高性能、低成本轻合金车轮的研究现状与发展趋势

车轮产品的轻量化、安全性和美观度越来越受到人们的重视,结合高性能、低成本轻合金车轮的研究现状,从材料开发、新工艺新技术以及计算机模拟仿真的应用等几个方面对轻合金车轮的发展趋势进行分析。     

货车制动管系应力特性分析

通过对C70型通用敞车制动管系的材料特性、应力特性等方面的研究,对制动主管发生折损、断裂的问题进行了综合分析,提出了有益于保障货车制动管系模块化组装、减少制动故障的合理化建议。     

传感型土工格栅加筋含轮胎片体填料挡墙性能模型试验

风化料-废旧轮胎片体（TDA）混合形成的轻质土具有重度小、透水性强等优点,可用于台背回填,能显著降低工后沉降。然而TDA在土中的质量比对加筋土挡土墙性能的影响尚不清楚。为此,针对以风化料和TDA混合料填筑挡土墙的性能开展了一系列比例为1：5的缩尺模型试验,研究风化料中的TDA质量比（20%、30%和40%）和条形荷载位置对挡土墙极限承载力和变形的影响。模型中的加筋材料为自主研发的传感型土工格栅（SEGG）,SEGG兼具加固和变形自检测功能,可以通过测试其电阻变化的方法实现对筋材应变的分布式测量。试验结果表明：加筋土挡墙的极限承载力在条形荷载距离侧墙0.4H（H为侧墙高度）时达到最大,同时极限承载力随着TDA质量比增加而减小;破坏时侧墙变形随TDA质量比增加而显著增加,同时侧墙形状随条形荷载的位置不同而不同;通过试验观察可知,滑裂面通过了每层SEGG的最大应变区域;随着条形基础与墙面距离的增加,滑裂面向更深处发展;当条形荷载距离侧墙0.8H时,挡墙破坏模式接近平面基础剪切破坏模式;当TDA质量比达到40%时,TDA与风化料出现离析现象。对比发现,20% TDA质量比更适用于加筋土挡土墙工程;当条形荷载距离侧墙为0.4H时,极限承载力达到最大;锚固楔体法适用于加筋土挡墙滑裂面;SEGG应变的测量结果与滑裂面的试验观察结果吻合较好,同时也证明,TDA质量比和条形基础的位置均对挡墙破坏时的滑裂面有影响。     

三维弹塑性轮轨滑动接触热机耦合分析

为提高轮轨滑动接触热响应分析的准确性,基于Johnson-Cook材料模型,充分考虑含摩擦因数在内多种材料属性的温度相关性、3种热传递方式和轮轨实际廓形,建立了全比例三维弹塑性轮轨滑动接触有限元模型,采用完全耦合法对滑动接触状态下的轮轨进行热机耦合分析;研究了车轮以1 m·s^-1速度沿钢轨滑行0.1 s时的轮轨温度场和应力场分布特性,分析了轴重、相对滑动速度对轮轨接触区温度场的影响,得到了热影响层深度、热影响层宽度、轮轨表层温度随轴重、相对滑动速度的变化关系。分析结果表明：轮轨最大等效应力发生在次表层接触斑中心处,车轮表层最高温度发生在接触斑后半部分中心处,车轮表层最高温度为848 ℃,钢轨表层最高温度为768 ℃,钢轨表层最高温度低于车轮表层最高温度;轮轨热影响层很薄,车轮热影响层深度约为4.22 mm,钢轨热影响层深度约为3 mm;轮轨热影响层深度随轴重增大无明显变化,而宽度随轴重的增大而增大,轮轨热影响层深度随相对滑动速度的增大而减小,而宽度随相对滑动速度增大无明显变化,轮轨表层温度随轴重和相对滑动速度的增大而增大,且相对滑动速度对轮轨热响应影响更大。全比例三维弹塑性轮轨滑动接触有限元模型及热机完全耦合法能够更加准确地预测轮轨滑动接触热响应,对合理开展轮轨热损伤和热疲劳研究具有重要意义。     

反复荷载作用下级配砂砾石基层的力学性能分析

根据三轴试验及抗压强度试验所得的数据和试验后试样破坏情况,分析了级配砂砾石在反复荷载作用下的变形特性,并从能量势的角度提出砂砾石基层的塑性变形可分为永久变形和似弹性变形,这一分析对考虑基层的变形有很大意义.     

同步碎石封层技术在桥面防水结构层中的应用

通过在太旧高速公路修筑同步碎石封层下封层防水层并对施工情况进行跟踪观察,对同步碎石封层技术的材料选择、施工工艺进行了研究和探讨。     

水泥稳定碎石混合料疲劳性能

根据水泥稳定碎石基层在车辆荷载作用时的受力状态, 采用不同水泥剂量和级配的混合料分别在室内进行强度和劈裂疲劳试验。无侧限抗压强度试验结果表明: 中值级配、水泥剂量仅为2.5%的混合料的7 d无侧限抗压强度已满足规范的要求, 故可以适当降低水泥稳定碎石基层的水泥用量标准。劈裂疲劳试验结果表明: 具有较高水泥剂量的水泥稳定碎石混合料的力学敏感性较低, 也就是说, 在相同的结构条件下, 其抗超载、超限的能力较好。基于劈裂疲劳试验结果, 采用回归方法得到具有较高判定系数的水泥稳定碎石混合料疲劳方程, 最小判定系数为0.848 3, 回归参数值均处于波动范围7~28之内。     

砂砾石料河滩路堤压实质量影响因素分析

概要分析砂砾石料的工程性质、碾压参数和碾压方式对砂砾石料压实质量的影响,可为类似工程施工提供参考。     

单片机控制的新型拉压材料实验机研制

介绍了一种以美国Motorola公司08系列单片机M68HC908SR12为控制核心的新型拉压材料实验机系统,对该拉压材料实验机的主体功能、机械运动执行机构及单片机应用控制系统作了说明,介绍了图形点阵式液晶显示器、四线电阻式触摸屏等外设的控制原理及应用软件主流程。通过与现有拉压材料实验机的比较,说明了该拉压材料实验机各项性能的优越性及广泛的应用前景。     

径向层状压电复合介质中的螺位错

研究了径向层状压电复合介质中的螺位错与界面的相互作用，基于扰动的概念和级数展开的方法，推导了基体和压电环的弹性场和电场，并在此基础上给出了像力的表达式，分析了几何尺寸和材料的相对刚度对像力和界面应力的影响。