塑胶跑道用超细纤维聚氨酯合成革的制备及性能测试

为改善塑胶跑道综合应用性能,优化超细纤维聚氨酯合成革物理机械性能,本文由聚氨酯树脂含浸无纺布制备了超细纤维聚氨酯合成革,并对其力学性能与卫生性能进行了测试表征。结果发现,随着聚氨酯浸渍率增加,超细纤维聚氨酯合成革基布表观密度增大,密实程度提高,而压缩弹性率先增加后减少;随着聚氨酯浸渍率增加,超细纤维聚氨酯合成革基布剥离强度逐渐升高,拉伸强度、断裂伸长率皆呈现先降低后升高再降低的曲线形态,而撕裂强度则表现为先降低后升高的态势;随着聚氨酯浸渍率增加,超细纤维聚氨酯合成革基布透气性与透水汽性持续性下降;超细纤维聚氨酯合成革基布的干擦与湿擦色牢度均可达到5,而于氢氧化钠溶液中不溶色,表明基布耐碱性良好。

季冻区无砟轨道损伤变形及其对车轨动力响应的影响研究

为探究季冻区无砟轨道损伤变形对行车安全性和轨道服役性能的影响规律,以我国季冻区典型无砟轨道结构为研究对象,基于有限元方法和混凝土塑性损伤本构理论,建立考虑结构配筋的CRTS III型板式无砟轨道精细化非线性分析模型,研究路基冻胀作用下轨道结构的变形和损伤规律;结合多体动力学方法,建立高速车辆-轨道-路基耦合系统动力学模型,分析路基冻胀变形作用下高速铁路车-线-路基耦合系统动力响应。结果表明:冻胀位置对轨道结构伤损变形和离缝的产生和发展影响显著;当冻胀发生在底座板凹槽中间位置时,离缝值最大,当冻胀发生在底座板凹槽位置时,钢轨位移最大;当冻胀发生在底座板伸缩缝位置时,底座板最早产生宏观裂纹;轨道结构的变形损伤和层间离缝随着冻胀幅值增加、冻胀波长减小而增加;底座板相较于其他轨道结构更容易产生损伤,建议将底座板底面波脚产生裂纹的冻胀量作为控制标准;路基不均匀冻胀会加剧轮轨动态相互作用,进而对行车安全性和轨道服役性能产生不良影响;高速铁路的轮轨垂向动力响应随着路基冻胀幅值的增加而增大;20 m冻胀波长以下的冻胀变形及其幅值增大对车轨动力响应影响尤为严重,应予以重视。研究结论以期为季冻区高速铁路路基段基础结构动态性能演变及服役安全提供理论基础和工程指导。

夏季高温下支承层斜裂缝诱发纵连板上拱规律研究

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形、离缝、受力和伤损规律。结果表明,温度荷载作用下,斜裂缝一旦贯通,轨道结构变形急剧增大。随温度升高,支承层相互错动,CA砂浆层与支承层先离缝,随后轨道板与CA砂浆层离缝,轨道结构上拱变形。结构性能随温度演化过程可分为0~20℃的缓慢发展阶段、20~30℃的加速发展阶段和大于30℃的飞速破坏阶段。贯通斜裂缝位于板中,角度30°时,轨道结构变形达到最大值26 mm。建议温度大于30℃时,检修重点关注角度不大于45°的板中斜裂贯通缝。

聚氨酯中PTMG/PNA比例对塑胶跑道材料性能的影响

以聚醚三醇330N、聚醚二醇220A、聚四氢呋喃二醇PTMG2000和聚酯二醇PNA2000与4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料反应合成聚氨酯预聚体,再加入HDI(1,6-六亚甲基二异氰酸酯)三聚体、增塑剂ATBC和催化剂T-12制备单组分聚氨酯胶,然后与橡胶颗粒混合制备塑胶跑道材料。考察了PTMG2000与PNA2000质量比对塑胶跑道试片的力学性能、冲击吸收、垂直变形及耐老化性能的影响。结果表明,当PTMG2000与PNA2000的质量比为30/20时,塑胶跑道试片的拉伸强度和冲击吸收最高,断裂伸长率最低,热氧老化后的拉伸强度和冲击吸收降低值最小;当PTMG2000与PNA2000质量比为20/30时,垂直变形最小。

