基于不同工况路用降温涂层的耐久性能

为确定不同工况条件下路用降温涂层的耐久性能,制备了两种路用降温涂层,全面评价了路用降温涂层的降温性能,借助耐水性、耐温变、耐化学腐蚀及耐磨耗等性能试验,研究了单一工况下路用降温涂层的耐久性能.在此基础上,模拟道路使用环境和行车荷载,研究了复合工况下路用降温涂层的耐压、耐轮碾及耐磨耗等性能.结果表明:路用降温涂层降温效果最高可达9℃以上;单一工况条件下,路用降温涂层耐水性能、耐温变性能、耐化学腐蚀性能及耐磨耗性能均能满足规范要求;复合工况条件下,路用降温涂层的耐压及耐轮碾系数均在90%以上,磨耗损失量小于0. 2 g,具有良好的复合耐久性能,能够满足道路应用需要.     

基于多孔属性的环保型路用涂层性能

为降低路面温度、缓解沥青路面车辙病害的同时兼具净化汽车尾气功效以改善道路使用环境,优选多孔属性材料为功能材料,制备了具有降温和净化空气功效的WEPC(环保型多孔涂层)路用涂层,分析功能材料掺量对涂层基本性能的影响规律,借助室内外测温试验全面评价了不同涂刷量下WEPC涂层的降温效果。借助空气净化性能试验箱对WEPC路用涂层试件在升降温过程中的汽车尾气成分及含量进行了测试,全面评价不同温度下WEPC涂层的净化空气效果。通过表面构造深度和抗滑摆值试验、磨耗试验、车辙试验及耐久性试验等确定了WEPC涂层的路用性能,采用扫描电镜和红外光谱分析手段研究多孔属性的环保型路用涂层材料的微观结构。结果表明:功能材料掺量(质量分数,下同)为20%时WEPC涂层具有良好的基本性能;WEPC涂层具有良好的降低路面温度功效,涂刷量越大降温效果越显著,降温幅度最高可达10℃,综合WEPC涂层基本性能和降温效果,推荐最佳涂刷量为0.8kg/m~2;WEPC涂层在不同温度下均具有一定的净化空气功效,升温区间下的净化效果较好,其对PM2.5和PM10的净化率可达40%以上,CO_x、NO_x及SO_2的净化率在25%左右;WEPC涂层的抗滑、耐磨耗、高温稳定及耐久性等各项路用性能良好,且均满足相关规范要求;功能型材料能够稳定均匀地分散于涂层材料中,并使涂层材料中出现了一些新的官能团。     

基于多层次模糊综合评价的路用基层材料甄选分析

针对水泥、石灰稳定集料及离子加固土等常用筑路基层材料,综合考虑材料的可获得性、施工要求、耐久性、承载能力、能耗、环保性、材料经济费用和使用寿命8种影响因素,在建立决策指标的层次结构及评价指标的模糊关系矩阵的基础上,通过层次分析法构建了基层材料选择的多层次模糊综合评价模型,并由模糊数学运算得到了不同材料的综合性能排序,进而提出了路用基层材料选择的最佳方案.多层次模糊综合评价模型的评价指标易于量化,准确性高,适用于解决多因素影响下基层材料的选择问题.研究成果为路用基层材料的合理选择提供了理论基础与技术保障.     

既有加固边坡锚杆结构健康状态诊断方法及其应用研究

目前对加固治理后的边坡健康状态,边坡加固结构的使用寿命与维护方面研究很少.针对既有加固边坡锚杆结构耐久性评价影响因素指标的灰色和模糊性问题,基于灰色关联度分析与模糊识别理论,建立既有加固边坡锚杆结构健康状态诊断方法,确立边坡加固锚杆结构健康诊断指标体系和指标评判基准,根据加固边坡锚杆耐久性评价的各项指标的变异程度,提出了基于信息熵和复合权重的评价指标融合赋权方法.研究结果表明:本文提出的既有加固边坡锚杆健康状态诊断方法能够全面系统地反映既有加固边坡工程的整体健康状态,评判结果可靠合理,从而为锚杆结构的设计、施工和维护提供了一定的参考价值,也为既有边坡加固工程的健康诊断提供了一种新的方法,具有重要的工程实际意义.     

