筋板结构中残余应力、侧向荷载、随动强化及循环应变幅混合作用对极限强度的影响规律。数值结果显示:加筋板在0.16 MPa侧压、15%残余压应力、3.2倍屈服应变幅下,循环4次后的极限强度下降达39%,这表明循环载荷混合作用对极限强度的影响是不可忽视的。该研究成果对于进一步理解和研究船体梁在循环载荷作用下的递增塑性破坏的机理具有一定的理论价值和实用价值。     

冰载荷对加筋板轴向压缩极限强度的影响

船舶在冰区航行时,将遭受浮冰的挤压,船舷侧部位的加筋板会受到冰载荷的作用。以单筋单跨加筋板为研究对象,采用非线性有限元法对冰载荷下加筋板轴向压缩极限强度进行分析。研究冰载荷的大小、加载区域面积和加载区域位置的不同对极限强度的影响规律。结果表明,冰载荷大小一定,冰载荷作用区域面积逐渐增加时,加筋板的轴向压缩极限强度随着面积的增加基本呈线性增加。冰载荷作用区域位置距离加筋板中心点距离逐渐增加时,加筋板的轴向压缩极限强度逐渐增加,且随着相对距离的增加,对加筋板轴向压缩极限强度的影响越来越大。这些结果可用于指导冰区船舶结构的设计以及维护。     

考虑惯性载荷的多用途船舱口盖强度分析

根据RINA船级社规范中关于舱口盖强度的要求,对某54500DWT多用途船的货舱舱口盖进行了强度校核.使用大型通用有限元软件MSC/Patran建立舱口盖结构有限元模型,计算迎浪和横浪状态下的集装箱惯性载荷以及风雨载荷,得到在这些载荷作用下的舱口盖应力分布情况,并利用CCS_tools工具对屈曲强度进行校核.最后提出了结构改进方案,讨论惯性载荷对舱口盖强度的影响。     

薄膜型LNG船绝缘层等效静载荷系数研究

近年来新设计的薄膜型 LNG 船要求具有更大的舱容,能适应更恶劣的海况和在任何装载高度下安全运行,这就需要保证液舱结构在晃荡载荷作用下的安全性。论文引入等效静载荷系数,用以简化薄膜型 LNG船液货舱船体结构在晃荡载荷作用下的强度校核流程。通过研究等效静载荷系数、绝缘层缓冲系数和船体结构动力放大系数在各种条件下的变化规律,明确了等效静载荷系数的影响因素和变化范围。研究成果可为薄膜型LNG船船体结构强度校核以及相关规范的修订提供参考。     

深水Spar平台组块吊装过程动力响应研究

以1座桁架式Spar平台组块吊装过程作为研究对象,通过建立Spar平台船体、浮吊船体、组块及其之间的连接系统耦合分析模型,时域内计算了组块下放过程中各连接系统的载荷,并开展相关敏感性分析。结果显示:在该设计工况与环境条件下,吊线、导向销、支墩强度全部满足设计要求,其中导向销强度安全裕度较大,而吊机吊线轴向载荷、支墩垂向载荷均接近其自身承载能力的80%。组块下放速度对以上载荷的影响较小,波浪的谱峰周期Tp对支墩垂向载荷和导向销水平载荷影响较大,当Tp达到8 s时,支墩垂向载荷将超过许用强度要求。     

