充气式橡胶坝的模型试验及有限差分研究

橡胶坝的挡水性能优越,兼具实用性与景观性,被广泛用在城市河流挡水闸坝和溢流坝等领域。充气式橡胶坝相比充水橡胶坝,安装和拆卸更为方便,但目前充气式橡胶坝采用查表法进行粗略设计,过程复杂且存在误差。鉴于此,设计大比尺模型试验测试充气式橡胶坝在充气、挡水条件下的坝袋截面形状和袋体张拉力分布特点。基于有限差分软件建立充气式橡胶坝的力学模型,通过大比尺模型试验和现行设计规范验证了该模型的准确性。分析充气式橡胶坝在挡水过程中横截面几何形状及尺寸、张拉力与上游水位及内部气压之间的关系。结果表明:坝袋宽度B、接地宽度b随上游水位增大呈非线性增加;坝袋高度H、横截面面积A随上游水位增大呈非线性减小。设计工况下,坝袋高度H、横截面面积A随气压增加呈非线性增大,坝袋宽度B、接地宽度b随气压增大呈非线性减小;坝袋张拉力与气压呈正比关系。基于Chapman-Richard曲线模型对设计工况下的几何尺寸、张拉力与内部气压间的关系进行拟合,提出橡胶坝简化设计计算公式,可用于充气式橡胶坝的设计计算。

基于有限元分析的钢丝缠绕胶管协调优化

高压胶管在使用过程中,易出现疲劳损坏问题;同时受压后易在轴向伸长或缩短,使其不能满足胶管的使用。针对高压胶管出现的疲劳损坏和长度上的变化,在结构设计时使用有限元分析的方法,通过正交实验进行优化设计,研究了高压工况下四层钢丝缠绕角度对钢丝缠绕胶管的疲劳寿命和伸长率变化。结果表明,优化后的方案相对于原始设计方案,最大轴向位移减小了76%,应变能密度最大值减小了63%,较大幅度降低了胶管的轴向长度变化率,同时提升了疲劳耐久性能,达到了协调优化的目的。通过仿真分析结果对设计方案进行了快速的筛选和优化,为高压胶管的结构设计提供了新的思路,对提高胶管耐久性有一定的指导意义。

基于脉冲回波法的RTV硅橡胶缺陷超声检测技术研究

室温硫化(RTV)硅橡胶现场喷涂过程中极易出现深层厚度不均,或混入空气、土壤、微粒等杂质,运行中也会产生裂缝等缺陷,进而降低涂层性能。为快速检测上述缺陷,提出基于超声脉冲回波的RTV硅橡胶缺陷检测方法,该方法采用数字超声波探伤仪对不同厚度、含有不同尺寸杂质颗粒和条状缺陷的RTV硅橡胶试样进行超声无损检测。结果表明,超声回波检测法可准确地测出RTV硅橡胶的厚度,并检测出0.1~0.8 mm直径范围内的颗粒和条状缺陷,且缺陷尺寸越大,尺寸检测精度越高。

振动频率法测试具有橡胶阻尼器的斜拉索索力的修正方法

振动频率法是用于测试斜拉桥拉索索力的常用方法,斜拉桥为减弱振动引起的拉索疲劳损伤。通常在斜拉索两端安装阻尼器,这会改变索的结构和振动频率,从而导致在用振动频率法测试拉索索力值时会产生较大误差,难以满足桥梁施工和维护对精确度的要求。因此,减小索力测量的误差对实际工程具有重要意义。该研究将橡胶阻尼器简化为弹性支撑,基于变截面拉压杆模型推导了弹性支撑的等效刚度系数;基于具有两个弹性支撑的拉索横向自由振动微分方程,结合边界条件求解索力,给出了考虑橡胶阻尼器影响的振动频率测索力的修正方法;结合虚拟算例对该研究结果的精确度进行分析,并在工程中应用。

