深海环境腐蚀试验技术及研究进展

从深海实海环境试验、模拟试验、原位电化学测试、数值仿真等方面阐述了深海环境试验技术的发展演变过程。介绍了国内外主要深海腐蚀研究使用的试验装置种类,各类装置的优缺点和使用场景,并以试验装置为平台,发展了金属材料深海原位电化学测试技术及深海测试数据实时远程传输技术。介绍了实验室模拟深海环境腐蚀试验技术由单因素模拟到多因素模拟,并结合力学及实时测试的发展历程。阐述了数值仿真技术在深海环境腐蚀研究方面的应用,推介了2项ISO深海环境试验方法国际标准,回顾了近期在材料深海环境腐蚀研究方面取得的最新成果。面向深海装备应用的需求,从新试验技术发展出发,探讨了深海试验技术研究的发展方向和趋势。

典型海洋环境碳纤维增强树脂基复合材料老化规律研究

目的研究典型海洋大气环境下碳纤维增强树脂基复合材料的老化规律。方法针对一种典型舰船用碳纤维增强树脂基复合材料,在青岛、厦门和三亚海洋大气环境下开展0.5、1、1.5、2a的自然曝晒试验。基于拉伸、弯曲和剪切强度等力学性能演变数据,采用灰关联分析方法构建环境损伤因子Rr,以综合评价其性能退化情况。结合形貌与傅里叶红外光谱,分析其老化损伤机制。结果及结论海洋大气环境下,碳纤维复合材料表层树脂发生老化降解,该过程主要源于酯基的水解,水解产物有多元醇类和多元羧酸类化合物等,这导致复合材料内部纤维外露,且随时间增加和纬度降低,表面降解减薄程度增大。各地的环境损伤因子Rr表明,经青岛和厦门长周期暴露试验后,在光氧老化和湿热老化等环境“损伤效应”主导作用下,其力学性能随时间呈下降趋势;三亚恶劣海洋环境则更早地对复合材料造成老化损伤,0.5 a起力学性能即单调下降。

硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响研究

目的 研究硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响,为船舶建造涂装工艺提供数据支撑。方法 采用电化学测试、慢应变速率试验(SSRT)、断口微观形貌观察,考察带有硅酸锌车间底漆的船体钢在海水中的氢脆行为。结果 自腐蚀状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT断口均以韧性断裂为主,氢脆系数均小于10%,没有明显的氢脆敏感性。–0.94 V阴极保护状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT宏观断口均出现了不同程度的撕裂痕,微观断口出现小解理面特征。以硅酸锌涂层做底漆的试样,撕裂痕以及解理面特征最显著,氢脆系数增大最为明显。当船体钢/硅酸锌/环氧耐磨涂层表面出现破损时,氢脆敏感性系数进一步增大。结论 阴极保护状态下,硅酸锌底漆会增加船体钢在海水中的氢脆敏感性。

基于“三化”型双重预防机制的企业安全生产环境建设研究

为促进企业安全生产环境稳步提升,丰富安全生产文化建设,提高企业安全生产水平和管理效能,基于对企业安全生产环境建设的深入思考,开展以智能化、数字化和信息化为核心的“三化”型双重预防机制建设。结合化工机械企业安全生产管理实际,分析提出“三化”型双重预防机制的系统架构,阐述系统功能设计要求、关键技术与创新点,总结系统实际运行效果,表明基于“三化”型双重预防机制的系统能够推动建设具有企业自身特点的安全生产环境,并可为企业风险管控和隐患治理提供可靠的决策建议。

基于本质安全理念的安全屋模型建设研究

本质安全型企业,是企业安全管理追求的最终目标。利用层次分析法梳理化工企业安全管理架构。从基础层、支柱层和目标层3个方面,建设由3个一级要素、9个二级要素和25个三级要素构成本质安全管理体系,经过“PDCA”动态循环模式的系统性闭环运行,建成具有化工科研(试验)生产单位特点的安全屋模型。最后,结合化工企业安全管理运行实践,表明基于本质安全理念的安全屋模型能为争创本质安全型的企业提供理论和方法借鉴。

BP神经网络预测船用钢焊接接头力学性能研究

采用不同成分母材和焊丝进行焊接工艺试验,研究母材成分、焊材成分、热输入和焊接位置等参数对焊接接头力学性能的影响,为进一步提升模型预测精度,通过遗传算法对BP神经网络进行优化,将优化权值和阈值赋值给BP神经网络进行建模,预测结果表明,优化模型稳定性好,提高了预测的精度和泛化能力,为焊接接头力学性能预测提供了借鉴,对船用钢和焊材冶金成分设计具有借鉴意义。