道路再生骨料混凝土试验

通过再生骨料的室内试验，确定了再生骨料的工业化生产技术．通过道路再生混凝土配合比设计，确定了最优的配比及较合理的外加剂．试验结果表明，用低水胶比、高效减水剂、粉煤灰和硅灰作掺合料，控制再生骨料的最大粒径，可以制备出高流动性、高耐久性和高抗折强度的高性能路用再生混凝土。     

武器装备作战效能评估指标体系指导模式

为完成装备论证工作,构建完备合理的效能评估指标体系指导模式,该文归纳与综合现有的效能涵义及结构要素,提出一套抽象的效能评估指标体系指导模式.首先归纳出5类效能评估指标体系指导模式,再建立武器装备类型条件与效能评估指标体系指导模式的匹配接口,并提供指导模式的实例化方法.利用该文的指导模式,以某主战装备的效能评估指标构建为例,推出了合适的效能评估指标体系.结果表明,该指导模式对评估指标体系的构建过程起到重要的向导作用.     

双组分道路交通标线研究进展

为了有效提高双组分道路交通标线的路用性能,促进双组分道路交通标线的推广应用,本文通过梳理国内外对双组分道路交通标线路用性能的最新研究成果,简要介绍了双组分道路交通标线材料体系及其固化原理,总结了道路标线耐久性的评价指标,并探讨了温度、雨水侵蚀、紫外辐射以及车辆磨耗等对其的耐久性的影响。同时,论述了面撒玻璃珠和发光材料对提升道路交通标线可视性的效果,结果表明,面撒密度范围9%~24%的高折射率玻璃珠和添加发光粉SrAl2O4:Eu²⁺,Dy³⁺对道路标线可视性提升效果最佳。此外,阐述了组成设计优化、纳米材料(纳米TiO2、纳米填料和纳米粘土)等方法改善道路交通标线的路用性能的方法,并在此基础上对未来的发展和研究方向进行了展望,以期推动双组分道路交通标线的发展,助力交通强国建设。     

沥青类别对沥青混凝土疲劳耐久性能影响的试验研究

在马歇尔试验的基础上,确定了不同沥青含量条件下AC-l3I的最佳沥青含量,通过对沥青混凝土的疲劳耐久性试验及各项路用指标的车辙试验,结果表明,采用SBS改性沥青的混合料具有良好的路用性能,经济效益和社会效益良好。     

直喷汽油机涡轮增压性能匹配的三线工况数值模拟法

涡轮增压器与汽油机数值匹配的传统研究主要侧重于外特性工况,但单一的外特性工况匹配合理不能保证涡轮增压器与汽油机在整个工作范围都匹配合理。针对涡轮增压器数值匹配过程中仅研究外特性工况的局限,阐述了三线工况法的基本原理,通过GT-Power软件建立一款直喷涡轮增压汽油机的全负荷热力学模型,并将该模型向部分负荷工况扩展为适用于三线工况法的热力学模型,最后将热力学模型应用于3款增压器的匹配研究。结果表明:三线工况法可直观地反映出原增压器与发动机在整个工作范围的匹配问题,利用此评价方法重新选配增压器后,可提升增压器与发动机在整个工作范围的匹配性能。三线工况法克服了仅研究外特性工况的局限,为预选及优化增压器提供了一种数值评价方法。     

骨料级配对相变沥青混合料性能的影响

相变沥青混合料是一种可以调节沥青混凝土路面温度的新型功能性路面材料,其中,沥青混合料骨料级配对相变沥青混合料的路用性能和调温性能有何影响值得深入研究。本文选择两种复合定型相变材料(CPCM)石蜡/膨胀石墨/高密度聚乙烯(简称为PHDP)和道路温度调节材料(简称为DTC)两种相变材料,首先利用傅里叶红外光谱(FT-IR)试验,对CPCMs与沥青之间的反应进行了定性分析。其次,分别制备级配类型为AC-16与AC-20的相变沥青混合料,通过路用性能试验和调温试验评价不同骨料级配对相变沥青混合料路用性能与调温效果影响影响。结果表明,两种CPCM与沥青之间均为物理反应;相比级配类型AC-16,AC-20可以显著提高含PHDP的相变沥青混合料的路用性能与调温效果,但是对于含DTC的相变沥青混合料的改善效果不显著。     

