超薄不锈钢微束等离子焊接工艺研究

本文采用精密微束等离子焊实现1.2mm厚铁素体不锈钢板的对接焊,通过实验过程逐步掌握薄板不锈钢的微束等离子焊接工艺及其最佳工艺参数的寻找方法,并通过正交优化设计对工艺参数进行了优化,寻找最佳工艺参数组合。     

单点渐进无模成型的回弹特性

针对数字化单点渐进成型过程的板料回弹问题,建立标准回弹验证模型,并以内角间距尺寸作为评价标准,找到影响回弹特性的四大工艺参数,运用六西格玛设计思维使用正交方法优化试验,通过信号噪声比分析,找到回弹特性最优的工艺参数卡片。回弹特性最优参数工艺包为最大层间距1.2 mm,单向等高路径成型轨迹,进给速度选择最大速度模式8 000 mm/min。使用优化后的参数包发现,回弹量从5 mm降低至1 mm,回弹率从1.9%降低至0.5%,回弹量降低了4 mm,效果明显。     

等离子喷涂涂层激光熔覆处理技术的研究

等离子喷涂涂层激光熔覆技术是一种新型表面改性技术。对等离子喷涂的AT-13涂层进行了激光熔覆处理,建立了连续移动三维瞬态激光熔覆等离子喷涂AT-13涂层温度场的计算模型,据此进行了有限元优化分析,并用优化的熔覆工艺参数开展了相关的试验研究,获得了均匀、致密、与基体结合力好的冶金成分熔覆层,熔覆后的涂层性能明显提高。     

基于中心复合设计的金属-塑料连接强度分析

首先通过中心复合设计方法完成金属-塑料连接试验方案的设计,再使用光纤激光器对金属表面进行处理,然后以平板硫化机完成金属-塑料热压连接成型,最后采用万能试验机进行轴向拉伸试验获得金属-塑料连接强度。在此基础上,基于多元非线性理论,建立了激光功率P_c、扫描线宽d和扫描速度v与连接强度之间的多元非线性回归模型。采用逐步回归的迭代策略,分析各工艺参数以及各工艺参数交互作用对金属-塑料连接强度的影响程度,并进行金属-塑料连接试验、轴向拉伸试验。研究结果表明:该多元非线性回归模型具有很好的拟合度,决定系数R~2=0.996;P_c是对金属-塑料连接强度影响最大的主效应,P_c与d是影响金属-塑料连接强度的交互效应;当P_c=35 W,d=0.01 mm,v=300 mm·s~(-1)时,金属-塑料连接强度最大;试验结果与回归分析结果相吻合,证明该预测模型可靠。相关的理论和方法可为塑料在汽车上的应用提供参考。     

混凝土桥墩施工期水化热及表面抗裂影响因素研究

为提高混凝土桥墩表面抗裂性能,对其施工期水化热及表面抗裂影响因素进行研究。选取尺寸为1.5m×1.2m×1.6m的重力式矩形混凝土桥墩,采用ANSYS建立有限元模型,对桥墩的水化热温度场与应力场、养护工艺及构件设计参数对水化热温度场及其表面开裂的影响进行分析。分析结果表明:混凝土桥墩水化热过程中,由于钢筋传热,对混凝土表面温度场及箍筋、纵筋相应位置混凝土表面应力场产生影响。采取养护措施对预防混凝土早期开裂效果较好,混凝土表面应力值比无养护约下降0.6 MPa。桥墩表面温度应力随混凝土保护层厚度增大而减小,随箍筋直径增大而增大,箍筋间距变化对其影响不明显。     

304不锈钢板弧焊焊接工艺的研究

对直流TIG焊焊接1.5 mm厚的304不锈钢工艺进行了研究,利用Minitab软件对影响焊接工艺的参数进行筛选,通过均匀设计和黄金分割试验对焊接工艺参数进行优化,对焊缝进行力学性能及金相显微组织分析,并采用ANSYS对不锈钢板焊接进行温度场的数值模拟。结果表明,通过2种试验优化设计方法得到的最佳焊接工艺参数是焊接电流84 A,氩气流量7 L/min,焊接速度2.9～3.1 mm/s,ANSYS模拟的温度场验证了焊接参数的最佳性。     

车门折边胶溢胶问题的解决

针对车门合拼折边后出现的溢胶问题进行了研究。介绍了车门折边胶的性能和涂胶工艺,分析了涂胶后溢胶的原因,得出涂胶量与涂胶间距对溢胶具有决定性影响的结论。因此,结合现场状况对不同涂胶参数配合进行正交试验,以获得最佳的涂胶工艺参数,从而解决溢胶问题。结果表明,涂胶量为3 mm、涂胶间距为3 mm时,溢胶程度最轻。     

