制动盘用SiCp/A357铝基复合材料摩擦磨损性能研究

采用搅拌铸造法制备SiCp含量分别为0 wt%、10 wt%、20 wt%、30 wt%、40 wt%的SiCp/A357铝基复合材料(Si Cp/A357复合材料)。在MVF-1A摩擦磨损试验机上以45^#钢为对磨材料，研究Si Cp含量对Si Cp/A357复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响，并采用扫描电镜(SEM)对Si Cp/A357复合材料磨损表面观察分析。结果表明：加入Si Cp可细化基体晶粒，降低Si Cp/A357复合材料孔隙率，相比于A357基体铝合金材料，40 wt%Si Cp/A357复合材料的硬度提高了70.3%，可达155HBW。Si Cp/A357复合材料的平均摩擦系数和磨损率均随Si Cp含量的增加呈现先下降后上升的趋势，当Si Cp含量为20 wt%时，达到最低的平均摩擦系数0.420和最低的磨损率4.15×10^-3 g·m^-3。在60 N负载下，A357基体铝合金材料的磨损机制以粘着磨损为主，随着Si Cp含量增加，Si Cp/A357复合材料的磨损机制转变为以磨粒磨损(20 wt%SiCp...     

高速客车SiCp/A356铝基制动盘材料的热疲劳裂纹形成与扩展试验研究

在室温25℃~360℃自约束型热循环条件下,研究SiC增强颗粒体积分数为20%的铝基复合材料SiCp/A356的热疲劳裂纹形成与扩展特性,并且探讨了复合材料热疲劳裂纹的形成机制和扩展过程。研究结果显示,试样的切口尺寸对裂纹形成有很大的影响,而对裂纹扩展阶段的影响可以忽略,但试样厚度对裂纹的扩展有影响。通过非线性有限元顺序耦合法仿真计算了热疲劳裂纹尖端应力应变场,确定热疲劳裂纹扩展的驱动力为低温点的拉应力,因而认为,结合本次实验结果并通过断裂力学分析方法可以对颗粒增强金属基复合材料的热疲劳裂纹的扩展行为做进一步的研究。     

钙质膨润土基浆流变特性试验研究

试验研究了钙质膨润土基浆的流变特性.试验结果表明:膨润土加量越大,基浆的密度越大,基浆的漏斗黏度和六速旋转黏度计的读数随之增大;当基浆中膨润土含量一定时,动切力和塑性黏度是常量,均不会随剪切速率的变化而产生变化;但当膨润土的含量增加时,基浆的塑性黏度和动切力均随之变大;表观黏度不仅与膨润土的加量有关,还与剪切速率有关,表现为表现黏度随着剪切速率的增加而降低.     

半固态原料质量与产品性能的控制

综合分析了电磁搅拌法制浆工艺参数、成型工艺方法和半固态成型工艺参数对半固态原料质量或产品性能的影响。指出在电磁搅拌工艺中 ,搅拌速度、金属冷却速率和搅拌时间是影响半固态原料质量的 3个主要工艺参数。适当地增大搅拌速度 ,提高冷却速率 ,以及适当控制搅拌时间会使一次相晶粒变得细小 ,形状近似球状。半固态成型工艺主要分浆料成型和坯料成型。与浆料成型相比 ,坯料成型操作简单 ,便于控制 ,易于实现自动化 ,更适合于专业化生产 ,但浆料成型因节约能源 ,流程短 ,设备更简单 ,而将成为金属半固态成型技术今后的一个重要发展方向。在半固态成型中 ,比压、充型速度、保压时间和模具预热温度是影响产品组织性能的主要工艺参数。增大比压 ,提高模具预热温度 ,加大充型速度和增加保压时间会提高产品内部组织致密性 ,使产品轮廓清晰 ,尺寸精确。     

高速列车摩擦制动模拟试验研究

根据相似准则在MM 10 0 0型摩擦磨损试验机上进行高速列车摩擦制动模拟试验 ,研究了SiC颗粒增强铝基复合材料和铜基粉末冶金闸片配对时的制动摩擦性能 ,探讨使用铝基复合材料制动盘的可能性。模拟试验结果表明 :铝基复合材料制动盘和铜基粉末冶金闸片配副进行摩擦制动时具有制动温升低 ,摩擦因数稳定和耐磨性好的优点 ,能满足高速列车的制动性能要求     

钢铝复合导电轨制造技术的探讨

钢铝复合导电轨具有导电性好、耐磨损、重量轻、寿命长等优点。介绍钢铝复合导电轨在三轨系统中的作用、工作原理、结构和常用材料。世界上钢铝复合导电轨制造技术,可归纳为机械结合、机械/冶金结合、冶金结合三大类。分析上述制造技术的结合性质、结合原理及结合特点,提出一种具有发展潜力的复合导电轨的制造技术———铝合金半固态浆料与钢复合成形技术。     

