壁面吸声材料对汽车排气消声器性能的影响

用GT-Power软件对某汽车消声器进行建模和仿真．通过建立3组在消声器壳体内壁粘贴不同吸声材料的模型,对其进行仿真对比分析。发现在消声器壳体内壁粘贴吸声材料,能提高消声器的插入损失。且随材料密度的增加,插入损失在低频段有较大的增加,而在中高频段变化不大。实验数据验证了采用GT-Power对消声器的插入损失进行仿真分析其结果是可信的。     

盾构隧道管片接缝三元乙丙橡胶密封垫力学性能影响因素敏感度分析

为研究盾构隧道管片接缝三元乙丙橡胶密封垫力学性能的影响因素,首先,以实际工程为背景,采用自主设计的试验系统进行试验,并以此验证数值模型的可靠性; 然后,利用数值模型,采用正交分析方法,对密封垫断面参数(开孔形状、断面开槽数量、断面开孔率)、密封垫橡胶材料硬度、密封垫拼装姿态(张开量、错位量)进行六因素三水平的密封垫力学性能影响因素的敏感度分析; 最后,结合力学性能研究与防水性能预测需求,提出以闭合压缩力、密封垫接触应力分布作为分析指标。研究结果表明: 1)针对密封垫装配时所需的闭合压缩力,其影响因素主次顺序为张开量、断面开孔率、橡胶硬度、开槽数量、开孔形状、其他因素以及错位量; 2)密封垫接触应力分布的影响因素主次顺序为开孔形状、断面开孔率、错位量、其他因素、张开量、橡胶硬度、开槽数量。根据研究结果选取对密封垫力学性能影响较为显著的因素进行单因素分析,然后根据分析结果及橡胶垫密封垫防水性能预测方法, 提出背景工程管片接缝密封垫的优化方案。     

舰船用非金属材料污染散发特性及检测评价研究进展

舰船大量使用的非金属材料是舱室空气污染的主要来源之一。合理的非金属材料污染散发检测评价方法可有效指导舰船设计、建造、使用和维护期间的非金属材料选用,降低舱室空气污染散发,改善舱室空气品质。从舰船用非金属材料的散发特性出发,全面总结舰船用非金属材料散发特性的检测评价现状,指出当前我国舰船用非金属材料污染散发检测评价存在的不足和发展方向。该研究对舰船及其他人工环境相关规范和控制程序的制定与改进具有指导意义。

     

水动力载荷下复合材料螺旋桨强度评估

为开展水动力载荷下复合材料螺旋桨强度评估研究,首先采用ANSYS/CFD计算螺旋桨流体模型在设计工况下的水动力载荷,并基于ABAQUS软件通过编码INP文件将水动力载荷施加于螺旋桨结构强度模型上;然后基于Hashin失效准则,分析不同铺层角下螺旋桨可能出现的失效模式,进行复合材料螺旋桨结构强度的评估分析; 最后, 依据应力等效原则, 将水动压力载荷等效为集中载荷,开展模型桨静强度试验和仿真计算。结果显示: 仿真计算结果与试验结果吻合良好, 最大误差在9%以内, 验证了复合材料螺旋桨强度评估方法的可靠性。     

土基模量对水泥混凝土路面轮载疲劳开裂损伤的影响

基于有限元软件KENSLABS, 构建了水泥混凝土路面轮载损伤计算模型, 引入地基季节调整系数与零养护疲劳准则, 分析了土基模量整体削弱对路面疲劳开裂指数的影响, 探讨了当量轴载系数与多轴通过一次的计算次数对土基模量的依赖性, 研究了不同土基模量下板厚、水泥混凝土抗弯拉强度、单轴轴重、单轴每日重复作用次数等核心路面设计参数与路面开裂指数的关系。研究结果表明: 水泥混凝土路面疲劳开裂指数随着地基季节调整系数的减小而增大, 增大速度随地基季节调整系数的减小而加快, 当地基季节调整系数从1.0减小为0.8和从0.4减小为0.2时, 在单轴、双轴和三轴荷载作用下, 路面开裂指数分别增大了2.8、2.9、1.5倍和49.8、269.0、1 351.4倍; 当量轴载系数与多轴通过一次的重复计算次数受到板厚与土基模量的影响, 在土基模量为60 MPa, 板厚为15cm或35cm时, 单轴荷载比双轴荷载更易产生损伤, 双轴荷载比三轴荷载更易产生损伤, 在土基模量为20MPa, 板厚为15cm时也是如此, 但在土基模量为20MPa, 板厚为35cm时, 结论则与前相反; 水泥混凝土路面疲劳开裂指数随着面板厚度、水泥混凝土抗弯拉强度、单轴轴重、单轴每日重复作用次数而改变的幅度与土基模量直接相关, 当土基模量为20、60 MPa时, 面板厚度从21cm增加到25cm, 疲劳开裂指数分别减小1.18×10、1.18×10^-2, 当混凝土抗弯拉强度从4.0 MPa增大到4.4 MPa, 疲劳开裂指数分别减小1.28、2.20×10^-3, 当单轴轴重从80kN增大到160kN时, 疲劳开裂指数分别增大5.48、7.36×10^-3, 当单轴荷载每日重复作用次数从50增加到90时, 疲劳开裂指数分别增大2.05×10 -1、5.07×10^-4; 增设厚度为15cm的水泥稳定基层后, 设定工况下的路面疲劳开裂设计寿命增加3.42年; 在提高土基模量的同时, 宜优先考虑适当增加板厚, 严禁超载, 设置水泥稳定基层等措施, 可以控制水泥混凝土路面受轮载作用的疲劳开裂破坏。     