顶空/气相色谱-质谱联用法测定塑胶跑道面层中46种挥发性有机化合物

建立了测定塑胶跑道面层中46种挥发性有机化合物(VOCs)的顶空/气相色谱-质谱联用(HS/GC-MS)法。样品剪碎后加入三乙酸甘油酯,顶空进样,目标物经DB-624UI毛细管色谱柱分离后,在电子轰击源(EI)下进行选择离子扫描(SIM)定性分析,外标法定量。分别对色谱柱、升温程序、顶空参数和分散溶剂进行了优化。结果表明,在最优条件下,46种VOCs在各自质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(r^(2))均大于0.995,方法检出限(LOD)和定量下限(LOQ)分别为0.05~0.60μg/g和0.10~1.20μg/g,在3个不同加标水平下的平均加标回收率为82.9%~114%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.1%~5.6%。该方法前处理简单、检出限低、准确度高,满足塑胶跑道面层中VOCs快速定性定量分析的要求。

一种运动场地施工用单组分粘合剂性能表征及结果分析

以单组分脂肪族二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚多元醇、1,2⁃丙二醇、1,4⁃丁二醇、双吗啉基二乙基醚为原料制备了体育运动场地施工用单组分聚氨酯粘合剂,并对其粘接性能进行了测试表征。结果发现,随着异氰酸酯基含量增加,单组分聚氨酯粘合剂粘度逐渐降低,初粘强度逐渐缩小,终粘强度先增大后减小,拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率先上升后极速下降;聚醚多元醇N220体系+异氰酸酯基+1,4⁃丁二醇制成的聚氨酯预聚体与聚醚多元醇N330体系+异氰酸酯基+1,2⁃丙二醇制成的聚氨酯预聚体按照质量比6∶4均匀混合制备而成粘合剂粘度较小,固化时间适度,粘接强度较好,整体性能优异。

塑胶跑道面层中重金属含量检测方法概述

塑胶跑道主要有EPDM、复合型、混合型、全塑型、预制型等类型,在生产及铺装过程中,可能会引入重金属元素,如铅、铬、镉、汞等,被人体吸入后,将危及健康,准确测定这些重金属元素的含量,是保证产品质量的关键一环。目前国内塑胶跑道面层中重金属含量检测的方法,包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射质谱法、原子荧光光谱法、极谱法等,本文对上述各方法的检测原理、特点和应用进行综述。

高速铁路铺设CRTS Ⅲ型板式无砟轨道地段的路基冻胀限值

我国冻土地区高速铁路分布广泛,路基冻胀对高速铁路无砟轨道结构损伤影响较为突出,危害行车安全。但是目前尚未建立针对铺设CRTS Ⅲ型板式无砟轨道地段的路基冻胀控制限值。本文基于车辆-轨道耦合动力学理论和混凝土塑性损伤理论,考虑混凝土结构损伤和车轨相互作用,建立车辆-无砟轨道-冻胀路基静动力分析模型,分析路基冻胀对CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构的损伤和车辆动力性能指标的影响。综合静、动力控制指标,提出一种针对冻胀变形的分级控制限值;分别考虑轨道结构层间离缝和结构损伤、钢轨垂向动位移、乘车舒适性和行车安全性等多项控制指标,将路基冻胀限值划分为5个区域。研究结果表明:路基冻胀作用于轨道板中部时损伤和离缝量出现极值;结构损伤和车辆动力学响应均随波长减小和波峰增大而呈增大趋势,且均对波长的影响更为敏感。可以根据不同分区的冻胀限值保障车辆运营安全,为冻土区无砟轨道养护维修提供参考。

聚氨酯塑胶跑道老化后耐压缩疲劳性能的研究

研究非渗水型和渗水型两款聚氨酯塑胶跑道在烘箱老化和氙灯老化后的耐压缩疲劳性能。结果表明:随着老化时间的延长,恒定振幅压缩疲劳对塑胶跑道的冲击吸收和垂直变形的影响增大,且在疲劳6万次时塑胶跑道的冲击吸收和垂直变形性能下降速率均增大;相对于非渗水型塑胶跑道,渗水型塑胶跑道在老化和疲劳后的抗滑值明显减小,耐摩擦性能变差。