城轨车辆司机室复合材料裙板防火性能研究

文章以轻量化城轨车辆为研究对象，选取了3种不同成分组成的司机室复合材料裙板，依据EN 45545-2:2020标准进行火焰蔓延、热释放速率、烟密度和毒性试验，结果表明：玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料裙板和碳纤维/玻璃纤维层间混杂增强丙烯酸酯基复合材料裙板均无法完全满足EN 45545-2:2020 HL2级要求，碳纤维/玻璃纤维层间混杂增强聚碳酸酯基复合材料裙板可满足EN 45545-2:2020 HL2和HL3级要求，碳纤维和玻璃纤维混杂聚碳酸酯基复合结构可满足复合材料裙板的较高防火性能要求，并可兼顾轻量化和成本需求。     

标准地铁车辆用新型制动摩擦副设计与试验研究

结合标准地铁摩擦副安装接口要求和车辆制动参数，通过方案设计、计算校核和试验验证等方式开展新型轻量化制动摩擦副的设计与试验研究，论证新型轻量化制动摩擦副在标准地铁车辆上的适用性和制动匹配性。新型轻量化制动摩擦副中的闸片采用合成材料，制动盘采用铝基复合材料，并利用搅拌摩擦成型技术制备。通过仿真分析对制动盘热容量进行计算校核，同时基于VDI 2230标准对制动盘紧固件安全系数进行计算校核，结果显示铝基复合材料制动盘热容量与紧固件连接安全系数均满足相关标准要求。通过对新型制动摩擦副开展相关试验，铝基复合材料制动盘和合成闸片的物理和力学性能均能满足标准地铁规定要求；铝基复合材料制动盘与紧固件连接安全可靠，满足振动冲击试验标准要求。已完成的制动摩擦副全尺寸制动动力台架试验结果显示，摩擦副的平均摩擦因数稳定、闸片磨耗量小、制动盘温升小、制动噪声低，摩擦副具有良好的匹配性。根据校核分析和试验结果，新型制动摩擦副满足标准地铁车辆制动需求，可进行推广使用。     

铝基复合材料对铜基粉末冶金材料的摩擦磨损特性

通过铝基复合材料对铜基粉末冶金材料之间的摩擦试验,讨论了两种材料之间的摩擦磨损特性,说明 两种材料的摩擦因数和摩擦稳定性符合高速列车对制动材料的要求。最后分析了铝基复合材料表面的磨损情 况,说明了它的磨损是剥落、粘着和磨粒磨损共同作用的结果。     

轨道车辆车体夹芯复合材料及应用

基于轨道车辆车体夹芯复合材料应用,通过对泡沫芯材基本力学性能和防火性能研究,开展车体夹芯结构芯材选型。研究表明,采用PMI泡沫/铝蒙皮夹芯结构车体部件组装成整车车体后,相比铝合金车体减重24%~28%;与纤维树脂蒙皮夹芯复合材料相比,铝蒙皮夹芯结构复合材料车体在成本、效率、安全性、成熟度等方面有较大优势。     

高速列车制动盘材料的研究进展

综述提高高速列车制动盘能量和降低盘重方面的研究成果。研究用C—C纤维复合材料、陶瓷材料、铝基陶瓷强化复合材料,以及材料表面强化技术等改善高速列车制动盘材料性能的问题。分析认为C—C纤维复合材料密度低、耐高温性能好,但表现出环境影响摩擦性能的问题;陶瓷材料具有优良的摩擦性能,但具有韧性低的问题;铝基陶瓷强化复合材料密度低,但面临着使用温度较低的问题;材料表面强化技术可提高钢盘的摩擦性能,但仍需要解决不同材料间的结合性能问题。     

盾构隧道泥浆劈裂的室内试验研究

防止泥浆劈裂是保证泥水盾构开挖面稳定的关键问题之一。利用自制的模具来模拟现场盾构机在地层中掘进的情形,结合应变控制式三轴仪开展了室内泥浆劈裂试验。研究表明:当泥浆黏度在18~30 s范围内,泥浆劈裂压力值随着黏度值的增大而明显增大;但当泥浆黏度超过30 s后,泥浆劈裂压力值随着黏度值的增大而变化较小;当泥浆黏度在25~30 s之间,森麟经验公式中的系数α取1.0左右。此外,增加围压也可以有效提高泥浆劈裂压力值。     

PTFE填充泡沫铝/聚甲醛复合材料力学与摩擦学性能的研究

采用注塑成型的方式,将聚甲醛(POM)注入开孔泡沫铝(AF)中,形成一种互穿结构的复合材料(IPC)。该复合材料与纯泡沫铝和聚甲醛相比,其弯曲强度和冲击强度都有很大改善。在泡沫铝/聚甲醛复合材料中加入10%PTFE,能有效改善材料机械性能。对复合材料(IPC)进行的销-盘式摩擦试验表明,AF/POM/PTFE材料的摩擦系数比AF/POM低约12.7%,磨损量减少33.3%。对材料的磨损表面进行的SEM和EDS分析表明,复合材料耐磨性的增加与摩擦过程中形成的转移膜有关。     