具有梯度硬度聚氨酯弹性体的合成及其水声性能研究

将聚丁二烯接枝物与聚丙二醇复配引入聚氨酯预聚物,合成出具有支化分子拓扑结构特征以及高温下肟–氨基甲酸酯键动态性的封闭型聚氨酯大分子,通过对体系固化比例的调整实现弹性体硬度的调控,并验证了合成出的一系列具有硬度梯度的弹性体材料具有理想的工艺性能以及耐老化性能。对合成出的聚氨酯弹性体进行水声吸声性能实测,对不同水压下具有硬度梯度材料的声学性能变化规律进行研究,为聚氨酯弹性体水声材料设计提供参考。

含复杂芯材夹层复合材料弯曲性能的多构型测试方法研究

提出了一种多构型的夹芯结构弯曲刚度测试方法,该方法在弯曲测试中考虑到剪切效应的影响,实现弯曲测试中弯曲效应和剪切效应的解耦合,并采用多重线性拟合方法进行数据处理,有效提高了测试的稳定性和可靠性。采用该方法实现了对一种含有复杂芯材结构的夹芯复合材料弯曲刚度性能的评价。

船用高强钢GMAW-P脉冲焊接参数对电弧弧长的影响研究

对690 MPa级船用结构钢GMAW-P脉冲焊接过程电弧行为进行研究,分析了脉冲参数对电弧长度的影响。一脉一滴所在的弧长区间为3~6 mm,一脉多滴所在的弧长区间为5~8 mm,一脉一滴到一脉多滴的过渡区为5~6 mm,短路过渡弧长小于2 mm。脉冲时间上升,弧长增长;脉冲电流上升,弧长呈先上升后下降趋势;脉冲频率增大,弧长变长;基值电流升高,弧长减小。

聚氨酯合成轨枕国内研究及应用进展

聚氨酯泡沫合成轨枕最早配合直线电机牵引系统应用于城市轨道交通,因其良好的综合性能,在国内获得广泛研究和应用。对比分析国内合成轨枕的技术发展历程和国外、国际相关合成轨枕技术标准,并调研合成轨枕在国内的应用进展及使用过程中出现的问题和解决措施,主要表现在:横向阻力偏低,部分道钉孔失效或涂层破损;这些问题可通过产品结构改进及安装维护方案优化进行解决。结合国内轨道交通领域的发展需要,及聚氨酯合成轨枕产品性能特点和市场现状,提出聚氨酯合成轨枕产品在我国未来发展建议。

船舶结构用铝-钛-钢复合过渡接头疲劳性能研究

铝-钛-钢爆炸复合板作为新型舰船结构铝合金、钢之间连接过渡接头取代传统的铆接连接具有优越的连接性能和施工工艺。本研究模拟实际应用条件，测定了其焊接前后在固定应力水平下的弯曲疲劳寿命和弯曲疲劳S-N曲线，并运用计算机得到S-N曲线的回归方程，为复合过渡接头疲劳寿命的预测和最大应力的控制等提供了依据。试验与分析表明,采用合理的焊接工艺，复合过渡接头的疲劳性能受焊接热循环的影响不显著，弯曲疲劳性能可满足小型舰艇的设计使用要求。

船舶管系减振材料的应用研究

为适应我国舰船减振降噪的需要，试制出ＱＧＤ－１和ＱＧＤ－２两种穿孔型隔振垫，主要用于管路马脚，也可用于基座等振动部位。对两种隔振垫的阻尼性能、阻燃性能、耐油性能与国外同类产品进行了比较。经管路模型试验和水泵机组试验证明，这两种隔振垫可使管路系统振动加速度级明显下降。

船舶防污漆加速试验方法研究

本文介绍了把防污涂料防污性能的静态实验和动态试验，动、静态渗毒率测试，ＳＰＣ型自抛光防污漆降阻性能测试，漆膜形态剖析等有机结合建立起的一套切实可行的加速试验方法和配套设施。采用该方法可在１年内评定出３年防污期效的防污漆。

小孔TIG焊技术在中大厚度TC4板上的应用研究

对14 mm及26 mm厚TC4板进行了小孔TIG焊工艺试验,研究了工艺参数对焊缝成型、内部质量及接头组织性能的影响。结果表明,采用优化的小孔TIG焊工艺可以不开坡口实现14 mm厚TC4板的单面焊双面成型,焊缝及热影响区出现马氏体组织转变,接头与母材相比出现明显硬化。对于26 mm厚Y型坡口试板,采用小孔TIG焊从背面打底可以完成14 mm钝边熔透焊,从正面打底可以完成10 mm钝边熔透焊,打底焊道美观,内部质量优,可直接采用常规TIG焊工艺填充盖面。制备的中大厚度TC4板接头强度与母材的相当,工艺性能良好,焊缝冲击性能与母材的相当,热影响区冲击性能优于母材的。

