后处理工艺对抗静电滤料性能的影响

选择基布中嵌织导电纱线的基布导电型和面层中混入导电纤维的面层导电型2种典型抗静电滤料作为基材,进行聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍处理和PTFE微孔膜覆膜处理,得到面密度和厚度均匀的复合滤料。再基于电阻率、静电压衰减时间及摩擦带电电压3项指标,从静电荷的消散及积聚2个角度,探究了后处理工艺对抗静电滤料性能的影响。试验结果表明:浸渍处理后,滤料抗静电性能提升,2种滤料的迎尘面表面电阻率和体积电阻率均降低且降幅小于1个数量级,基布导电型滤料和面层导电型滤料的迎尘面静电压半衰期分别由0.40 s、0.23 s缩短至0.38 s、0.20 s,摩擦时间为60 s时摩擦带电电压分别由1043 V、596 V减小至668 V、67 V。覆膜处理后,滤料抗静电性能下降,基布导电型滤料迎尘面表面电阻率升高且升幅为1个数量级、体积电阻率升高但升幅小于1个数量级,面层导电型滤料迎尘面表面电阻率和体积电阻率均升高且升幅为4个数量级,基布导电型滤料和面层导电型滤料迎尘面静电压半衰期分别由0.40 s、0.23 s延长至0.53 s、0.77 s,摩擦时间为60 s时摩擦带电电压分别由1043 V、596 V增大至1952 V、920 V。

挤出式3D打印陶瓷梯度材料动态混合过程数值模拟

针对微流挤出工艺下制备陶瓷梯度材料引起的混合难题,依托混合挤出核心功能部件——多组分主动混合机构,结合理论分析、ANSYS仿真模拟与打印实验,探究了螺杆结构下混料腔内多组分材料混合机制及其规律.首先,对流体流动进行理论分析;其次,对料腔内流体流场进行仿真分析,定义了该工艺下材料混合时间的构成;最后以螺杆转速、材料进给量、进料顺序3个影响因素作为研究对象,通过组分输运模型进行模拟分析,研究了上述3个因素对多材料混合过程的影响及其规律.结果表明:在变径螺杆作用下腔内压力沿着挤出方向阶跃式升高,口模附近迅速泄压;腔内流体速度沿挤出方向递增,在螺槽的左、右底角部位会形成材料滞留区.螺杆转速的变化对内部流体的流动影响大于进给量;通过混合过程模拟结果发现螺杆转速的增加有利于提高平面混合均匀性,对腔内流体的平均停留时间影响不大;增大进料量不仅缩短了混料腔内流体停留时间,还降低了螺杆的轴向混合能力;材料过渡时间随着料腔内高黏度流体体积分数的增加而逐渐增加.最后,打印锯齿形梯度渐变部件,利用MATLAB软件进行图像处理,验证了理论分析与数值模拟研究的合理性与正确性.该研究为了解挤出式3D打印陶瓷梯度材料混合过程的机理奠定了基础,并为后续混料设备的结构改进提供了理论支持.

基于物料超市的混流装配线准时化物料配送调度

针对混流装配线物料配送优化问题,结合新型的物料超市配送模式,提出了区别于传统周期性配送的准时化配送方法。首先,根据问题描述和相关假设构建了以线边库存最小化为目标的混合整数规划模型。然后,考虑到实际生产的连续性和复杂性,为求解大规模问题,设计出适用于问题的启发式算法,并与遗传算法进行比较,启发式算法能在更短时间内获得满意解。最后,在不同牵引拖车容量下,通过实例分析,与广泛应用的周期性配送进行比较,算例求解结果表明,准时化配送模型能够获得更低的库存水平,减少工作站的空间占用。

3种调拌方法对藻酸盐印模材料气泡及凝固状态的影响

目的 :比较全自动印模调拌机、顺时针手动和联合八字手动3种调拌方法对藻酸盐印模材料气泡含量、流动性等物理性能的影响。方法:分别采用3种不同调拌方法调制藻酸盐印模材料,比较印模的气泡数量、总面积和流动性,调拌前、后温度变化以及工作时间和凝固时间差异。采用SPSS 24.0软件包对数据进行统计学分析。结果:全自动调拌组气泡数量为(2.30±2.50)个,总面积为(0.17±0.18) mm2,小于顺时针手动调拌组数量[(59.60±14.19)个]和总面积[(7.41±2.24) mm2],差异有统计学意义(P<0.01);顺时针手动调拌组流动性(39.52±0.85) mm,小于全自动调拌组[(50.78±0.90) mm]和联合八字手动调拌组[(50.36±1.75) mm],差异有统计学意义(P<0.01);3种方法调印模的工作时间和凝固时间均符合临床要求。结论:全自动调拌法印模在气泡含量、流动性等方面较佳。手动调拌中,联合八字调拌法有助于减少印模气泡与形变量,提高流动性。

