基于磁流变弹性体动力吸振器的掘进装备振动控制

针对掘进装备在自适应截割控制下的截割部宽减振问题,基于磁流变弹性体的动力吸振技术,提出了一种掘进装备截割部的振动控制方法。首先,以连续采煤机为研究对象,根据动量矩定理,建立了截割部-磁流变弹性体动力吸振器(MREDVA)耦合动力学模型,从理论上分析了MREDVA的减振机理;然后,为保证MREDVA的磁路以及移频特性满足需求,详细阐述了MREDVA的设计流程,提出了一种新的MREDVA结构,对其磁场和移频特性进行了仿真验证;最后,计算了不同截割状态下MREDVA对截割部的振动抑制能力,并建立了半主动控制方法,比较了被动和半主动振动控制方法下MREDVA的振动抑制能力。研究结果表明:对于所选煤层1和煤层2,截割部的振幅衰减分别达到41.53%和49.80%;对于所选煤层3,半主动控制下截割部振幅衰减可以达到45.10%。该方法可以有效降低掘进装备在宽频激励下的振动幅度。

具有黏附性的吸能弹性体材料的合成与性能

首先,以羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH)与三甲氧基硼氧六环(TMOB)反应制备冲击硬化聚合物(IHP);然后,采用乙烯基封端聚二甲基硅氧烷(vinyl-PDMS)与甲基含氢硅油(PDMS-H)反应生成交联聚二甲基硅氧烷(交联PDMS);再通过自由基聚合制备聚2-((((丁基氨基)羰基)氧代)甲基丙烯酸丁酯)(PBM);最后,以IHP、PBM和交联PDMS预聚液通过“一锅出”的方式,制备了具有黏附性的吸能弹性体材料(IHP-EA)。其中,IHP作为其动态交联网络提供吸能特性,交联PDMS作为其稳态交联网络提供机械强度,PBM与底物形成高密度氢键提供其黏附性能。采用多种结构表征方法及性能分析手段,探讨了IHP-EA中不同组分对性能的影响。结果表明:IHP-EA在玻璃基材上的黏附强度达198 kPa,且具备良好的转移黏附和多次黏附能力;同时IHP-EA在4.43 m/s的高速冲击下可实现78.44%的能量吸收率,表现出优异的吸能减震性能。

吸水膨胀弹性体在不同介质中的溶胀行为

研究了由共硫化法制得的三种吸水膨胀弹性体（ＷＳＥ）在不同介质中的溶胀行为，得出了溶胀速率方程和动力学参数，确定了不同介质对平衡溶胀度（Ｑｅ）的影响规律．

CPE/P(AA-AM)吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯 (CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸 -丙烯酰胺共聚物 (P(AA- AM) )共混 ,并且以合成的两亲聚合物为共混试样的增容剂实施增容 ,讨论了吸水树脂以及增容剂对共混试样的力学性能和溶胀性能的影响。结果表明简单共混时随吸水树脂量增大 ,共混试样的拉伸强度降低 ,其吸水率增大。CPE- g- PEG的加入改善了试样的力学性能 ,接枝物的量为 6份时 ,拉伸强度最大。添加不同量的接枝物 ,试样的平衡吸水率均增大 ,接枝物的加入 ,改善了共混试样的重复使用情况 。

吸水自膨胀聚氨酯弹性体的合成与制备

采用三官能度的聚氧化丙烯醚醇、聚乙二醇,合成了吸水膨胀率在0～200%的聚氨酯弹性体。探讨了游离—NCO、聚醚多元醇种类及分子量、氧化乙烯醚(EO)与氧化丙烯醚(PO)链节比、扩链剂对聚氨酯弹性体吸水膨胀率的影响。

发射段阻尼环对飞轮轮体振动放大的黏弹性阻尼动力吸振抑振机理分析和实验研究

飞轮在发射段由于受到安装界面的振动与冲击,会发生振动放大现象,为抑制该振动放大,工程界提出了采用阻尼环的抑制方式。但是针对阻尼环抑振机理的研究显见公开文献发表。针对此问题,基于有限元法建立了理论模型,对发射段飞轮轮体振动放大机制和阻尼环抑振机理进行了分析;为了优化黏弹性阻尼参数,建立了飞轮-阻尼环的等效多自由度模型,给出了最优阻尼的表达式。结果表明,飞轮结构的"拍动振型模态"是其在发射段的轴向共振放大模态,导致轮体结构发生挠性大变形;阻尼环能够有效减小飞轮挠性变形的机理主要有两个:一是阻尼环的某阶模态与飞轮结构"拍动振型模态"相互作用,阻尼环充当动力吸振器;二是通过黏弹性阻尼耗能。对安装阻尼环的飞轮进行了实验研究,通过频响函数对比验证了所揭示的机理。

CPE/P(AA-MPEGMA)吸水膨胀弹性体吸水性能的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸-甲基丙烯酸单甲氧基聚乙二醇酯共聚物[P(AA-MPEGMA)]共混合成了CPE/P(AA-MPEGMA)吸水膨胀弹性体.讨论了影响共混物吸水性能的因素.结果表明共混物吸水速度很快,在吸水25 min时即达到平衡,随吸水树脂量增加,其吸水率增大.考察吸水温度的影响时发现,温度低于20℃时,随吸水温度增加,共混物平衡吸水率随之增大,但温度超过20℃随温度增加,平衡吸水率反而减小,形成温敏性的水膨胀弹性体.共混物在各种电解质溶液中的吸水率只随盐的正离子价态的升高而降低,而与负离子的半径及价态无关,pH值对共混物吸水率也有较大的影响.

