老龄化船舶与海洋结构物机械性损伤研究进展(英文)

船舶与海洋结构物在服役期内会承受如结构腐蚀,疲劳裂纹以及机械性损伤等与役龄相关的结构退化与损伤,并会诱发一系列安全性、健康性以及经济风险性的问题.实际上,已有报道表明这些与役龄有关的结构退化与损伤经常会引起船舶与海洋结构物的灾难性事故.因此,为了发展更有效可行的方法来加强技术管理以控制这些结构退化和损伤,降低结构老龄化所带来的损失,开发先进的技术以及开展相应的科研工作极为重要.结构的机械性损伤与结构腐蚀和疲劳损伤相比所受关注的程度要小得多,但结构机械性损伤在一些情况下也是诱发结构失效的主导因素.文章针对老龄化船舶与和海洋结构物的机械性损伤同题,总结了包括结构磨损、撕裂,凹陷,接触性损伤和事故性损伤的当前研究现状和研究进展,给出了有关机械性损伤的预报、减轻和防止的方法,并对未来的研究与发展方向给出了建议.     

车门密封胶条力学性能衰变分析

按照国家标准的规定,检测自然条件使用的密封胶条样品的硬度和拉伸性能(拉伸强度、拉断伸长率),从自然老化的角度分析了密封胶条老化前后力学性能变化规律,从性能保持率的角度分析了密封胶条的劣化程度,最后基于密封胶条拉断伸长率的数据,构建了6阶拉格朗日插值多项式,对车门密封胶条使用寿命进行了预测,结果显示其使用寿命是185个月。     

沥青四组分测定法的改良及其在老化再生中的应用

对现行《石油沥青四组分测定法》(NB/SH/T 0509-2010)提出优化意见:在240℃下8h活化中性氧化铝;利用活化硅胶(及中性氧化铝)对正庚烷/石油醚进行脱芳;在溶剂冲洗阶段中使用二联球;接受瓶更换节点,改为淡黄色色带或褐色色带最低端接近脱脂棉部分2cm时;利用旋转蒸发法、萃取法对具有毒性的甲苯进行回收、纯化。改良后的沥青四组分测定法可以有效分离不同组分并具有较高的柱效。在沥青老化、再生过程中,通过关联四组分与三大指标,评价沥青老化程度、再生效果,为沥青性能评价提供微观视角。     

Sasobit温拌排水沥青混合料老化性能

为了分析Sasobit温拌排水沥青混合料老化后性能,以热拌OGFC-13沥青混合料、温拌OGFC-13沥青混合料、掺加5%Na Cl的温拌OGFC-13沥青混合料为研究对象,分别在未老化、短期老化、长期老化的条件下,采用室内实验对沥青混合料路用性能进行对比研究.实验结果表明:老化后的混合料高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性较未老化时均降低,长期老化的影响最显著,其中对低温抗裂性能影响最大;长期老化后,Na Cl掺量为5%的沥青混合料低温抗裂性较未掺加Na Cl时大幅度下降,说明5%掺量的Na Cl对长期老化后沥青混合料的低温指标有负面影响.     

沥青及其混合料老化性能的实验研究

对大庆70#和90#两种常用沥青进行室内老化试验,结果表明老化会使沥青及沥青混合料的各项性能出现下降趋势,而且不同种类沥青混合料的抗老化性能也有一定的差异。在道路工程建设中,要根据当地的环境条件和实际需要选用合适的沥青,以提高路面的使用寿命。     

纳米TiO2改性沥青抗光老化性能研究

选用纳米TiO2对沥青进行改性。采用自制紫外光源环境箱对基质沥青和改性沥青进行紫外线光老化试验,根据光老化前后沥青性能指标的变化,研究纳米TiO2对提高沥青抗光老化性能的作用。结果表明,紫外光照射后,改性沥青的低温延度明显高于基质沥青,且光照前后软化点的变化率也低于基质沥青,说明掺入纳米TiO2能明显提高沥青的抗光老化能力。     

共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法

为了精确控制喷油器老化后的在车喷油量,分析了共轨喷油器老化试验前后的小油量喷射特性,提出了小油量自学习修正的方法。当发动机处于倒拖工况时,在不同的轨压下,通过主动小脉宽喷射测得特定缸角加速度与其他几缸角加速度平均值的比值,研究得到发动机小油量燃烧后角加速度变化规律,并据此设计喷油量控制自学习算法。实车试验与台架试验表明,在无需增加额外传感器的情况下,小油量自学习修正算法能精确控制老化喷油器的小油量,明显改善老化喷油器小油量喷射的一致性和稳定性,满足发动机在全寿命期间的性能要求。     

废油再生沥青二次老化后的性能与组分变化

目前对于回收废油再生沥青的研究热点集中于其是否能使老化沥青的各项性能恢复至原有水平，而对再生沥青二次老化后的性能损失关注较少。基于此，研究采用具有代表性的废食用油（RCOB）、废生物油（RBOB）、废机油（REOB）再生剂对具有13年服役历史的70^#沥青进行再生，并对再生沥青进行RTFOT，PAV20h，PAV40h三阶段的老化模拟，跟踪每阶段老化后再生沥青的基本指标、高温稳定性和低温抗裂性的变化，对各阶段老化后的再生沥青组分变化进行分析，探索其性能改变与组分变化间的深层原因。研究结果表明：3种再生剂都能以提升轻质组分的方式将回收沥青的基本性能恢复至原始水平附近；RCOB以提供饱和分为主，但其会在RTFOT后迅速流失，致使各项性能在该阶段迅速下降，继续老化后，组分状态趋于稳定，性能下降也逐渐缓和；REOB再生沥青由于原料中存在机械金属残渣构成的灰分，其对沥青的氧化和缩聚存在催化作用，导致REOB再生沥青在长期老化后性能迅速下降且没有逐渐稳定的趋势；RBOB再生沥青由于具备相对稳定的胶体结构，且不存在对老化起催化作用的灰分，在3阶段老化中其组分损失过程是最稳定有序的，因此，其性能也表现为阶段性的合理损失；研究基于组分变化提出了新指标"测试沥青与原始沥青各组分间的平均偏差σ"来衡量沥青的老化程度，该指标与针入度，延度，软化点，低温临界开裂温度，135℃高温黏度这5个指标具有显著相关性。研究表明对于再生沥青的评价，不能仅注重再生后与原始沥青的性能差距，应更多地集中到再生沥青二次老化后的性能损失上，以筛选出真正性能优良，抗老化能力显著的再生剂产品。     

改性沥青紫外光老化性能变化研究

为了研究沥青在紫外光老化作用下的性能变化，本文采用三种不同性质的改性沥青，通过室内模拟自然界的紫外光老化，对沥青的常规指标、旋转粘度及低温蠕变性能进行了研究。研究结果表明，当对3种沥青进行紫外光老化后，老化前后的橡胶沥青的针入度最大，SBS 沥青的延度最大，而 Sasobit的软化点最高。SBS 沥青的粘度比和老化指数最大，而橡胶沥青的粘度比及老化指数最小。试验发现采用不同的评价指标得到的沥青抗老化性能也不一致。     

沥青膜厚度对沥青混合料老化性质的影响

一般认为,只要有足够厚的沥青膜裹附在集料上,就能保证沥青混合料的耐久性.最小的沥青膜厚度被推荐为6～8μm,本文通过不同的沥青膜厚度与沥青混合料老化特性之间的关系,给出一个合理的最佳范围.