高分子聚合金属陶瓷——冷焊技术的金属修复新工艺

高分子聚合金属陶瓷——冷焊技术的金属修复新工艺 　　德国MULTI METALL公司生产的高分子聚合金属陶瓷系列产品在1996年引进使用(简称：美特铁产品,该商标已在中国注册),已在我国船舶、海洋工程、化工、冶金、机械、电力等工业领域得到了很好的使用。 　　德国MULTI METALL公司研究高分子聚合金属陶瓷系列产品及相应的冷焊技术,已有120多年的历史,在全世界40多个国家和地区应用,并享有盛誉。 　　德国美特铁系列产品,是由高分子聚合物和高技术金属陶瓷组成的复合材料,在很多领域替代了电焊和热喷涂工艺,解决了很多用传统工艺无法解决的重大设备的修复及防腐问题,是广大企业保证设备正常运转、降低成本、创造效益不可缺少的高新科技产品。 　　1　美特铁产品的主要技术性能指标 　　(1)抗压强度：200 MPa。 　　(2)抗拉强度：80 MPa。 　　(3)抗剪切强度：34 MPa。 　　(注：一般粘接强度要用以上3个指标来表示。抗压强度至少要求在80 MPa以上,抗拉强度至少要在30 MPa以上,抗剪切强度至少要求在10 MPa以上。美特铁产品均超过以上指标)。 　　(4)抗弯曲强度：78 MPa。 　　(5)线膨胀系数：5.1×10-6K。 　　(6)耐温性能：-250 ?～+550 ℃。 　　2　美特铁独特的技术性能 　　(1)粘接强度高：与金属表面粘接是晶界间的相互渗透,通过常温固化的化学—物理过程。 　　(2)独特的带油粘接性能：可在油中或被油污染的金属表面直接粘接。 　　(3)独特的水下粘接性能：可在水下或潮湿的金属表面直接粘接。 　　(4)独特的低温粘接性能：可在零下20 ℃表面直接粘接,无须加温固化。 　　(5)优异的高耐磨性能：耐磨性能优于合金钢(硬度为HRC65)。 　　(6)优异的抗腐蚀性能：耐腐蚀性能优于镍基合金。 　　(7)线膨胀系数接近金属：适合各种金属粘接修复。 　　(8)储存期10年：美特铁产品具有在常温下储存10年不变质(国内外已有的有机聚合物金属修补剂,储存期一般为半年到一年,且储存温度要求严格)的优点。 　　3　美特铁系列产品和冷焊技术主要的适用范围 　　(1)各种机械承载运动部件(裂缝、磨蚀、磨损、断裂)的损坏修复。 　　(2)各种水轮机、螺旋桨、风机、泥浆泵的气蚀,磨蚀的保护修理。 　　(3)各种船舶、海洋工程、水闸的水上和水下设施的损坏修理。 　　(4)各种轴承座、孔、液压油缸、导轨、活塞面的磨损和划痕的修复。 　　(5)带油封堵各种输油管线、储油罐、变压器腐蚀泄漏或焊缝渗漏。 　　(6)各种热交换器、冷凝器、搪瓷反应釜、蒸馏塔的腐蚀性保护修复。 　　(7)密封铸件发纹渗漏及铸铁(钢)件气孔、砂眼等缺陷快速修复。 　　(8)高温热机管道、增压器、汽化炉等高温设备损环修复。     

应用断裂特征分析图评定船体钢的动载适应性

研究了工程结构在高加载速率条件下的脆断评定问题。分析了传统的脆性转变温度判据和PELLINI提出的断裂分析图的局限性。扼要介绍了近期提出的断裂特征分析图的结构和应用特点，构建了一种船体钢的断裂特征分析图，并分析了其对动载荷的适应性。结果表明，该钢种对K≈10^5MPa√m／s以下动载荷有较好的适应性，而在K≈10^7MPa√M／s动载荷下处于平面应变状态时，则表现出明显的不适应。研究还表明，具有优异的低温韧性的钢种在高加载速率条件下并不一定具有良好韧性。     

发射筒热力耦合场下力学性能研究

发射筒是潜载导弹发射装置的重要组成部分,需要有足够的强度和刚度满足不同发射条件。本文结合实验数据,建立仿真模型,通过静力分析得到压力和结构载荷作用下的变形和应力分布;通过温度场分析得出筒上温度分布及温度载荷作用下应力应变情况;通过热力耦合场分析得到发射筒整体变形与应力分布。结果表明:在气压和结构载荷作用下发射筒最大变形1.5 mm,筒底应力125 MPa;温度场下温度自筒底段至筒体段阶梯分布,热应力作用下最大变形3.5 mm,最大应力317 MPa;热力耦合场下发射筒最大变形4.23 mm,最大应力384 MPa。3种工况下分析结果显示温度载荷是影响发射筒应力应变的主要因素,设计时在筒底圆弧面中心处需要加强。     