基于互联网+思维导图的材料力学e-作业及时反馈的探索与实践

大学生完成作业时,经常会遇到一些难以克服或者困惑的问题。如果教师能够及时答疑解惑,则可以有效地提升教学效果。为此,本文提出基于互联网+思维导图形式的e-作业及时反馈模式并开展了教学实践。该模式打破传统教学中的作业模式,实现了作业的在线批改和反复反馈。作为混合式教学的一种延伸和拓展,它能够有效实现课内教学与课外作业之间的无缝连接,开创以学生为中心、以求解问题为导向的新型教学模式。

基于新型搅拌控制参数的混凝土强度发展规律研究

采用立轴行星式搅拌机,开展了基于新型搅拌控制模式的混凝土试验,监测分析了典型铁路混凝土的主轴转矩和湿度变化规律,研究了搅拌时间、搅拌转速对不同强度等级混凝土抗压强度的影响,探究了混凝土自动搅拌调控方法的可行性。结果表明:混凝土抗压强度随搅拌时间延长先增大然后趋于平缓;相同搅拌速度下搅拌时间越长,混凝土的早期抗压强度提高越显著;搅拌时间达到临界值后,继续延长搅拌时间,混凝土抗压强度基本不变;主轴转矩和湿度对不同强度等级混凝土搅拌状态的响应程度有所区别,主轴转矩更适用于水胶比较低(C50、C60)混凝土状态的监测,湿度更适用于水胶比较高(C30、C40)混凝土状态的监测;通过采用基于主轴转矩和湿度参数监测的分级加水或加减水剂的自动搅拌调控方法,可实现混凝土拌和物状态的自动调控。

Impact of the spindle number on the material transport and mixing during planetary roller melt granulation Author links open overlay panel

In comparison to the established twin-screw machines,the application of a planetary roller granulator for continuous operation of melt granulation is a promising alternative based on the unique process concept.An initial study focused on the material transport during processing as a key driver for the overall performance.Hereby,the impact of direct process parameters on the residence time distribution was the main objective.These investigations are complemented in this study by considering the free processing volume,which is defined by the number of planetary spindles applied within a module.The impact on the processing conditions is evaluated with respect to the process setting in terms of feed rate and rotation speed.The results highlight the potential of altering the underlying transport function in planetary roller melt granulation(PRMG)via the investigated direct process and equipment parameters.The impact of the feed rate is lower in comparison,while a higher rotation speed as well as a higher free processing volume promote material mixing.Moreover,a normalization of the determined residence time distribution(RTD)model data was feasible with respect to the process settings and the number of applied planetary spindles in the processing zone.This demonstrates the key role of the free processing volume in the fundamental mechanisms of material transport and mixing during PRMG.

混料时间对航空刹车摩擦材料性能的影响

研究了航空刹车摩擦材料混合料的混料时间对烧结后摩擦材料性能的影响。通过检测混合料不同部位的含碳量和烧结材料的硬度及摩擦磨损性能 ,结果发现 ,混合料的均匀度与混料时间关系不大 ,而烧结摩擦材料的硬度随混料时间的增加而降低。混料 16h比混料 8h的烧结材料硬度下降了 10HRF。随混料时间增加 ,摩擦系数增加 ,材料的磨损增加 ,而对偶的磨损下降。通过 5 0次刹车试验的平均总磨损 (材料磨损加对偶磨损 )、平均摩擦系数和摩擦材料崩块情况对比 ,表明混料 6～ 1 0h的烧结材料具有良好的摩擦磨损性能 ,其摩擦系数为 0 .1 92～ 0 .2 0 5 ,总磨损为 3 .78～ 3 .90 μm/次 ,无崩块 ,材料的烧结硬度为 6 2 .5～ 6 6 .8HRF。

PDMS表面织构润滑特性的研究

利用光刻-复模技术在PDMS表面制作凹坑阵列型表面织构,并采用球-盘式摩擦试验机对具有不同尺寸凹坑阵列的试样进行摩擦试验,研究了软质材料表面织构在混合至流体动压润滑区域的润滑特性.结果表明:对于PDMS材料,凹坑直径是影响摩擦特性的主要因素之一.与无织构试样相比,在低速条件下(0.005m/s)的混合润滑区域较小直径(d=50μm)的织构能够减小摩擦,而较大直径(d=200μm)的织构表现出增大摩擦的效果.在试验范围内凹坑的面积率越大,表面织构的作用越显著.