贫沥青碎石缓解层抗裂效果与路用性能研究

采用新型材料贫沥青碎石(LAG)作为缓解层以有效解决半刚性基层路面易产生反射裂缝的问题.为研究其抗裂效果,通过模拟实际道路中车轮作用,开发出一种简单易行的抗裂性能试验方法.以开裂寿命、断裂寿命和裂缝发展速率作为抗反射裂缝能力评价指标,分析不同沥青用量的贫沥青碎石和其他3种不同抗裂材料的抗裂效果,进一步选取抗变形、渗水性能和抗冲刷能力进行路用性能验证.结果表明:材料开裂后,在开裂和断裂寿命基础上采用裂缝发展速率评价抗裂效果更直观合理;贫沥青碎石在最佳沥青用量下抗反射裂缝能力最优,6种材料抗裂效果依次为LAG2LAG3LAG1ATB-25ATPB-25AC-25;贫沥青碎石各项路用性能指标均符合要求,可作为半刚性路面缓解层来延长道路使用寿命.     

重型车用柴油机废气发电复合涡轮行驶工况的适应性

针对发电复合涡轮形式对发动机余热回收效果的影响,建立了详细的某重型柴油机废气涡轮回收整车仿真平台,构建了电辅助复合涡轮、并联复合涡轮、纯电动复合涡轮和串联复合涡轮4种形式废气能量回收方案,对比分析了这4种典型的复合涡轮结构在发动机外特性、瞬态工况和道路运行工况下的废气能量转换效率及节油效果.研究结果表明,不同的驾驶工况应选用不同的复合涡轮形式;采用基于涡前压力动态优化控制,是实现发动机功率与涡轮发电功率合理分配、达到发动机总体效率优化的关键.研究结果对于复合涡轮结构选型以及发电复合涡轮与发动机的匹配与集成具有指导价值.     

基于低载强化的轮边减速系统耐久性试验研究

基于上海市标准道路循环工况,外推轮边减速系统关键部件载荷谱.根据材料低载强化特性确定减速系统磨合试验规范.基于Miner线性累积损伤理论,制定了电驱动系统耐久性试验规范,预估了减速系统耐久性里程.实施了耐久性台架试验,试验结果表明:样机满足设计的耐久性里程要求,齿轮的弯曲疲劳强度具有足够的可靠性储备,具有一定的轻量化空间.在保证可靠性、耐久性的前提下,该方法为汽车关键零部件的轻量化提供参考.     

金属基生物活性复合涂层的研究现状与展望

在生物活性涂层材料中，复合涂层的性能明显优于单一涂层，本文评述了国内外金属基生物活性复合涂层的制备方法与特点，以及其广阔的发展前景，认为具有热膨胀系数梯度、孔隙度梯度和生物活性梯度的梯度结构是最理想的复合涂层结构。     

应用中国典型道路的道路耐久性试验研究

提出一种基于典型道路的整车加速耐久性试验设计方法。首先通过主观评价选取37条中国典型道路,包括试验场道路共42条道路,并进行道路载荷预测试与伪损伤计算,通过道路载荷类型判断并选择19条载荷伪损伤较大的道路,并进行全面的道路载荷测量。为确定最佳的试验道路组合与循环次数,以整车道路载荷伪损伤最大和试验里程最小为优化目标,以19条道路各自循环次数为设计变量,建立多目标优化模型,并综合考虑道路类型及其构成比例,选取1组最优解作为加速耐久性试验路线。最后,选择2台同批次量产车,分别在试验场和设计的典型道路路线上进行加速耐久性试验。研究结果表明:在满足道路载荷伪损伤和行驶里程要求的同时,应用设计的中国典型道路进行加速耐久性试验,其效果与在试验场进行加速耐久性试验结果等效。     