橡胶改性沥青路面降噪技术研究进展

对现阶段橡胶改性沥青路面降噪技术研究进展进行综述。介绍了路面噪声的来源,阐述了橡胶改性沥青路面的降噪原理,分析了橡胶改性沥青路面降噪效果的影响因素,最后总结了橡胶改性沥青路面降噪性能测试方法,并简要探讨了橡胶改性沥青路面的发展趋势。

硅橡胶自然环境加速试验方法与自然环境试验方法等效性研究

目的研究自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。方法针对6141硅橡胶,在高原、沙漠、湿热三个自然环境条件下,采用玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种已有自然环境加速试验装置,开展4种自然环境加速试验方法与户外暴露自然环境试验方法的对比试验,运用图形与秩和检验法分析不同自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。结果在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,采用6141硅橡胶对比开展的玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验中,其拉伸强度服从同一性能变化规律。结论在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,开展的6141硅橡胶玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验具有等效性。

橡胶介质中发泡剂分解特性测试方法的研究

建立了一种测试发泡剂在橡胶介质中分解特性的方法。采用的装置是由ＸＬＹ－Ⅱ型毛细管流变仪改装而成的，可记录恒压下等速升温或恒温时胶料的发泡曲线，测得发泡剂在橡胶介质中的起始分解温度、发气量和分解速度，具有实用和理论意义。

橡胶热老化的几种测试方法

介绍了几种评估橡胶耐热老化性能的方法以及用于表征橡胶耐热老化性能的表达式。

橡胶材料的摩擦性能及其试验方法

摩擦性能是橡胶诸性能中的一个非常重要的指标。很早以前人们就对橡胶的摩擦性能进行研究并提出了一系列相关理论。随着科学的进步,对橡胶摩擦进行研究的手段越来越丰富,从摩擦磨耗性能到微观结构,以及模拟仿真,都对摩擦性能的研究提供了可靠的依据。但是由于橡胶摩擦行为的复杂性,对摩擦磨损机理的探索仍将是一个长期的过程。

天然橡胶胶乳热稳定性测定方法

论述了几种天然橡胶胶乳热稳定性测定方法的特点及其在应用上存在的问题。

超声波在薄膜介质中传播衰减的评价方法

利用超声波回波法对薄膜的声学特性进行了研究,提出了一种薄膜介质的超声波衰减评价方法。结果表明,超声回波信号的尾部产生大量的细小杂波,这些杂波包含着反应薄膜物性的声学参量。采用解析法建立了基于频谱分析的无薄膜时回波信号和有薄膜时回波信号频谱比值的恢复函数H(f),该方法考虑了超声波在薄膜介质中的衰减系数特征参量,获得了薄膜介质的密度、弹性模量等物理参量及超声波在薄膜中传播衰减系数与频率的关系。克服了超声波低频检测法无法测量厚度小于入射波波长的薄膜介质或涂层声学特性的缺点。

副车架计算模态分析中衬套动刚度的当量方法

针对副车架计算模态分析中橡胶衬套的处理问题,在有限元分析软件中以CBUSH单元模拟橡胶衬套,并以橡胶衬套动刚度的当量值作为CBUSH单元的刚度赋值。从动刚度与静刚度之比的角度出发,提出一种基于橡胶衬套静刚度的动刚度当量方法,称之为"橡胶衬套动刚度的修正系数当量方法"。运用正交试验设计,通过试验模态与计算模态的对比验证所提橡胶衬套动刚度当量方法的有效性,同时,明确不同位置的橡胶衬套对模型精度的影响规律,可应用于相关建模分析中。

硅橡胶复合绝缘子憎水性的试验手段研究

本文利用试验手法对硅橡胶复合绝缘子的憎水性进行研究,采集数据并分析,对高电压输电技术中绝缘子的发展具有现实的意义.

铰接式自卸车平衡悬架系统橡胶弹簧刚度的非线性特性分析与优化

为了提高AD250铰接式自卸车的平顺性,对其平衡悬架夹层橡胶弹簧的刚度进行了分析和优化.建立了橡胶弹簧的参数化有限元接触模型,对弹簧轴向刚度的非线性特性进行了分析,分析结果与实验结果能很好地吻合.研究结果表明, 此橡胶弹簧刚度偏大且非线性特性不能满足悬架在不同载荷下具有等固有频率的要求,为此以固有频率 2Hz为优化目标对橡胶弹簧的参数进行了优化,优化后的橡胶弹簧能使车辆保持稳定且良好的平顺性.