大掺量铁尾矿高强混凝土材料的制备

将首钢密云铁矿尾矿按一定方法分级,取-0.08 mm粒级与水泥熟料、脱硫石膏通过三级混磨形成胶凝材料,然后将胶凝材料与作为骨料的+0.08 mm铁尾矿中的某一粒级混合,并加入减水剂制备成高强混凝土材料。在其他条件一定的情况下,通过正交试验着重考察了骨料粒度、第三级混磨时间、减水剂用量对制品抗压强度的影响。试验结果表明:第三级混磨时间是影响制品抗压强度的主要因素;在合适的条件下,制得的铁尾矿混凝土材料28 d抗压强度高达97.63 MPa,制品中铁尾矿掺量达到70%,。

时变摩擦因数对弧齿锥齿轮动力学特性的影响

建立了弧齿锥齿轮多自由度非线性动力学模型,深入分析了时变摩擦因数对齿轮系统动力学特性的影响。提出了齿轮啮合混合润滑模型,利用该模型计算了齿面啮合区域每个网格点的瞬时摩擦因数。与摩擦因数经验公式法相比,该模型能更准确地预测摩擦因数。对比了时变摩擦因数、常数摩擦因数和不考虑摩擦力三种情况下的动态啮合力和传递误差。研究结果表明,时变摩擦因数对弧齿锥齿轮的动力学特性有重要影响。

摩擦材料混料造粒一体机的研制

设计并研制一台摩擦材料混料造粒一体机,详细阐述了混料造粒机的工作原理、结构参数及其结构组成,简述了其控制系统组成及其控制方式。该机具有经济实用、结构紧凑、运动灵活、工作可靠、操作方便等优点,用于摩擦材料原料的前处理,从而为摩擦材料从"材料"到"结构"的研究提供合适的实验设备。

粉煤灰/磷渣微粉改性水泥基3D打印材料的制备与工作性研究

建筑3D打印技术相对于传统建造技术具有效率高、成本低、污染小、安全性高等优点,但建筑3D打印材料限制了3D打印技术在建筑行业的发展。近年来,水泥基建筑3D打印材料的研究正受到越来越多研究人员的关注和青睐,相对于传统水泥基材料其需要有短的凝结时间,适宜的流动度,良好的可挤出性以及良好的可堆积性能,这样才可打印出完整的打印体。本文设计了不同配合比的粉煤灰(FA)/磷渣微粉(PS)改性水泥基3D打印材料,并对FA/PS改性水泥基3D打印材料的凝结时间、流动度以及可堆积性等进行了研究。研究结果表明:除FA 10-50外,FA改性的水泥基3D打印材料以及SAC掺量为胶凝材料总量的15%时的PS改性的水泥基3D打印材料能满足建筑3D打印对凝结时间的需求;FA 10-40、FA 10-50、FA 15-10、FA 15-30、FA 15-40的流动度在200 mm及以内,具有适宜的流动度,能满足建筑3D打印对流动度的要求,而PS改性的水泥基3D打印材料的流动度均大于200 mm,难以满足建筑3D打印对流动度的要求;FA 15-10、FA 15-40、FA 15-50以及PS 15-30和PS 15-40能打印至50层且变形较小,具有良好的可堆积性能。

不同金属基材上类金刚石薄膜的摩擦特性

针对类金刚石(DLC)薄膜在精密机械零件中的应用,研究了在常温条件下沉积高界面强度的DLC薄膜的技术,以提高DLC薄膜与金属基材之间的结合强度。通过在基材与薄膜之间沉积加入a-Si∶H中间过渡层,研究了在不同金属基材上DLC薄膜的结合强度。采用Ball-on-Disk方法评价了薄膜的摩擦特性并测定其摩擦系数、疲劳破坏寿命和磨耗。实验结果表明:在薄膜与金属基材之间加入a-Si∶H过渡层后,界面的结合(键合)强度得到了明显的改善,在金属基材上沉积的DLC薄膜在磨耗过程中被完全磨穿而没有发生剥离。实验显示,在自制的化学气相沉积RF-DCCVD装置上沉积的DLC薄膜的最大沉积厚度是3.3μm;在1μm厚度的薄膜上施加2.94N的负荷(点载荷),其疲劳破坏寿命达到了70万循环;DLC薄膜与SiC,Si3N4,SUS304和SUJ2材料之间的摩擦系数为0.1～0.15。得到的结果验证了薄膜与金属间的结合强度和摩擦特性能够满足精密机械零件的使用要求。

