铅芯橡胶支座力学性能环境温度相关性研究

铅芯橡胶支座被广泛应用于建筑、桥梁、储液罐及核设备的隔震中。相关研究表明,环境温度对铅芯橡胶支座的力学性能影响较大,但目前仍缺乏基于铅芯橡胶支座组成材料热-力本构特征以及不同特征参数的支座力学性能随温度变化规律的研究。本文从材料层面出发,基于支座组成材料热-力本构特征,建立了铅芯橡胶支座的热力耦合有限元模型,并通过试验验证了支座有限元模型的准确性。通过参数分析,研究了支座关键力学性能指标随环境温度的变化规律。本文提出的热-力本构模型可以为铅芯橡胶支座的隔震设计提供参考。

大直径建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及老化性能研究

针对隔震建筑中隔震层采用隔震装置多为叠层橡胶隔震支座,其力学特性是否受自然界温度的变化、日照风吹及长期持荷的影响,一直为研究者和设计师们所关注.为此,以足尺叠层橡胶隔震支座为研究体,经系统试验研究其温度特性(-20℃～+40℃);温度为100℃时,恒温时间240h和336h状况下老化特性;老化前后相关性能对比;老化后极限性能及120次反复循环加载后的基准性能.结果表明:温度对叠层橡胶隔震支座的竖向刚度、水平刚度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影响;其耐老化寿命可达到20℃×60a以上有着不短于工程结构的使用寿命50a;为隔震技术在建筑领域中推广应用提供重要依据.

3种铝合金材料动态性能及其温度相关性对比研究

对3种铝合金2024-T351、7050-T7451和LY12-CZ进行了温度在77～573 K的静、动态压缩（应变率10-3～6 000/s）和拉伸（应变率10-3～3 000/s）试验,分别得到了3种铝合金材料的应力-应变关系和失效应变。对比研究结果表明,随温度升高3种材料的塑性流动应力降低,应变率敏感性增加。最后基于Johnson-Cook模型,拟合了用以预测铝合金材料塑性流动应力的模型参数,其预测结果与试验结果吻合较好。

600型建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及耐老化性能研究

采用600型建筑叠层橡胶隔震装置为研究体，系统地研究了其温度为（-20℃-40℃）时的特性；温度为100℃时，恒温时间240h和336h状态下老化特性；老化前后相关性能对比；老化后极限性能及120次反复循环加载后的基准性能．结果表明：温度对叠层橡胶隔震装置的竖向刚度、水平刚度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影响；其耐老化寿命可达到60a；为隔震技术在建筑领域中推广应用提供了依据．

石墨烯拉伸力学性能温度相关性的数值模拟

采用Tersoff势对扶手椅型（Armchair）和锯齿型（Zigzag）单层石墨烯薄膜在不同热力学温度下（0～3000K）的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟，预测了石墨烯薄膜拉伸力学性能对温度的依赖性，并比较了不同温度条件下相同几何尺寸的扶手椅型和锯齿型单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的差异．结果表明：石墨烯薄膜的拉伸力学性能和变形机制对温度有强烈的依赖性，2种不同手性的单层石墨烯薄膜的杨氏模量、抗拉强度、拉伸极限应变均随温度的升高而显著减小．石墨烯薄膜力学性能的各向异性也受温度的影响，当温度低于600K时，扶手椅型石墨烯薄膜的力学性能优于锯齿型的；但当温度超过600K时，特别是高温时，扶手椅型薄膜的力学性能的优势逐渐减弱，甚至低于锯齿型的．

考虑温度相关性的LRB隔震桥梁地震响应分析

系统地研究了铅芯橡胶隔震支座的温度相关性,以及支座温度相关性对隔震桥梁地震响应的影响。试验温度的变化范围为-40℃至50℃,通过拟静力试验的滞回曲线测定了支座在不同温度下的屈前刚度、屈后刚度和屈服剪力。根据所测得的试验数据,采用回归分析,得出了支座的温度影响相关系数函数。建立了LRB隔震桥梁的力学模型,分析了考虑支座温度相关性对隔震桥梁地震响应的影响。比较了不同温度下支座滞回的计算结果。对比分析了不同温度下,隔震梁桥墩顶剪力、梁位移和梁加速度的计算结果,得出了若不考虑支座的温度效应墩顶剪力和梁加速度会有较大的误差,而温度效应对梁位移影响较小的结论。

超高阻尼隔震橡胶支座力学性能温度相关性影响因素分析

采用拟静力试验,分析不同水平应变、竖向压力、频率、内部橡胶G值以及不同温度加载顺序情况下SHDR支座水平性能的温度相关性,给出SHDR支座的各项水平力学性能指标(如屈服后刚度、屈服强度、单圈滞回面积、等效刚度及等效阻尼比等)温度相关性的影响程度,给出了除应变因素外相应拟合经验公式。研究结果表明:竖向压力、加载频率、支座内部橡胶G值和温度加载顺序对其影响较小,而应变影响较大;支座在常温下屈服后刚度及屈服强度随温度的增加而呈指数规律减少。