基于PBL的微课与多轨教学联合应用于整形外科教学的价值研究

目的研究基于以问题为导向的教学方法(problem-based learning,PBL)的微课与多轨教学联合应用于整形外科教学的价值。方法选取2022年1月—2023年12月蚌埠医科大学第一附属医院整形烧伤科的80名规培生为研究对象,按教学方法不同分为对照组与观察组,各40名,对照组接受常规教学,观察组接受PBL微课联合多轨教学。比较两组出科成绩、核心能力、教学满意度。结果观察组出科成绩、核心能力评分均高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。观察组教学满意度为95.00%(38/40),高于对照组的80.00%(32/40),差异有统计学意义(χ^(2)=4.114,P<0.05)。结论将基于PBL的微课联合多轨教学用于整形外科教学中,可进一步提升规培生出科成绩,强化其核心能力,提高教学满意度。

聚氨酯塑胶跑道研究进展

介绍了传统聚氨酯塑胶跑道的危害及中国MDI型聚氨酯塑胶跑道的研究进展,给出了聚氨酯塑胶跑道的研究趋势,对铺设和使用聚氨酯塑胶跑道的问题提出了建议。

在生物堆试验中用塑料核径迹探测器作高游离宇宙线重核的辐射生物学研究

本文报道1988年8月首次在中国返回型卫星舱内放置的两个封闭生物堆试验中应用塑料核径迹探测器跟踪定位测量高游离宇宙线重核粒子对植物的辐射损伤情况。在空间诱变育种研究方面得到了令人满意的初步结果。

纳米改性塑胶跑道研究

随着运动员对体育用品的安全性能与舒适性要求的提高,由于纳米材料具有的特殊性能,使纳米材料广泛应用于体育领域。采用蒙脱土纳米改性聚氨酯弹性体材料和纳米二氧化硅(Si O2)改性聚氨酯弹性体材料,来克服传统的聚氨酯塑胶跑道中甲苯二异氰酸酯(TDI)有毒以及二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)常温下是固体,使用前必须加热熔化成液体,不利于其操作等缺点。

热解析-气相色谱-质谱法测定塑胶跑道中35种挥发性有机化合物(VOCs)释放量的研究

建立了塑胶跑道中35种挥发性有机化合物(VOCs)的热解析-气相色谱-质谱法的检测方法。样品预平衡后,经环境舱释放并采集气体,用热解析-气相色谱-质谱法测定,标准曲线定量。35种挥发性有机化合物(VOCs)在0.01~1.0 mg/m^3浓度范围内线性良好,相关系数>0.99。当采样体积为5 L时,检出限为0.00001~0.0004 mg/m^3。在0.02、0.1和0.6 mg/m^33个浓度下,相对标准偏差(n=6)为1.6%~9.7%。方法可用于塑胶跑道中挥发性有机化合物(VOCs)的定性和定量检测,为研究其对人体可能产生的危害提供重要依据。

聚醚-聚硅氧烷嵌段共混聚氨酯弹性体的研究

用共聚混合法制成聚硅氧烷-聚醚型嵌段聚氨酯,结果表明:在聚合物主链引入硅氧烷后,弹性体力学性能略有升高,对三元乙丙橡胶,异戊二烯橡胶的粘合剥离强度得到提高。NCO/OH当量比、硅氧烷和MOCA用量对材料的物理性能有很大的影响。DSC的分析表明,引入的聚硅氧烷链段主要分布于弹性体分子中的软段,使弹性体的相分离更加明显。

小型环境舱-气相色谱-质谱法定性和定量分析塑胶跑道释放的挥发性有机化合物

选用1m^3环境舱模拟室外环境,对9块切割成500mm×800mm长方形的塑胶跑道样块分别进行挥发性有机化合物(VOCs)的释放(释放条件为温度60℃,相对湿度15%,气体交换率1h-1,换气量1 000L)和采集;并采用气相色谱-质谱法对所采集的VOCs进行定性和定量分析。结果表明:(1)所释放的VOCs达92种,分属7大类(包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、含氧类有机物和含氮类有机物),检出物中以烷烃和卤代烃为主;(2)92种VOCs单体的检出率均在55.56%以上;(3)各类VOCs的定量分析中,检出量最高的为烷烃,达146.50μg·m^(-3);(4)各VOCs单体平均检出量主要集中在3.00μg·m^(-3)以下,其中甲苯的最大检出量和平均检出量均最大,分别为63.10,36.46μg·m^(-3)。

