基于损伤等效的航空发动机加速任务试车谱编制方法

加速任务试车是发动机在地面试车台架上进行的一种缩短了试车时间、与长期寿命试车等效的试车方法,其核心是损伤等效。本文建立了一种基于损伤等效的航空发动机加速任务试车谱编制方法。对反映外场服役载荷特征的长期寿命试车谱进行统计分析,获得需要加速的小载荷循环和低功率状态等载荷信息;采用损伤等效的方法对低循环疲劳、蠕变等特征载荷进行等效加速;对加速后的载荷片段进行编排,获得加速任务试车谱。利用涡轮盘用典型高温合金材料(GH4169)的标准试样开展了长期寿命试车谱和加速任务试车谱下的损伤对比试验,试验结果表明,所编制的加速任务试车谱与长期寿命试车谱造成的结构损伤(寿命)误差为-7.61%,实现了损伤等效的目标。

室内外导热系数测试差异对地源热泵系统换热设计的影响研究——以黑龙江省鸡西市MJX01钻孔为例

为了研究不同方法所得到的导热系数差异对地源热泵系统换热设计的影响,以黑龙江省鸡西市MJX01钻孔为例,通过对该钻孔开展室外测温热响应测试和室内岩石热导率系数的试验测试,利用多场耦合数值模拟软件TOUGH2-MP建立了数值分析模型。结果表明,室内试验测试获得的导热系数普遍低于室外热响应测试。数值分析模型以热响应测试结果为标准,定量评价了不同测试方法得到的导热系数差异对钻孔换热造成的影响,得出分布式测温计算的方法。本研究不仅能够计算出不同层位岩石的原位导热系数,更有助于预测不同深度地层的吸热能力,为优化钻孔热交换器设计深度提供依据。

水石流冲击信号能量分布试验研究

泥石流冲击谱是泥石流固液两相介质运动特性的综合表征,探索泥石流冲击信号的能量大小及其分布特性是合理确定泥石流冲击荷载的关键环节。运用自行研制的试验模型,实施了15种试验工况的泥石流冲击试验,获取了85 000多个测试数据。依据固相比为0.16、粒径组为0.8～1.5 cm水石流冲击测试结果,运用db8小波基变换对试验结果进行8层小波分解,得到频率范围分别为0～0.195Hz,0.195～0.391 Hz,0.391～0.781 Hz,0.781～1.562 5 Hz,1.563～3.125 Hz,3.125～6.25 Hz,6.25～12.5 Hz,12.5～25 Hz和25～50 Hz共九个频率段的冲击信号,据此揭示了不同频段冲击信号能量分布规律。从低频段至中高频段水石流冲击能量非线性衰减,90%以上的冲击能量分布在小于0.195 Hz的低频部分;水石流在中高频段的冲击能量总体呈衰减分布,但在频段三和频段六出现较显著峰值,表明水石流也存在一定阵流现象;水石流中固相粒径越小,低频段至高频段的冲击能量衰减速度越慢。研究成果可为进一步实施泥石流冲击荷载精细实验研究提供一定科学依据。

能源桩温度分布的试验与数值研究

对能源桩换热过程中的温度分布的研究,是分析应力-温度耦合作用下桩身受力与变形行为的前提。首先总结了实测能源桩的温度分布规律,针对信阳螺旋埋管桩的TRT测试进行数值模拟,进出口水温、桩截面温度以及岩土温度的模拟结果均与试验数据相符,验证了模型的合理性。并对恒定加热功率工况下,岩土热导率、加热时长、埋管形式及桩径对能源桩温度分布的影响进行了模拟分析。结果表明,在70W/m的加热功率下对信阳测试桩加热7d后,周围岩土的热导率每减小0.3W/(m·K),桩身温度会整体增大约0.7℃,桩直径每增大200mm,桩身温度会整体减小约1℃;螺旋埋管与U形埋管的桩相比,桩身平均温度较高,截面温度分布较均匀。