自然环境谱转化为加速试验环境谱的方法

目的研究将自然环境监测数据转化为加速试验环境谱的方法。方法提出了自然环境谱向加速试验环境谱转化的方法,举例将某地域的自然环境谱转化为加速试验环境谱,并以天然橡胶1142为试验对象,验证环境谱的转化方法。结果加速试验结果与户外暴露结果一致。样品的硬度随试验时间的延长逐渐增大,拉断伸长率不断下降,表明样品出现老化,交联程度增加,柔韧性降低。结论获得了包括环境应力水平的确定,环境应力作用时间的确定,环境谱的转化、组合和综合以及环境应力施加顺序的环境谱转化方法。

厚层橡胶支座的力学性能试验研究

普通橡胶支座具有较大的竖向刚度,往往与结构的竖向周期耦合引起不利的共振效应,为了避免竖向地震对隔震建筑内重要仪器设备的损害,提出利用厚层橡胶支座进行隔震的方法,并对厚层橡胶支座的力学性能进行了系统的试验研究。试验表明:与普通橡胶支座相比,厚层橡胶支座具有基本相同的剪切刚度和较小的竖向刚度,可用于核电、桥梁、地铁站等结构的三维隔震。厚层橡胶支座具有良好的大变形性能、疲劳性能、徐变性能和老化性能。针对厚层橡胶支座的轴压敏感性,提出了一种考虑橡胶层压缩模量、面积、厚度变化的积分修正方法,修正值与试验结果吻合较好。

NBR中结合丙烯腈含量测定的研究进展

综述了有关丁腈橡胶中结合丙烯腈含量测定的各种方法及其发展过程。评述了不同测试方法的优缺点,并展望了未来丁腈橡胶中结合丙烯腈含量测定的发展方向。

减震器橡胶连接件的动态特性实验研究以及参数识别

麦弗逊悬架中，为了提高乘坐舒适性，减震器和车体之间采用橡胶-钢零件作为弹性连接．为了更好地研究此橡胶连接件对汽车悬架垂向动态特性的影响，对其垂向动态特性进行实验研究．根据其在汽车中的实际使用情况，在MTS810万能材料试验机上对其动态特性进行了测试．汽车在行驶过程中的频率范围多在1～12Hz之间，因此将动态测试实验的频率范围设置在相同的频率范围内．在实验的基础上，基于双折线恢复力的迟滞回线模型，建立了橡胶连接件的动态数学模型，将其迟滞回线分解为一次弹性恢复力、三次弹性恢复力、线性阻尼力和双折线恢复力，并对建立的恢复力模型中的参数分批进行识别，提高了弱参数项的识别精度．通过与实验曲线对比，仿真得到的模型曲线与实际测试曲线吻合得较好，尤其对于阻尼力相对较小的系统，满足实际工程计算的要求，为研究橡胶对悬架动力学的影响奠定了良好的基础．

橡胶人字弹簧性能试验

提出了几种橡胶人字弹簧必需进行的试验项目,并对试验方法以及相关数据的分析与处理进行了探讨,从而对橡胶人字弹簧的选配试验以及蠕变试验的方法提出了建议。

橡胶防老剂4020合成新工艺的工业化研究

以研究成功的橡胶防老剂4020合成新工艺的小试和中试条件为依据,完成了工业化生产的研究。在常压下从较小的分子出发,即以对氨基苯酚、甲基异丁基酮、甲酸、苯胺为原料,分3步反应合成4020。用两台反应釜并联,差时半个生产周期分别开动,用一台同体积的蒸馏釜与之配套,实现了节省时间的最佳组合,同时减少了其它配套设备的尺寸和投资。在3台釜中都加入冷却蛇管,大大缩短了冷却时间。生产过程安全平稳,产品收率达90 1%,为4020的工业化生产提供了一条新的途径。