环氧沥青混凝土抗疲劳层对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构的影响

开发了一种适用于道路工程的新型环氧沥青, 基于拉伸试验、黏度试验和荧光显微技术评价了其抗拉强度、断裂伸长率、黏度随时间增长规律和微观固化机理; 设计了AC-13C环氧沥青混凝土, 评价了其路用性能和疲劳特性, 分析了普通沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土与环氧沥青混凝土作为抗疲劳层材料对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构厚度与疲劳寿命的影响。试验结果表明: 开发的环氧沥青抗拉强度为2.47 MPa, 断裂伸长率为2.65, 满足环氧沥青抗拉强度不小于1.5MPa、断裂伸长率不小于2的技术要求; 环氧沥青黏度增长到1Pa·s的时间为54min, 54min后, 黏度迅速增大, 因此, 施工时环氧沥青混凝土的拌和、运输与摊铺总时间应控制在54min内; 根据环氧沥青混凝土疲劳方程反推出当其疲劳寿命为10亿次时的疲劳应变极限为333με; 相对于普通沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土, 环氧沥青混凝土抗疲劳层路面结构的疲劳寿命分别增大了2.92×10⁵、4.39×10³倍, 沥青层厚度分别减小了18、10cm; 环氧沥青的微观固化机理为环氧树脂与固化剂在沥青中逐渐从点到线、由线到网形成交联的三维网状结构。     

沥青混合料的变速拌和功率测试与拌和流变模型

为了定量评价沥青混合料的和易性与深化认识其强度构成的演变机理, 基于沥青混合料的常规拌和设备, 自行开发了一种变速拌和功率测试装置V-P-Mixer, 进行了沥青混合料的拌和流变特性试验。针对不同沥青用量(0~8%)的AC-13C型沥青混合料, 在不同拌和温度(130℃~170℃)和不同拌和速率(20~50 r·min^-1)下进行了拌和功率测试, 绘制了功率-速率流变图, 建立了黏塑性拌和流变模型, 并以拌和黏度的倒数定义了和易性指数。分析结果表明: 拌和消耗的电流、电压和有功功率的波动误差分别为2.25%、0.11%和5%, 重复再现误差为0.25%, 测试数据稳定、可靠, 可用来表征沥青混合料的拌和功率; 拌和流变模型服从线性的Bingham黏塑性模型, 流变直线的斜率可以表征沥青混合料的拌和黏度, 定义斜率的倒数为和易性指数; 拌和温度每升高10℃可降低拌和黏度和提高和易性指数10%~20%;沥青用量的增加会增大拌和的黏度和阻力, 每增加1%降低和易性指数5%~25%;从强度构成的演变机理来看, 碎石决定了内在塑性极限, 沥青决定了黏性强度。     

振动法设计水泥稳定碎石在申嘉湖高速公路的应用

为提高半刚性基层路用性能,采用振动法设计水泥稳定碎石混合料,并应用于浙江省申嘉湖高速公路半刚性基层的铺筑。设计及检测结果表明,振动法确定的水泥稳定碎石最大干密度大,振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。试验段检测结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石无侧限抗压强度与现场芯样的无侧限抗压强度基本吻合。采用优化的骨架密实型级配,并采用振动法设计的混合料在拌和、运输、摊铺及碾压中未发现明显离析,使用现有的施工设备,以振动法确定的最大干密度作为标准密度,基层压实度标准可定位98%。严格采用振动法设计结果施工的基层路用性能显著提高。     

稀土改性冷补材料在国防公路养护中的应用

通过对国防公路路面养护与修补存在问题分析,研究了稀土改性冷补材料的机理,总结了稀土改性沥青路面低温冷补养护材料具备性能良好、操作简便、无专用设备和气候条件要求等特点,该材料在低温条件下修补,既能达到传统热补沥青的要求,又能弥补热补施工的缺点。为未来公路的养护,特别是对国防公路的建设、维修和战时抢修提供了更为有效的方法。     

无砟轨道结构抬升用高聚物注浆材料剪切黏结性能研究

为了研究高聚物注浆抬升后无砟轨道结构的稳定性,通过无砟轨道结构实尺模型抬升试验,揭示了高聚物注浆材料的扩展形态及固结体的密度分布规律,并模拟高聚物注浆材料与支承层混凝土的黏结,研究了高聚物注浆材料固结体的剪切黏结性能及压缩性能。结果表明,高聚物注浆材料在无砟轨道下方呈椭圆形扩展,与支承层混凝土形成良好黏结,距抬升孔越近固结体密度越高;随着固结体密度的增加,固结体的压缩强度及剪切黏结强度均逐渐增加,固结体的弹性模量和剪切黏结模量略有增大;固结体的压缩和剪切黏结强度明显高于级配碎石,但弹性模量和剪切黏结模量与级配碎石相当,这确保了服役中高聚物注浆材料固结体能够与级配碎石同步变形、协同受力,保证了抬升后无砟轨道结构的稳定性。