单轮荷载对轮轨系统变形及应力影响范围分析

根据结构动力学原理和有限元理论,建立了轮轨系统三维非线性有限元模型,用接触单元模拟轮轨实际的接触行为,计算了在不同行车速度下系统的振动特性沿轨道长度方向的变化规律.计算结果表明:系统的振动在距离轮轨接触中心点2.1m的范围内很快衰减,在2.1m之外其值变化很小;并且当速度达到350km·h-1时,系统的振动将会加剧,同时根据系统的振动情况和边界条件对计算结果的影响,建议钢轨计算长度取4.8~6m.

混凝土塑性损伤模型在无砟轨道非线性分析中的应用

为满足无砟轨道非线性损伤分析及长期服役性能研究的需求,基于混凝土塑性损伤本构理论和CA砂浆劈裂抗拉试验结果,建立可考虑无砟轨道各组成结构材料非线性损伤的有限元分析模型。主要考虑温度和列车荷载作用,对比分析塑性损伤模型与线弹性模型对计算结果的影响。结果表明:当无砟轨道结构的受力变形较小时,非线性塑性损伤模型与线弹性模型的计算结果相差不大;当无砟轨道升温幅度超过30℃、正温度梯度超过60℃/m或列车荷载大于225kN时,两种模型的计算结果开始产生差异且随着荷载的增大而不断扩大。配筋的塑性损伤模型与现场实际结构和材料属性较为相符,可为无砟轨道非线性分析、塑性变形及损伤累积效应分析、长期服役性能研究等提供参考。

废塑料薄膜在分选室中运动动力学研究

在我国城市生活垃圾中选出了3种主要废塑料薄膜聚乙烯、聚氯乙烯和聚酯塑料作为研究对象。研究了利用雷诺数的不同确定塑料颗粒直径取值范围的方法,得出符合实际颗粒直径的悬浮速度公式,估算出它们的悬浮速度。在分选室中将破碎的废塑料薄膜视为质点,建立了相对精确地运动学和动力学方程。利用MATLAB软件编程,对塑料薄膜运动轨迹进行优化分析,得出影响塑料落点的各个参数的优化值,分别为塑料初始速度为0.122 0 m/s,角度为9.407 0°,气流速度为1.784 7 m/s,角度为6.219 7°。

不同累积概率不平顺状态下轨道板离缝损伤研究

为明晰线弹性模型与非线性损伤塑性模型在无砟轨道不同状态下的适用范围,研究层间离缝纵向扩展过程中轨道板在列车动荷载作用下的损伤萌生扩展规律,基于ABAQUS有限元软件建立CRTSⅠ型板式无砟轨道空间实体模型,以不同累积概率不平顺状态下的扣件支点压力作为荷载激励,分别采用线弹性模型与非线性损伤塑性模型描述轨道板混凝土应力-应变关系,对比分析整体轨道板在2种本构模型下的受力状态,分析其在轨道板-CA砂浆层层间离缝状态下的动力损伤规律。研究结果表明:在轨道结构正常状态下,各累积概率不平顺状态下的轨道板纵、横向拉应力水平较低,可采用线弹性模型简化计算;层间离缝状态下,轨道板上表面将承受较大拉应力而使轨道板受力进入塑性软化阶段,此时可采用非线性损伤塑性模型描述轨道板损伤的萌生、扩展过程。10%~90%累积概率不平顺状态下,轨道板损伤萌生所需离缝纵向长度处于820~890 mm之间,99%累积概率下仅需580 mm。轨道板损伤首先产生于第2组承轨台周围的轨下对应区域,随离缝纵向发展同时向板中与板边扩展直至贯通;轨道不平顺状态越差,轨道板损伤萌生与达到最大拉伸损伤所需离缝纵向长度越小。损伤所产生的塑性应变将引起轨道板几何状态的改变,进一步恶化轨道不平顺状态,造成轨道板损伤-轨道不平顺加剧的恶性循环。