较大变形范围内炭黑填充胶料超弹性力学性能温度相关性的实验研究

基于含温度箱的自动网格法试验系统,本文对不同温度下炭黑颗粒填充胶料的超弹性力学行为进行了实验研究。研究表明,填充胶料在较大范围内的超弹性力学行为存在着温度相关性,其特点是:胶料随着温度的升高而"先变软后变硬"。在温度升至临界温度以前,胶料中分子热运动增强所导致的软化趋势占主导作用,所以胶料随温度升高而变软;当温度超过临界温度后,胶料的熵弹性效应占据主导作用,即胶料将随温度升高而变硬。研究结果还表明,修正八链模型可以较准确表征不同温度下轮胎胶料的超弹性力学行为。

癌热疗中组织超声回波时移与其温度相关性

设计了实验系统,研究了生物组织超声回波时移与其温度的相关关系,以期利用这种相关性实现热疗中组织温度的无创检测.以去气水和新鲜的离体猪肝为实验研究对象,采集其在不同温度(20-50℃)下的组织背向反射超声回波信号.实验结果表明:组织内超声声速随温度的变化而变化,它与加热区域内的组织热膨胀一起引起了回波变化,回波时间的变化与温度升高之间有明显的相关性.初步研究证实:基于不同温度下组织背向反射超声波信号的精确采集,可利用回波时移的温度相关性实现组织温度的无刨检测.

玻璃纤维增强树脂基复合材料弯曲强度时间温度相关性

研究了玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)层合板弯曲强度高温加速试验的时间温度相关性。在不同的温度和加载速率下进行了三点弯曲试验。通过弯曲强度控制曲线的时间温度移动因子曲线分析了GFRP层合板的弯曲强度时间温度相关性。探讨了低温短时和高温长时的失效机理。通过玻璃纤维拉伸延迟断裂试验,对GFRP层合板的低温短时弯曲强度的时间温度相关性进行了修正。修正后的弯曲强度控制曲线的时间温度移动因子曲线与基体树脂动态杨氏模量的时间温度移动因子曲线非常吻合,表明GFRP层合板的弯曲强度取决于基体树脂的粘弹性性能。

用于1550nm光子检测的InGaAs/InP单光子雪崩二极管的温度相关性

在越来越多的光子计数应用中,用于近红外光波长领域的单光子探测器受到广泛关注。例如在量子信息处理、量子通信、3D激光测距(LiDAR)、时间分辨光谱等光子计数应用领域。文中设计并展示了用于探测1 550 nm波长光子的InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD)。这种SPAD采用分离吸收、过渡、电荷和倍增区域结构(SAGCM),在盖革模下工作时具有单光子灵敏度。SPAD的特性包括随温度范围223~293 K变化的击穿电压、暗计数率、单光子检测效率和后脉冲概率。25μm直径的SPAD显示出一定的温度相关性,击穿电压随温度的变化率约为100 mV/K。当SPAD在盖革模式下温度为223 K工作时,在暗计数率为4.1 kHz,后脉冲概率为3.29%的基础上,对1 550 nm光子实现了21%的单光子探测效率。文中还分析和讨论了SPAD温度相关性的单光子探测效率、暗计数率和后脉冲概率的来源和物理机制。这些机制分析、讨论和计算可以为SPAD的设计和制备提供更多的理论支持和依据。

微波热疗组织超声衰减系数的温度相关性研究

研究微波热疗组织超声衰减系数的温度相关性,以期实现肿瘤微波热疗超声无创测温。通过对离体猪肝进行微波加热实验,采集肝组织在不同温度下的超声回波信号,计算不同温度下离体猪肝的超声衰减系数,获得超声衰减系数的温度相关性。实验结果表明超声衰减系数与温度具有较强的相关性(相关系数在0.5以上),基于超声衰减系数的温度相关性进行温度检测具有较高的温度测量精度(温差范围在0.2～4℃之间)。

复合材料蜂窝夹芯修补结构弯曲特性与温度相关性研究

建立复合材料蜂窝夹芯修补结构的渐进损伤分析模型,研究修补后蜂窝夹芯结构在弯曲载荷作用下的极限承载能力及损伤破坏模式,并进一步研究修补结构弯曲性能与温度的相关性。通过编写VUMAT子程序,设置补片以及蜂窝损伤板的失效准则及刚度退化模式,选用Cohesive单元以模拟修补结构中胶层的损伤状况,完成复合材料蜂窝夹芯修补结构的渐进损伤分析。研究结果表明:结构弯曲承载能力和胶层的粘结能力受温度影响较大,结构弯曲承载强度随温度的升高而减小,且脱粘失效会破坏结构的完整性;蜂窝夹芯结构面板基体损伤首先发生在90°方向铺层处,纤维基体剪切损伤首先发生在面板0°铺层处,并沿垂直于施载方向扩展至自由边界。

核磁共振成像仪磁体装置的温度相关性研究

核磁共振成像仪中的磁体装置可采用性能优异的钕铁硼永磁,但该材料的温度系数相对比较大,通过计算机模拟计算,研究了温度变化对磁场强度的影响,并指出,它对磁场的均匀度影响比较小。

