基于微观形貌及纳观力学性能的PVA纤维沥青复合加强机理研究

为了揭示PVA纤维复合加强沥青及沥青混合料性能机理，采用原子力显微镜对单丝PVA纤维作用区域下的沥青及不同掺量下的PVA纤维沥青胶浆进行扫描观察，通过表面形貌变化、表面粗糙度、纳观黏附力、四组分变化以及模量等指标对PVA纤维与沥青的相互作用进行评价。结果表明，单丝PVA纤维作用下的沥青区域表面形貌更加崎岖，黏附力和模量代表值提高明显，相较于不同掺量下复合的PVA纤维沥青胶浆，其表面“蜂窝状”结构逐步减小，表面形貌由“山峦叠嶂”状态朝着“丘陵起伏”状态转变。单丝纤维与沥青作用的微单元下，纤维与沥青相互吸持，这种吸持在局部引起了沥青四组分变化，进而在数以万计的纤维作用下，总体复合提升沥青力学性能。     

超大跨悬索桥缆-塔自平衡体系抗震性能研究

以采用缆-塔自平衡体系的张靖皋长江大桥为研究背景，建立了三维动力分析模型，对超大跨悬索桥缆-塔自平衡体系的振动特性、关键参数、抗震性能及空间地震动影响进行了分析。研究结果表明：自平衡体系南、北塔主塔-梁相对位移相较于缆塔固结体系减小了61%,南、北塔塔底弯矩相对位移相较于缆塔固结体系减小了60%和40%,索鞍滑动位移小于限位间隙(0.4 m),由于固结体系和自平衡体系横向力学特性相近，因此其横向地震响应相差不大；考虑地震动空间效应后，地震响应的相位和幅值较一致激励均发生了变化，其中梁端位移变化最大，相较于一致激励增大了14.8%。综上所述，张靖皋长江大桥采用缆-塔自平衡体系相较于对应的固结体系抗震性能更优。     

铝基复合材料制氢性能与安全性研究

铝水解制氢技术具有储氢密度高、安全、产物环境友好等优势，成为最具竞争力的制氢技术之一，能满足特种场景下燃料电池的供氢需求。本文中通过高能球磨工艺制备了铝基复合材料85%Al-9%LiAlH4-3%Bi-3%NaCl，研究其在不同场景下的制氢性能和特种环境下的安全性，并通过设计、制造铝水反应制氢装置实现了氢气流量的稳定供应。结果表明，在50℃温度下，铝基复合材料最大产氢量可达1 435 mL/g，火烧实验中能保持良好的阻燃效果，所设计的铝水反应制氢装置可实现氢气0.8 L/min流量的稳定供应，可满足低功率燃料电池的使用要求。