混凝土桥塔早龄期时变对流影响分析及主动控制

为研究混凝土桥塔早龄期表面温度与受力的真实状态,开展时变对流对其早龄期表面温度应力的影响分析。温度效应计算针对各施工环节选取相应的对流参数,采用模板拆除阶段12h内的风速均值作为边界施加到结构表面。以芜湖长江公路二桥为背景,采用ANSYS分析频遇风速、防护工艺以及冷却工艺对桥塔早龄期表面温度应力的影响,结果表明:在频遇风速影响下,桥塔表面拉应力水平较高是大量开裂产生的主要原因;防护工艺优化及增加冷却工艺可以降低结构表面的累计应力与瞬时应力。在此基础上提出一种基于冷却工艺,通过加速桥塔施工前期的对流效应以提高结构抗裂安全性的对流参数主动控制方法,该方法主动控制阶段的表面降温速率取为6~13℃/d。将所提出的对流参数主动控制方法应用在芜湖长江公路二桥桥塔上取得了很好的控制效果。     

工艺参数对液体表面调整剂性能的影响分析

针对液体表面调整剂与传统固体表面调整剂开展性能对比试验,并研究分析前处理主要工艺参数对不同板材磷化成膜状态的影响。磷化膜重和扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）测试结果表明,液体表面调整剂适宜40℃以下使用,可降低磷化温度和氟添加剂用量,可在一定范围内促使形成薄而致密的磷化膜;但前处理不同工艺参数变化,对不同板材的磷化成膜状态会产生不同程度的影响,因此,参数标准范围验证是液体表面调整剂批量切换的必要前提,而工艺参数的日常监控,是维持磷化质量稳定的重要保障。     

刻槽参数对刚柔复合式路面层间粘结强度的影响

为提高刚柔复合式路面层间粘结强度,针对界面刻槽处治技术,采用刻槽深度、刻槽宽度和刻槽间距三个控制参数,进行三因素四水平正交试验设计;对室内刚柔复合式试板的钻芯试件分别进行剪切与拉拔试验,研究不同刻槽参数组合对刚柔复合试件层间粘结强度的影响。试验结果表明:刻槽处治技术能显著提高刚柔复合试件的层间粘结强度;影响层间粘结强度的刻槽各因素主次顺序为刻槽宽度、刻槽深度和刻槽间距;最优参数组合为深度6 mm、宽度13 mm、间距16 mm,对抗剪强度和抗拉强度最大分别提高52.6%和87.7%;当刻槽宽度接近混合料最大粒径时,沥青混合料的骨料可以充分嵌入槽内形成紧密的结合面,有效增大粘结面积从而提升粘结强度。     

雾封层技术喷洒高度、散度角和间距的关系及其影响

通过对雾封层喷洒机的喷洒横木高度、喷嘴间距及喷嘴散度角的分析,得出各部位之间的关系以及对雾封层技术施工的影响。     

基于表面特性的沥青混凝土桥面防水黏结层力学性能研究

桥面防水黏结层作为桥面整体化层与沥青结构层之间的过渡层,其力学性能是沥青桥面长久耐用的基础。为研究沥青混凝土桥面防水黏结层的力学性能,文中通过拉拔试验和斜剪试验,分析桥面湿度、粗糙度、混凝土基面强度等因素对桥面沥青混凝土防水抗剪强度和黏结强度的影响。结果表明,水泥基面表面含水率越低,抗剪强度越高,黏结性能越好;表面潮湿条件下,层间黏结效果较差;桥面混凝土拉毛后构造深度达到0.9 mm时,抗剪强度和黏结强度达到最大值;水泥混凝土基面强度达到30 MPa时,拉拔强度和剪切强度达到峰值,且受其变化影响较小。     

不锈钢双极板电沉积石墨烯镀层改性工艺研究

作为质子交换膜燃料电池的关键元件,双极板具备支持电池堆、隔挡燃料与氧化剂、汇集并传递电流、疏导反应气体与产物水的流通以及交换热力等功用,因此双极板的优劣将决定电池的整体性能.不锈钢的抗压能力强、传热好、成型工艺简单,是首选的双极板材料,但其耐化学性差且表层钝化膜导致电池功率衰减严重,故须在不锈钢表面添加改性涂层.     