环氧/聚二甲基硅氧烷/MCM-41超疏水涂层的制备与性能研究

针对常规超疏水涂层制备工艺繁琐等问题,以介孔SiO2纳米颗粒(MCM-41)为填料和载体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为低表面能改性剂,环氧树脂及其固化剂为成膜物,采用喷涂法制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机对其表面形貌、结构、疏水性及附着力进行表征。重点考察了PDMS改性的MCM-41(MCM-41/PDMS)和树脂基体质量比对涂层性能的影响。结果表明:当MCM-41/PDMS质量分数为55%,可以得到涂层疏水性(接触角150°,滚动角9°)和附着力(7.33 MPa)的最佳匹配,涂层经过胶带剥离300次和磨损150周期后,水接触角仍大于150°。

小孔TIG焊技术在中大厚度TA2板上的应用研究

分别对16 mm及30 mm厚TA2板进行了小孔TIG焊工艺试验,研究了工艺参数对焊缝成型、内部质量及接头组织性能的影响。结果表明,采用优化的小孔TIG焊工艺可以实现不开坡口16 mm厚TA2板的单面焊双面成型,大的焊接电流导致焊缝组织较母材的粗大,接头与母材相比出现轻微硬化;对于30 mm厚Y型坡口的试板,采用小孔TIG焊从背面打底可以完成14 mm钝边的熔透焊,从正面打底可以完成10 mm钝边的熔透焊,打底焊道美观,内部质量优,可直接采用常规TIG焊工艺进行填充盖面。单一小孔TIG或与常规TIG的组合焊工艺制备的中大厚度TA2板接头强度与母材的相当,力学性能良好。

两种支撑特性下“车-轨-桥”耦合响应研究及比较

通过试验获取了5000 kN球型支座和盆式橡胶支座在竖向压缩、水平滑动、竖向转动三个方面的力学性能,并将支座6自由度本构特性代入三跨简支梁车桥系统中进行仿真分析,得出如下几点结论:两类支座涉及的三类试验的力学模型和通行的理论模型相符,均为多段线性模型;球座支撑特性下的墩底剪力响应波动幅度小于盆座支撑;盆座支撑特性下的梁体跨中振动加速度响应波动程度则小于球座支撑,球座在体系中的运动较为灵活,这也与支座试验结论相符。

Ti70合金板热成型组织性能研究

该文通过室温拉伸、低温冲击、扫描电镜和透射电镜研究4 mm厚Ti70板材在650℃、850℃热成型后的组织性能。研究表明,650℃热成型后,显微组织是α相+点状β相,平行于轧制方向的层内α相等轴程度不高,层间α相取向明显,组织与原始轧板相比并未发生明显改变;850℃热成型后,组织明显粗化,层内、层间初生α相都是等轴状,β相数量明显增多、纵横比变大及内部有细层片状次生α相析出。热成型后的组织,晶粒尺寸变得粗大,等轴化程度也明显改善,这在一定程度上降低室温强度,并使得塑性性能略有提高;850℃热成型后,晶间纵横比较大的β相、β相内析出的细层片状次生α相使得板材冲击韧性大幅提高,冲击功达到原始轧板的4.4倍。

阀门法兰-盲板螺栓联接密封性研究

以DN300阀门法兰与class2500盲板螺栓联接为研究对象,基于ANSYS有限元软件,建立法兰-盲板螺栓联接有限元模型。仿真计算在螺栓预紧力和流体压力耦合作用下,通过螺栓联接处的径向线与相邻两螺栓中间部位径向线在轴向位移的变化。基于GB150算法对法兰-盲板螺栓施加预紧力,通过有限元仿真分析密封区域接触应力、轴向形变,分析阀体密封腔在法兰圆周方向的气密性,并通过试验进行密封性验证。结果表明:采用螺栓预紧联接法兰周向具有良好的密封性,仿真与试验结果一致;研究并确定了螺栓预紧力的范围下限;密封区域密封垫外侧接触应力远大于内侧,密封垫外侧起主要密封作用。

聚氨酯硬泡发泡压力的影响因素研究

研究了硬质聚氨酯泡沫成型过程的主要工艺参数对发泡压力的影响。研究表明:填充系数是影响聚氨酯硬泡发泡压力的最重要因素,且与最大发泡压力成正比;升高模具或树脂温度均可提升发泡压力的增长速率和最大发泡压力;相比使用物理发泡剂,使用水作化学发泡剂时的发泡压力增长速率和最大发泡压力更大。此外,异氰酸酯指数以及相同填充系数下产品密度对聚氨酯泡沫发泡压力影响较小。