时变摩擦系数对准双曲面齿轮动力学行为的影响

建立了考虑时变摩擦系数和润滑状态的准双曲面齿轮14自由度非线性动力学模型。提出了准双曲面齿轮混合弹流润滑摩擦模型,反映了齿轮传动系统的润滑状态,即齿面啮合既有润滑油膜接触又有粗糙峰接触的混合状态。在混合弹流润滑状态下,对时变摩擦系数对齿轮系统动力学行为的影响作了深入分析。通过载荷承载系数求出啮合线上各接触点瞬时摩擦系数并带入系统动力学方程中,考察了齿轮系统动态啮合力和传递误差变化趋势,对比了恒定摩擦系数和时变摩擦系数对齿轮动态响应的影响。不同载荷和速度下的仿真结果表明,时变摩擦系数对准双曲面齿轮系统动力学行为具有轻微的影响。

钢闸门支承滑道摩擦随时间变化的研究

研究了胶木、油尼龙和铜塑固体自润滑复合材料（ Ｔ Ｓ７０）３ 种平面滑动钢闸门支承滑道的摩擦时间效应，介绍了胶木和 Ｔ Ｓ７０ 滑道摩擦时间效应的原型试验结果，用粘着理论解释胶木与油尼龙滑道摩擦时间效应强、 Ｔ Ｓ７０ 滑道摩擦时间效应弱的原因在于粘弹性材料的蠕变大，引起实际接触面积增大，粘弹性材料的剪切模量的时间效应也大。

摩擦单摆支座的设计与减隔震性能分析

研究目的:随着中国高速铁路的蓬勃发展及世界各地强烈地震的频发,桥梁减隔震技术及产品迎来了其推广应用的最佳机遇。本文通过对TJGZ-FPB系列摩擦单摆支座理论、设计及测试的详细叙述,阐明其材料、结构特点及测试注意事项;通过对某铁路客运专线一座预应力混凝土简支梁桥进行非线性时程分析,验证其减震效果。研究结论:通过对摩擦单摆支座的减隔震性能分析研究,得出:(1)摩擦单摆支座建立在摩擦单摆系统(FPS)理论基础上,能够可靠地延长结构自振周期并适当耗散地震能力;(2)作为新型的减隔震产品,摩擦单摆支座无老化、疲劳等弱点,性能稳定,具备结构简单、加工方便、性价比高的特点;(3)结合实桥进行非线性时程分析后得出,合理设计的摩擦单摆支座可以减小桥梁墩底剪力40%以上,减小墩底弯矩60%以上;(4)摩擦单摆支座安全性和性价比高,可广泛推广应用于铁路桥梁的隔震支座。

燃煤循环流化床锅炉急冷脱硫底渣作为水泥混合材的性能

针对循环流化床锅炉(CFB)底渣利用率偏低的问题,提出一种新的底渣处理应用方案--对底渣进行急冷处理后,将其作为脱硫剂或水泥混合材进行综合利用。本文通过搭建CFB锅炉底渣急冷实验系统,制备了不同渣温下的急冷底渣样品;然后选取亿利底渣和42.5标号的水泥作为研究对象,探讨了急冷底渣作混合材对水泥性能的影响。实验结果表明:急冷会破坏底渣颗粒形状,导致外壳成分发生变化。急冷处理不仅造成CaSO4峰值显著降低,而且使得Ca(OH)2的特征峰变强。在相同的CFB底渣掺比下,与原始底渣相比,急冷底渣作为水泥混合材时,虽然无助于提高抗折抗压强度,但能缩短凝结时间,减少安定性值。同时,还能减少水泥标准稠度需水量,提升水泥的密实程度,对水泥的力学性能和抗侵蚀性有着一定的积极作用。

多纤维增强重型汽车制动器摩擦材料的研制

介绍了多纤维增强重型汽车制动器摩擦材料组分的选取和制备方法。通过对正交试验和方差进行分析,得出了配方中各成分的最佳质量百分比。同时对摩擦磨损试验结果进行了分析和探讨,试验结果表明,所研制的摩擦材料具有足够的机械性能和优越的摩擦磨损性能,较好的抗热衰退和恢复性能。

摩擦时间对CaSO_4晶须增强树脂基复合材料摩擦学性能的影响

采用模压成型工艺制备CaSO_4晶须增强树脂基复合材料,并选用一种市售材料作对比,研究摩擦时间对两种材料摩擦学性能的影响,利用SEM及EDAX观测磨损表面形貌及成分变化,分析其磨损机理.结果表明:随着摩擦时间的变化,自制材料摩擦系数维持在0.45左右,制动平稳性较好,磨损机理以磨粒磨损为主;市售材料摩擦系数在0.32~0.36范围内波动,制动过程易产生颤动和噪声,磨损机理以粘着磨损和热疲劳磨损为主;两种材料摩擦表面平均温度及其磨损率均随着摩擦时间的延长而逐渐升高,且与对偶件存在明显的粘着效应.