船舶玻璃窗采用弹性粘接的强度近似分析与设计探讨

弹性粘接是一项较新的技术，与传统方法相比，具有较多优点。其中最显著的优点是接头具有弹性，避免应力集中，并且整个粘接面都参与接头强度的形成，因此可以简单通过增大粘接面面积来传递更大的力。该技术用于汽车玻璃窗的粘接已经有20多年的历史，但在国内造船行业应用很少。通过分析船舶玻璃窗的受力状况和采用弹性粘接时粘接层的应力状况，介绍了粘接层强度近似分析方法，并且探讨了粘接层尺寸设计原则，说明船舶玻璃窗采用粘接剂粘接是安全可靠的。     

船舶轻量化T型连接结构设计及强度试验

文章从船舶轻量化的角度出发,提出了一种由复合材料夹芯板和增强泡沫胶接而成的新型T型连接结构,解决了船舶复合材料上层建筑内部壁板之间的连接问题。基于复合材料结构的设计原理和力学特性,设计了T型连接结构的拉伸试验和压缩试验,研究其在不同载况下的极限承载和损伤模式,证明T型连接损伤模式复杂,抗拉能力弱,尤其面板与腹板连接区的胶层是承载薄弱环节;依据试验结果验证数值计算方法,并规划3条技术路径以研究T型连接的抗拉特性,应用数值方法提取对应技术路径的应力和位移特征量,分析T型连接面板与腹板连接区的胶层几何参数对抗拉强度和重量的响应规律,获得连接区胶层几何夹角的建议取值为45°~60°,为复合材料船舶轻量化胶接结构的优化设计和实际应用提供了有益参考。     

Effects of adhesive type on the mechanical properties of adhesive joints between polyurethane top coats and polyurethane-based adhesives after accelerated atmospheric ageing

The performance of a sealed stainless steel bracket system, adhesively bonded with two polyurethane-based adhesives (flexible adhesive, stiff adhesive) onto a marine polyurethane top coat, is investigated. The investigated joint connections on the coatings exhibited a high mechanical stability even after accelerated ageing (salt spray exposure, cyclic temperature variations, high relative humidity). The aged joints retained up to 81% of their tensile strength and up to 92% of their lap-shear strength. The torsional rigidity of the adhesive joint exceeded the required clamping torque of the designed bolt. A cyclical lifetime of >9·10⁶ load cycles was estimated. Effects of cyclic ageing on the creep performance of the adhesive joint were found to be insignificant. Under tensile loads, the joints with stiff adhesive material exhibited a linear-elastic performance without the capability to deform prior to failure. The joints with the flexible adhesive material, in contrast, exhibited a behavior typically for ductile materials featuring a pronounced yield plateau prior to failure. Failure loads were higher, and displacement was notably lower, for the joints with stiff adhesive material. All joint connections met the requirements for a safety factor for the design for marine applications (11.6 for the flexible adhesive; 14.3 for the stiff adhesive). When the flexible adhesive is applied, the cohesive strength of the adhesive material is the limiting design factor. When the stiff adhesive is utilized, the load carrying capacity is higher, and the interface between priming coat and steel substrate is the limiting design area of the joints. The strength utilization of the adhesive materials depended on the particular structure of the entire joint configuration, particularly on the interface between steel substrate and the coating material. A number of assessment factors, namely stress limit factor, coating adhesion factor and safety factor, are introduced and discussed for tensile and shear loads.     

超缓凝砂浆在船闸大体积混凝土中的应用

大体积混凝土的约束裂缝是由于混凝土早期强度较低,约束应力超过了混凝土的抗拉能力造成的。文章结合长沙湘江船闸大体积混凝土的施工,介绍超缓凝砂浆的性能,由于其突出的缓凝性,可有效防止层间早期约束,达到减小外在约束应力的目的。长沙船闸工程在采用了大体积混凝土配合比的同时,应用了层间超缓凝砂浆,有效降低了大体积混凝土约束裂缝的产生,取得了较好的效果。     

聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响

通过聚丙烯纤维混凝土的力学试验,研究了聚丙烯纤维掺量对混凝土基本性能的影响。试验结果表明:聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度均随纤维掺量的增加而降低,当掺量由0增加到1.2 kg/m3时,纤维混凝土7 d抗压、抗拉强度与基准混凝土相比,分别降低了11.4%和8.7%,28 d强度则分别降低了12.1%和3.6%,而混凝土抗冲击能力则提高了4.76倍;同时由于聚丙烯纤维的加入使得混凝土具有较高的韧性,对防止普通混凝土在荷载作用下的变形及裂缝的发生具有重要意义。     

钛合金微弧氧化技术在修造船中的应用

微弧氧化是一种在有色金属及其合金表面原位生长陶瓷膜的新技术,在西方舰船上已得到广泛应用。文章简述了表面微弧氧化技术在钛合金中的应用情况,对陶瓷膜层的表面形貌、截面形貌、膜层厚度、相结构和显微硬度进行了观察测试,并研究了膜层的结合强度、绝缘性、磨损和腐蚀性能。结果表明:膜层厚度可达到24μm,膜基结合强度达到35.2MPa,膜层绝缘性、耐磨性和耐蚀性良好,满足舰船使用需求,在修造船中具有广阔的应用前景。     

新型缓粘结预应力体系的试验研究

介绍了一种以树脂胶粘剂为介质的新型缓粘结预应力体系的试验研究,其中包括能满足该体系要求的固化期在3、6、12个月左右、抗压强度50 MPa以上的胶粘剂组分及物理力学性能的研究;对预应力筋在不同时间张拉锚固作业中的κ和μ进行测量;缓粘结预应力筋在应力状态下进行了腐蚀试验;采用缓粘结预应力筋制作了8根预应力受弯构件进行试验,并与同条件制作的有粘结、无粘结预应力梁进行比较。结果表明,胶粘剂固化后的缓粘结预应力构件的工作性能,几乎和有粘结预应力构件相同。通过几个缓粘结预应力工程的施工,表明该体系的施工工艺与无粘结预应力施工工艺相近,简便易行。该体系将后张法中的无粘结和有粘结预应力混凝土体系相结合,使传统的预应力技术有了更新的发展。     

船闸深基坑开挖对桥桩边坡应力的影响

为研究某船闸基坑开挖对桥梁桩基边坡应力的影响,进行了土工离心模型试验,分析得到了基坑开挖越深桩两侧土压力的差值越大、桩顶水平位移也随之增大的结果。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,计算结果表明:基坑开挖过程桥桩朝基坑方向产生水平位移,右侧桩身受拉越来越明显,桩身应力及弯矩数值也越来越大,最大拉应力值达到了3. 61 MPa,大于桩体混凝土抗拉强度标准值。采取了开挖桩体右侧的上部土体反压在坡脚并结合排桩支护的加固措施,取得了良好的加固效果。     

进气压力对柴油微引燃乙醇发动机的影响

基于单缸四冲程柴油机,对在船舶上具有应用前景的柴油微引燃乙醇发动机进行燃烧、性能及排放特性研究。以所采用发动机中能实现压燃着火的最小柴油量为固定引燃柴油喷射量,比较进气压力分别为0.15 MPa和0.20 MPa的工况组,通过改变柴油喷射时刻来进行工况扫描。结果显示:进气压力更大的工况,着火滞燃期更短,燃烧持续期更长,指示热效率更低;存在两阶段着火的工况点,第一阶段放热的占比更大;进气压力增大时,氮氧化物(NOX)排放更低,但未燃碳氢(UHC)与一氧化碳(CO)排放更高。     

IC封装导电银胶用片状银粉的研制

先通过液相化学还原法制备原始银粉,再利用机械球磨法制得片状银粉,对银粉的形貌、粒度分布、粉体密度、比表面积、水分灰分进行表征,研究原始粉制备工艺、球磨工艺对片状银粉形貌尺寸、粒度分布及密度的影响。结果表明,以分散性好及平均粒径约3μm的球形银粉为原始银粉、无水乙醇为介质,2 mm尺寸规格的氧化锆球为磨球,球磨时间为35 h,机械球磨法制得片状化程度高、粒径均匀、平均粒径小于7μm的片状银粉。将片状银粉用环氧树脂体系配制成IC封装导电银胶,测试导电胶固化前的物性参数、固化片的特性、固化粘接特性及环境测试,并常温下观察是否分层,均达到了应用指标要求。