组合梁桥负弯矩区U形连接构造有限元分析

针对钢-混组合梁负弯矩区桥面混凝土病害问题,提出一种半刚性连接构造形式即U形钢铰。采用ABAQUS有限元软件建立组合梁数值模型,对U形钢铰连接形式与现有连接构造形式的力学性能进行对比分析,发现U形钢铰连接形式能较好地缓解钢梁屈曲变形和桥面混凝土开裂;为合理确定U形钢铰设计参数,选定钢板厚度、钢板强度及钢梁间距3个参数进行因素分析,结果表明U形钢面刚度和承载力随着钢板厚度、强度增加而增加,随钢梁间距增大而减小,建议钢梁间距取50 mm、U形钢铰厚度取48 mm、材料强度取Q390。     

旋转切向入流对膜蒸馏通量的影响

研究了三向旋转切向入流对膜蒸馏的通量的影响,其中讨论了喷嘴形状、进水管与所在圆周中心距离、喷嘴前端距膜面距离、喷嘴与热容腔半径方向之间夹角、喷嘴与进水管之间夹角等膜组件结构参数对膜通量的影响.实验结果发现,可以通过调节这些参数来改变膜通量.     

工作参数对内混式气液雾化喷嘴性能的影响

对自行开发的新型内混式气液雾化喷嘴的雾化性能进行了研究。首先选择适合评价燃烧系统喷嘴雾化性能的平均直径作为评价指标,然后利用设计安装的喷嘴试验装置进行试验,分析了不同工作参数对索特平均直径的影响规律。结果表明:随着气体进口速度、气液质量流量比、气液体积流量比及气液相对速度的增加,喷嘴的雾化性能提高,而液体进口速度的增大则降低了喷嘴的雾化性能;随着气液流量比增大,雾化液滴直径变小,达到某一定值时,雾化效果变化不明显。     

超深黏土层超高压旋喷桩工艺试验

以张靖皋长江大桥为依托，分两阶段试验对SJT、RJP工艺在70 m深黏土层施工桩体的成桩质量、抗压强度、基底摩擦系数、抗渗性能以及地基承载力方面进行研究。结果表明：超高压旋喷地基加固工艺在桩体强度、基底摩擦、抗渗及承载力方面均满足施工设计要求，具备实施可行性；通过现场取芯分析，在桩体咬合处SJT的成桩效果优于RJP,结合SJT工艺在质量控制以及提高工效方面的优势，故选取SJT工艺开展深层地基加固；通过对比成桩质量及施工成本，可选用水泥掺量40%～45%、喷浆流量280 L/min、喷射压力48 MPa、喷嘴直径5 mm、提升速度7 cm/min作为实际施工时的施工参数。     

基于斜剪试验的超薄罩面层间黏结性能研究

超薄罩面与原路面黏结性能是影响超薄罩面使用寿命的重要环节。室内成型复合材料黏结板,采用层间斜剪试验,分析原路面材料类型、乳化沥青用量、温度、水泥混凝土路面处理方式对层间黏结性能影响。试验结果表明：同等条件下,层间黏结强度随着温度增加而降低,且存在最佳乳化沥青用量,超薄罩面与沥青面层的黏结强度大于与水泥混凝土路面的黏结强度,拉毛处理可以提高与水泥混凝土路面的黏结强度。建议选择适宜的乳化沥青撒布量,对于水泥混凝土路面,应对原路面进行拉毛处理等,以提高层间黏结性能。     

考虑界面状态的复合式路面层间黏结性能研究

针对复合式路面层间脱黏、耐久性较差等问题,考虑路面层间黏结状态,借助双层车辙板芯样试件的层间剪切与拉拔试验,分别研究了界面拉毛深度、拉毛宽度、拉毛间距3个指标对层间抗剪强度和拉拔强度的影响,并对比分析了界面拉毛技术与界面粗糙处理技术、未处理的优势。试验结果表明:与经过简单的界面粗糙处治相比,界面拉毛处治能显著提高刚柔复合式路面层间剪切与拉拔强度,分别达84.3%、132.8%;正交试验所得复合路面层间界面抗剪强度和拉拔强度的最优组合为拉毛深度10mm,宽度13mm,间距8mm,可为"白改黑"及复合式刚柔路面设计、施工和管理提供技术支撑,为道路工程改扩建及养护提供新视野。     

CFG桩网复合地基路堤施工变形影响因素的三维模拟分析

以江西某高速公路某经CFG桩网复合结构处理的深厚软基试验段为研究对象,运用FLAC3D有限差分软件,计算分析了桩长、桩间距、褥垫层厚度以及土工格栅层数等设计参数对桩网复合地基在路堤填筑时路基变形的影响。计算结果表明:路基表面变形随桩长的增大而减小,随桩间距的增大而增大,两者对路基表面变形影响程度较大;垫层厚度对路基表面水平位移影响程度较小,而对路基沉降有一定的影响;土工格栅层数对路基表面沉降影响程度较小,而对水平位移有较大影响。因此,从节约工程成本和软基加固效果综合考虑,设计参数采用桩长为21m与15m的混合桩、桩间距布置为2.0m、褥垫层厚度设为0.4m、设置一层土工格栅的加固方案更为合理。