Upcera氧化锆基底材料与IPS E.max Ceram饰面瓷结合性能的研究

目的:探讨Upcera氧化锆基底材料与IPS E.max Ceram饰面瓷的结合性能。方法:使用CAD/CAM系统,将氧化锆制成大小为30 mm×20 mm×2 mm的长方体瓷块。800℃-850℃下低温烧结2 mm饰瓷,加载速度l.0 mm/min,测试界面抗剪切强度,通过肉眼观察、能谱分析、热冲击试验等方法研究其烧结结合性能。结果:肉眼观察IPS E.max Ceram完全烧结后,与氧化锆基底材料结合良好。界面结合强度结果为31.12±5.15 MPa。能谱分析结果显示:在氧化锆区可检测到少量A12O3和SiO2,饰瓷区均未见ZrO2及Y2O3。抗热冲击试验中试样在60-240℃的整个过程中,均未发现层间或径向开裂或裂纹现象,试样开裂温度△T>240℃。结论:氧化锆与饰瓷间可观察到化学元素渗透的情况,提示两者间可能存在化学结合。Upcera氧化锆基底材料与IPS E.max Ceram饰面瓷与可达到良好匹配,符合临床使用要求。

红外热成像技术在电连接器插拔磨损检测中的应用研究

接触件是电连接器的核心元件,因插拔产生的磨损会导致其电接触性能退化甚至失效。针对上述问题,提出了一种电连接器插拔磨损检测方法。基于设计的检测装置开展电连接器插拔试验,并在试验过程中对电连接器接触件进行定时红外热成像检测;同时,分析插拔过程中电连接器接触件间磨屑的分布特征及变化规律,并通过表面形貌分析和能谱分析来验证红外热成像分析结果。研究发现,电连接器插孔簧片的主要磨损区域为端部,其根部有少量磨屑且聚集区域相对分散;随着插拔次数的增加,电连接器接触件间的磨屑逐渐增多,磨损区域面积逐渐增大,且磨屑聚集的位置也随着插拔运动发生变化,随机地分布在接触件间;因存在加工误差,电连接器的插孔簧片非对称分布,使得不同插孔簧片的磨损程度存在差异。结果表明,所提出的检测方法可有效观察电连接器接触件插拔磨损的变化过程,可作为电连接器磨损程度在线监测及剩余寿命预测的有效手段。研究结果可为电连接器性能退化机理和失效分析提供依据。

氧化锆支架材料与Vintage alpha瓷结合性能相关研究

目的:比较松风遮色瓷和体瓷与氧化锆支架材料的结合性能,并研究不同表面处理对氧化锆与松风饰瓷结合性能的影响。方法:选用Vintage alpha瓷,通过粉浆涂塑法与成品氧化锆支架材料进行烧结,通过肉眼观察,扫描电镜,能谱分析,热冲击试验等方法,研究其烧结结合情况。并测试界面抗剪切强度,对其结果进行方差分析。结果:氧化锆支架材料与松风瓷能达到良好的烧结效果。能谱分析结果显示,两者存在化学结合,抗热冲击试验中试件开裂温度差ΔT>240℃。界面结合剪切强度测试结果显示,遮色瓷组均优于体瓷组(P<0.01),不同表面处理方法对剪切强度亦有影响,砂纸组抗剪切强度最高,机械喷砂组优于未处理组,各组结果间有显著性差异(P<0.01)。结论:松风遮色瓷与氧化锆支架材料结合性能优于体瓷。结合临床实际,机械喷砂处理后,松风体瓷能够与氧化锆支架材料达到良好匹配。

EEDM补充方程在汽轮机常规性能试验定量分析中的应用

现有的各种热力系统分析方法仅根据汽轮机常规性能试验所布置的有限测点难以准确进行局部定量分析。能效分布矩阵及其补充方程是新近提出的一种局部定量分析模型,以实例详细介绍了其补充方程在汽轮机常规性能试验定量分析中的应用,并采用常规热平衡矩阵计算形式对定量分析结果进行了校核。算例说明了EEDM补充方程在汽轮机常规性能试验定量分析中的适用性、准确性。

不同表面处理方法对氧化锆支架材料与Vitadur alpha瓷结合性能的影响

目的:研究不同表面处理方法对氧化锆支架材料与Vitaduralpha瓷结合情况的影响,选择适用于临床的表面处理方法。方法:选用Vitaduralpha瓷,通过粉浆涂塑法与成品氧化锆支架材料进行烧结,通过肉眼观察、扫描电镜、能谱分析、热冲击实验等方法,研究其烧结结合情况,测试界面的结合剪切强度,并对结果进行方差分析。结果:氧化锆陶瓷支架材料完全烧结后,与Vitaduralpha瓷能达到良好的烧结效果,能谱分析结果提示两者存在化学结合。不同表面处理方法对Vitaduralpha瓷与氧化锆陶瓷支架材料界面结合剪切强度有影响:其中水砂纸细磨组抗剪切强度(35.1662MPa)最高,机械喷砂组(27.8283MPa)优于未处理组(20.9677MPa),车针粗磨组抗剪切强度(15.3025MPa)最低,各组结果间有显著性差异(P<0.01)。结论:结合临床实际,机械喷砂处理后,Vitaduralpha瓷能够与氧化锆陶瓷支架材料达到良好的匹配。