CPE/P(AA-AM-HMA)吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸 丙烯酰胺 甲基丙烯酸羟乙酯共聚物[P(AA AM HMA)]共混,并且以合成的两亲聚合物为共混试样的增容剂实施增容,讨论了吸水树脂以及增容剂对共混试样的力学性能和溶胀性能的影响。结果表明简单共混时随吸水树脂量增大,共混试样的拉伸强度降低,其吸水率增大。CPE g PEG的加入改善了试样的力学性能,与氯化聚乙烯/丙烯酸 丙烯酰胺共聚物共混体系相比,CPE/丙烯酸 丙烯酰胺 羟甲基丙烯酸共聚物试样吸水慢,平衡吸水率较大,质量损失率较小,而且受盐的影响较小。

离聚物对热塑性聚醚酯基吸水膨胀弹性体吸水性能和力学性能的影响

以乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物Surlyn作为增容剂,选择交联聚丙烯酸钠(CPNa AA)作为吸水树脂,制备了热塑性聚醚酯(TPEE)基吸水膨胀弹性体(WSE),研究了CPNa AA含量对该WSE吸水性能和力学性能的影响,以及Surlyn树脂对该WSE的增容效果及力学性能和吸水性能的影响。结果表明,Surlyn能提高基体相和吸水树脂相的界面相容性和界面粘接力,减小CPNa AA在TPEE基体中的粒径,提高分散性,并减少CPNa AA从TPEE中的脱落,可同时提高该WSE的力学性能和吸水性能,并降低吸水后的质量损失。

交联型吸水膨胀弹性体的研究

采用氯化聚乙烯(CPE)和聚乙二醇(PEG)的钠盐发生偶联反应合成了交联型吸水膨胀弹性体,讨论了反应条件对共聚物中PEG含量的影响,并且讨论了其溶胀性能。结果表明,交联型吸水膨胀弹性体中PEG含量随反应时间的延长、反应温度的升高而增大。随环境温度的升高,该材料的平衡吸水率增大。交联聚合物随吸水时间的延长而增大,吸水5d就达到平衡,最大吸水率为208 2%,该聚合物的保水能力随时间的延长而降低,吸收的水分越多,失去的水分也越多。

CPE/PAAS-PEO吸水膨胀弹性体力学性能的研究

用丙烯酸-聚氧乙烯二元共聚吸水树脂(PAAS-PEO)与氯化聚乙烯(CPE)机械共混,添加不同PEO含量的两亲性接枝共聚物聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚氧乙烯(PMMA-g-PEO)作为增容剂,制备了吸水膨胀弹性体,讨论了吸水树脂PAAS-PEO以及增容剂对共混试样的力学性能的影响。结果表明:未添加增容剂的共混物的力学性能随着PAAS-PEO用量的增加而降低;添加增容剂PMMA-g-PEO到共混试样中,改善了CPE与吸水树脂PAAS-PEO的相容性,提高了体系的力学性能,当增容剂用量饱和后,继续增大其用量,拉伸强度反而下降,以加入3份的PMMA-g-PEO的增容效果最为明显。

CPE-g-(AM-co-MAH)增容氯化聚乙烯吸水膨胀弹性体的研究

采用机械共混法将氯化聚乙烯(CPE)与自制吸水树脂丙烯酸钠-丙烯酰胺-甲基丙烯酸羟乙酯三元共聚物P(NaAA-AM-HMA)共混合成吸水膨胀弹性体,讨论了吸水树脂用量、增容剂CPE-g-(AM-co-MAH)用量对吸水膨胀弹性体吸水性能、力学性能的影响。结果表明,未添加增容剂的共混物随吸水树脂量增大,吸水率增大,但是力学性能降低。将增容剂添加到共混试样中,改善了CPE与吸水树脂P(NaAA-AM-HMA)的相容性,提高了体系的力学性能和吸水性能,以加入3Phr的CPE-g-(AM-co-MAH)的增容效果最为明显。