紫膜（BR）水溶液共振Raman光谱的温度相关性

本文报道了ＢＲ水溶液Ｒａｍａｎ光谱的温度相关性及吸收光谱变化。讨论了导致光谱变化的热诱导引起的结构变化。

心下痞辨证分型与胃脘部皮肤及胃内温度相关性研究

我们对具有心下痞证的42例胃病患者,进行了胃脘部皮肤和胃内温度测定,旨在探求心下痞证的客观指标,试析中医心下痞辨证的机理。资料与方法一、病例选择本组74例,男52例,女22例,年龄18～61岁,病程6个月～10年,74例中42例既有胃病、又表现为心下痞的患者列为研究分析对象。二、诊断及辨证依据主要根据病史、体征、脉和舌象进行诊断。依据《伤寒论》泻心汤证,参考《温病条辨·中焦篇》进行辨证分型,将其分为热郁痞(7例)、

氨基酸的太赫兹光谱温度相关性研究

采用可调温太赫兹时域光谱(TDS-THz)系统,测量了脂肪族L-天冬酰胺、L-半胱氨酸、L-丙氨酸和芳香族L-酪氨酸四种氨基酸在低温下的温度特性,实验中,分别在降温和升温过程中选取了以下温度节点:常温,250,200,150,100,70,40,10以及4.5K等,观察样品对太赫兹吸收光谱的异同;结合傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对室温下上述四种氨基酸在低频段(0.5~2THz)范围内的吸收峰进行了验证,同时采用拉曼光谱仪测试了高频段(3~6THz)范围内的这四种氨基酸在常温下的拉曼强度,以此来验证了实验的准确性。结果表明:脂肪族和芳香族氨基酸太赫兹光谱对温度变化的响应存在差异,随着温度降低,两类氨基酸的吸收峰位置均发生蓝移现象,同时部分氨基酸出现新的吸收峰,但是吸收峰线宽的变化略有不同。最后,采用量子化学Gaussian 09软件包,分别选取一种脂肪族氨基酸和一种芳香族氨基酸,通过密度泛函理论对其单分子和晶胞结构进行了计算,对比测试结果可以得出两种氨基酸的振动模式是由分子间作用力形成的。

HTPB推进剂温度相关性失效准则

为建立考虑温度及应变率效应的端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂失效准则,通过不同温度下的HTPB推进剂应力松弛实验(233.15,253.15,273.15,293.15,323.15,343.15 K)得到了HTPB推进剂的时温等效因子,基于累积损伤理论和线性粘弹性理论,建立了含时温等效因子αT的推进剂失效准则,结合不同温度、不同速率下的单轴拉伸实验数据获取了失效准则损伤参数。利用该失效准则预测了不同温度和拉伸速度下推进剂材料的损伤演化特性和临界失效时间,与实验结果对比分析发现,失效准则预测相对误差低于20%,表明该失效准则能在低温233.15~273.15 K,拉伸速度2~500 mm·min^(-1)和高温293.15~343.15 K,拉伸速度0.5~100 mm·min^(-1)的条件下预测HTPB推进剂的失效情况。

考虑材料温度相关性的二维轮轨弹塑性滑动接触温升分析

轮轨滑动接触温升的准确预测对于轮轨的磨耗和疲劳研究均具有重要意义.目前的轮轨温升解析或半解析模型通常考虑Hertz弹性接触压力分布和单一材料属性的温度相关性,与实际的轮轨传热状态尚有一定偏差,因此在轮轨滑动温升计算模型中考虑接触压力的塑性修正和多种材料属性的温度相关性,有望提高温升预测结果的准确性.基于弹塑性接触理论,同时考虑热导率、比热容和摩擦系数的温度相关性,通过基尔霍夫变换方法以热导率温度相关性函数的积分作为待求量,将复杂的非线性Fourier导热方程转化成含单个变系数的简单偏微分方程形式,从而构建了一种不限制材料温度相关性函数形式的统一隐式差分求解格式,分别讨论了对流换热系数、法向载荷、蠕滑率以及行车速度对钢轨表面滑动温升的影响.结果表明,当列车高速行驶时,对流换热系数对轮轨滑动温升的影响甚微;蠕滑率和行车速度的增大,均会引起摩擦功率的增大,进而导致钢轨表面温度的升高;钢轨表面滑动温升的峰值随法向载荷的增大而近似线性上升.此外,在轮轨滑动温升计算模型中考虑材料属性的温度相关性可有效避免对滑动温升的过分高估,且摩擦系数的温度相关性对温升的影响要显著强于热导率和比热容.

南宁地区负荷特性及温度相关性分析

介绍聚类方法原理和计算流程,分析了夏季日峰荷与温度因子的相关性,给出夏季敏感负荷,定义夏季日峰荷对温度因子的灵敏度,分析多家企业负荷对温度的敏感度,绘制负荷随温度变化曲线,统计出不同类别下各行业数量,得出各典型类负荷与温度的关联强弱结论。研究负荷随气温变化的规律,为电力系统的安全、经济运行打下了基础。