不同填料对导电水泥基复合材料物理性能影响的研究

本文对掺加碳纤维、石墨和钢纤维等不同填料的水泥基复合材料进行了研究，得到了具有不同填料的复合材料，其电阻率及抗压强度随填料掺量的变化规律，并确定了碳纤维为制备导电水泥基复合材料的理想填料。     

复合材料轴瓦衬套的组织与性能

对所研制的以高分子合金为基，以玻璃纤维增强，以无机填料改性的新型有机复合材料，以及用这种材料通过注型成形制成滑动轴承套的组织与性能作了分析研究。     

高速列车铝基复合材料制动盘及其闸片的研制

采用移动坩埚式喷射共沉积技术及其装置以及大型环件楔形压制致密化技术成功地制备了高速列车用Al-20%Si/SiCp复合材料制动盘,通过自行研制的MM-1000摩擦磨损试验机,探索出了与之配副的摩擦材料配方,采用共混改性及二次压制技术制备出了制动盘用半金属树脂基复合材料闸片。制动盘及其闸片进行了1:1台架实验,试验模拟轴重21t、制动最高时速200km。实验结果表明:摩擦系数基本上在0.35￣0.38之间;闸片磨耗量为0.18 g/MJ;制动曲线平稳;制动过程无火花、烟尘、气味等。表明在紧急制动(干态)、常用制动(干态)、常用制动(加水)、坡道和静摩擦等方面均达到了很好的效果,基本上达到了装车试运用的要求。     

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋黏结强度的试验研究北大核心

为了进一步在工程中应用PVA纤维水泥基复合材料,通过拉拔试验,研究PVA纤维水泥基复合材料抗拉强度、纤维体积掺量、钢筋锚固长度、相对保护层厚度对PVA纤维水泥基复合材料与钢筋平均黏结强度的影响。结果表明：PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度在纤维体积掺量为1.71%时最大;PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度随相对锚固长度的增加而减小;PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度随相对保护层厚度的增加而增加,但存在一个临界值,在4.19-5.75之间。最后回归得出了PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度计算公式,与试验值吻合较好。     

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋黏结强度的试验研究

为了进一步在工程中应用PVA纤维水泥基复合材料,通过拉拔试验,研究PVA纤维水泥基复合材料抗拉强度、纤维体积掺量、钢筋锚固长度、相对保护层厚度对PVA纤维水泥基复合材料与钢筋平均黏结强度的影响。结果表明:PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度在纤维体积掺量为1.71%时最大;PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度随相对锚固长度的增加而减小;PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度随相对保护层厚度的增加而增加,但存在一个临界值,在4.19~5.75之间。最后回归得出了PVA纤维水泥基复合材料与钢筋的平均黏结强度计算公式,与试验值吻合较好。     

水泥沥青砂浆的静动态力学行为

研究了3种典型水泥沥青胶凝材料的动态力学行为和不同A/C的水泥沥青砂浆的静动态力学行为.采用动态黏弹谱仪测试水泥沥青胶凝材料的动态模量和滞后角随加载频率的变化关系.采用电液伺服控制材料万能试验机研究了水泥沥青砂浆静态抗压、动态周期性压力荷载下的力学行为.结果表明:对同一水泥沥青胶凝材料,动态模量随频率的增大而增大;对不同水泥沥青胶凝材料,随着A/C的增大,动态模量减少而滞后角增大,表明其黏弹性越发显著;水泥沥青砂浆的抗压强度、弹性模量以及破坏能随A/C的增大而减少,且变化规律基本相似;水泥沥青砂浆的动态模量随A/C以及加载频率的变化规律与其胶凝材料的规律基本一致.基于标准固体模型,通过对水泥沥青砂浆的动态模量拟合得到其力学模型中各基本元件的力学参数,从而实现了对水泥沥青砂浆力学行为的完全本构表征.     

列车制动盘温度演变规律试验研究

基于TM-I型缩比惯性试验机，结合红外热像仪，在制动压力0.35～0.80 MPa、制动初速度60～160 km·h^-1条件下，以蠕墨铸铁制动盘为参考系，试验研究铝基制动盘的温度演变规律。结果表明：在制动压力0.80 MPa条件下，制动初速度由100 km·h^-1增至160 km·h^-1时，铝基制动盘峰值温度场由均匀分布转变为多条分离的带状分布，而铸铁制动盘均有宽度约为10 mm的高温带出现；2种制动盘峰值温度均随制动压力和制动初速度的升高而升高，但在制动过程中铝基制动盘的瞬时峰值温度呈“稳步上升”型，在制动后期下降不明显，而铸铁制动盘则为先快速升高，再“锯齿形”爬升，最后有所下降；制动压力为0.65 MPa时，制动初速度由80 km·h^-1增至160 km·h^-1时，铝基制动盘径向最大温差由31℃增至56℃，最大温度梯度由1～2℃·mm^-1增至3～4℃·mm^-1，而铸铁制动盘最大温差则由139℃增至233℃，最大温度梯度由7～8℃·...