不同埋管形式的预制能量管桩热响应试验研究

能量桩是通过在传统桩基础内安装换热管的新型节能减排技术。通过在PHC桩芯内埋设换热管形成预制能量管桩。现场采用单U和双U热响应试验,利用分布式光纤传感技术,对桩身的温度和应变分布进行了监测,得到了试验过程中能量桩的温度和应变变化规律;发现换热初期热量会堆积在能量桩内无法快速传递到桩外,整个过程桩体升温幅度不大,热量传递效率较低;揭示了预制能量管桩的热、力学变化特征,为预制能量管桩的优化设计和换热能力的评价提供了依据。

塔式锌精馏炉热工诊断与节能分析

韶关冶炼厂对火法炼锌工艺中塔式锌精馏炉实施了“煤改气”工程改造,改造后,出现了高热值燃料与原生燃烧系统不匹配的问题,表现为炉膛温度分布不均、天然气燃烧不完全以及系统热效率低等。本文基于热平衡计算,对该塔式锌精馏炉采用多种测量仪器进行热工测试,并进行诊断分析与模拟仿真,结果表明:B^(#)塔的热效率为52.79%;燃烧室温度、天然气烧嘴支管压力以及气体喷口流量均分布不均,换热室内烟气与空气存在串气现象。节能改造建议从3个方面入手:优化天然气系统的烧嘴结构与布置方式,采用主动配风燃烧;优化调整回流比、蒸发比、入炉B^(#)锌温度等工艺参数;强化余热梯级回收利用。

防屈曲支撑-混凝土框排架结构抗震试验及设计建议

为了研究防屈曲支撑-混凝土框排架结构的抗震性能,以某双跨框架和排架组成的钢筋混凝土火电厂主厂房为原型,设计制作了一榀四层防屈曲支撑-钢筋混凝土框排架结构试件,通过水平静力反复加载试验,研究其裂缝开展及损伤机制、滞回曲线、刚度退化规律、结构变形能力、防屈曲支撑耗能能力等.研究结果表明:结构水平力-顶点侧移滞回曲线饱满,防屈曲支撑与主体结构协同工作性能好,可实现这种结构体系的消能减震耗能机制,实测应变和应力应变曲线得到的防屈曲支撑轴力-轴向位移曲线显示其耗能效果显著,增加结构阻尼比.针对除氧间及煤仓间底部2层的抗剪构造设计、煤仓间刚性层(由钢梁、钢支撑及混凝土梁组成)的薄弱部位设计、BRB支撑形式及单榀结构试验模型设计试验等提出了建议.

SEM／EDS技术表征催化剂表面元素分布的应用

为帮助工厂了解活性组分在催化剂载体表面的分布情况，利用扫描电子显微镜和X-射线能量色散谱（SEM—EDS）进行测试分析，结果显示，500—6／5000—12测试法能简单有效地对催化剂上元素的分布情况进行表征，对催化剂表面上活性组分的分布研究具有重要研究价值。

两种可靠性加速测试方法及失效率评估与预测

可靠性测试项目种类有很多,如何选择,用较少的样品数及较少的测试时间来最大化的发现产品的失效率和失效模式,从而进一步提高产品的可靠性,这个是电子行业内普遍比较感兴趣的课题。该文结合笔者多年在电子产品领域的研发设计和可靠性工作经验,推荐两种可靠性加速测试方法:双85测试和高低温冲击测试,并重点介绍了两种测试方法的加速因子计算;同时介绍了一种用卡方分布来推测产品失效率的计算方法,最后该文根据一个实际电子产品的案例,给出如何根据产品的预期失效率设计双85测试的测试时间和测试样品数,以及如何根据产品的预期使用寿命内总开关次数设计高低温冲击测试的测试条件和测试循环数。