外压内吸薄壁弹性矩形阵列管相变蓄热装置放热研究

针对由于相变材料导热系数较低且易与受热面相剥离而造成相变蓄热装置放热功率不能满足工程实际需要的现象,设计了外压内吸薄壁弹性矩形阵列管相变蓄热装置。在外部正压和内部负压的共同作用下,采用薄壁弹性矩形阵列管可以解决相变材料与受热面相剥离的问题,同时提高了蓄热装置受热面的紧凑性。搭建相变蓄热实验台并测试蓄热装置在不同流体温度、不同流体流量和不同相变材料工作温度下的放热性能。研究结果表明:矩形管外侧流体流量越大,其传热系数和热功率越大,并且随着放热过程的持续进行,这两个参数的下降速率越小;相变蓄热装置的传热系数随着剩余热功率的下降而迅速降低,当剩余热功率占最大热功率的70%~80%时,传热系数下降速率出现转折,此后下降速率有所减小,当剩余热功率占最大热功率低于20%时,相变蓄热装置的放热过程基本结束;相变材料起始温度和相变蓄热装置进口流体温度的差值以及矩形管外侧流体流量变化时,蓄热装置的传热系数相差不大。

CPE-g-PEG在CPE/P(AA-AM)吸水膨胀弹性体中的增容作用

选择自制的吸水树脂丙烯酸／丙烯酰胺共聚物(P(AA-AM))与氯化聚乙烯(CPE)为共混原料,以 CPE-g-PEG两亲性接枝共聚物为增容剂,机械共混制备了增容型吸水膨胀弹性体(WSE)。对共混物的亚微形态、吸水膨胀特性以及力学性能进行了研究。TEM结果表明简单共混时,CPE／P(AA-AM)共混物试样的相容性差。添加CPE-g-PEG后CPE与P(AA-AM)相间有一定程度的连接。接枝物的加入,改善了共混试样的重复使用情况．降低了其质量损失率．提高了WSE的稳定性．改善了试样的力学性能,接枝物加入量为6 份时,拉伸强度最大。

吸水膨胀弹性体PVA-g-PBA的研究

在水介质中.在氮气保护下以硝酸铈铵(CAN)为引发剂,将丙烯酸丁酯(BA)接枝到聚乙烯醇(PVA)上,制得水膨胀弹性体PVA—g—PBA。通过红外光谱证实了接枝物的形成。讨论了PVA浓度、单体浓度、引发剂浓度和反应温度对接枝物接枝率(G％)的影响。结果表明随PVC浓度增大,接技率降低.[PVA2.5×10-4mol/L.[BA]0.702mol/l、[CAN]0.01mol/L45℃接枝率较高.接枝率越高其吸水膨胀率越低,8h达吸水平衡,最大吸水率为165.1％。

基于简谐激励的开槽圆盘粘弹性波导吸振器

在粘弹性变截面梁波导吸振器的基础上 ,研究简谐激励下的开槽圆盘粘弹性波导吸振器的耗能规律 ,定性地讨论了能量耗散率与粘弹性材料特性、开槽圆盘的几何参数及振动波频率的关系 ,并在家用冰柜压缩机上进行了减振试验。研究结果表明 。

波在薄圆盘粘弹性波导吸振器中传播及耗能研究

基于经典薄板理论 ,建立圆盘动力学方程 ,在粘弹性材料本构关系基础上 ,研究柱面波在薄圆盘粘弹性波导吸振器中传播和耗能规律 ;并讨论了振动能量耗散率与圆盘几何参数、材料参数及振动波频率的关系 。

CPE/P(AA-HEMA)吸水膨胀弹性体共混体系的性能研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)、增容剂CPE接枝甲基丙烯酸-β-羟乙酯(CPE-g-HEMA)与自制的吸水树脂甲基丙烯酸-甲基丙烯酸-β-羟乙酯共聚物[P(AA-HEMA)]共混合成了CPE/P(AA-HE-MA)/(CPE-g-HEMA)吸水膨胀弹性体。讨论比较了未添加和添加增容剂CPE-g-HEMA 2种共混体系的吸水性能(吸水率、吸盐水率和质量损失率)。

CPE/P(AA-HEMA)吸水膨胀弹性体力学性能的研究

采用机械共混将氯化聚乙烯(CPE)与自制的吸水树脂丙烯酸-甲基丙烯酸-β-羟乙酯共聚物[P(AA-HEMA)]共混,并讨论了吸水树脂以及增容剂对共混试样的力学性能的影响,研究表明简单共混时随吸水树脂量增大,共混试样的力学性能降低,CPE-g-HEMA的加入改善了试样的力学性能;但当其用量过饱和后,共混体系的反而力学性能下降,以加入3 phr的CPE-g-HEMA的增容效果最为明显.

薄壁零件铣削的磁流变弹性体吸振器的理论分析及试验

薄壁件由于刚性差,在铣削过程中难免会出现各种扰动,从而容易发生颤振,严重影响了加工零件的精度和表面质量。为了解决该问题,考虑到同种材料不同尺寸的工件,或者不同材料的工件其固有频率不同,提出了在加工过程采用变频率的磁流变吸振器(Magneto rheological elastomer(MRE)absorber)的方法。文中详细介绍了磁流变吸振器的设计过程,并对吸振器的在不同电流下的频率进行测试,分析了磁流变吸振器在铣削加工中使用性能,对比铣削系统的稳定性叶瓣图及抗干扰的能力。结果表明所设计的变频率磁流变吸振器对于防止切削颤振是可行的,并且可以通过改变通电电流将其应用于不同材料的工件,不同尺寸的工件。