防淡水壳菜附着涂料的快速评价指标体系

涂料防止淡水壳菜附着是一种相对可行、高效的防治方法,提出能够快速评价防附涂料效果好坏的指标是筛选防附涂料的关键依据。该文利用人工附着试验研究了市场上17种商用混凝土防护涂料(聚脲、硅烷、环氧树脂等)防止淡水壳菜附着的效果,分析不同材料上的附着足丝数、附着力强度、表面接触角等,提出防护涂料防淡水壳菜附着性能的快速评价指标。结果表明:淡水壳菜的平均附着足丝数和平均附着力与材料表面的接触角呈负相关关系,与表面自由能色散力分量(Fowkes法)呈正相关关系,与固液界面能(ZDY法)呈负相关关系,与固体表面自由能(ZDY法)呈正相关关系。因此,涂层表面的接触角、表面自由能色散力分量、固液界面能和固体表面自由能等指标大小可以作为防附涂料效果好坏的快速评价指标,将为南水北调等跨流域大型调水工程防附涂料的选择提供科学指导。     

复合相变蓄热涂层的蓄放热调温特性

相变材料（PCM）与建筑围护结构相结合,可以有效利用间歇性可再生能源不均匀分布的特点,在温度变化较小的情况下吸收大量的热量,减小室温的波动。本文将微胶囊相变材料加入到腻子粉中制备复合相变涂料,利用扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TG）对其微观形貌、相变特性和热稳定性进行表征。将复合相变涂料应用于水泥板内表面,研究微胶囊相变材料(MPCM)含量对复合相变涂层蓄热调温性能的影响。结果表明：复合相变涂层的温度变化速率比普通涂层慢,随着微胶囊相变材料含量的增加,复合相变涂层与普通涂层的表面温差呈递增趋势。复合相变涂层能明显降低峰值温度和温度的波动范围,起到调节室温的作用。微胶囊相变材料含量从0％增加到30％,复合相变涂层与普通涂层的温差逐渐增大,最大为3.2 ℃。与普通涂层相比,随着微胶囊相变材料含量的增加,复合相变涂层室内温度保持24～28 ℃的时间逐渐增加,微胶囊相变材料含量为30％的复合相变涂层室内温度保持24～28 ℃的时间比普通涂层延长23.5 min。     

寒区路基土PAMCATS固化剂的固化机理

为了研发出适合中国寒区特点的土壤固化剂,利用化学分析方法,将具有表面活性的高分子材料聚丙烯酰胺(PAM)作为主要成份,添加了铝盐、石灰等其他的辅助成份,组成了PAMCATS固化剂。分析了聚丙烯酰胺与土、石灰和铝盐的作用;在实验室内进行了强度、水稳定性、冰冻耐久性、加州承载比和回弹模量试验,并修筑了试验路段,进行了道路试验。试验结果表明,掺加了PAMCATS固化剂的固化土,具有良好的固结强度、水稳定性、冰冻耐久性和路用性能。     

深海环境通用自清洁防污涂层的研究

针对我国深海防污研究与应用刚起步且防污涂料产业技术及工艺落后的现状,该项目从我国南海资源勘查开发的迫切需求出发,优选出了综合性能优良的4种防污涂料基础材料——2种含辣素功能结构的丙烯酸金属盐树脂和2种二硫代二丙酰胺防污剂,并优化了其制备工艺,实现了规模化生产;针对南海的应用环境,通过复配技术优化防污涂料配方体系,研发了具有通用技术特性的自清洁防污涂料,并实现了规模化生产,在潜标、船舶等设施上进行了示范应用,效果良好;从防污性能加速评价方法和具有协同防污作用的防污涂料复配技术方面完善防污涂料理论与技术体系,探索深海环境防污涂层技术体系及其应用。     

水泥稳定碎石用硬质砂岩关键性指标

针对硬质砂岩在半刚性基层中应用缺乏相关技术标准,造成就地取材技术上的困难,采用Pearson简单相关系数分析路用性能指标与原材料技术指标的相关系数,根据相关系数的排序,给出了硬质砂岩用于水泥稳定碎石基层的关键性质量控制指标,即坚固性试验后集料压碎值、岩石饱水抗压强度、集料压碎值、坚固性试验后岩石饱水抗压强度和吸水率5个指标。坚固性试验是评价砂岩质量的重要条件试验,在进行该试验时,可同时测定材料的坚固性质量损失率,也可作为原材料质量的控制标准。结果表明,硬质砂岩的强度与耐久性是影响水泥稳定碎石混合料路用性能的关键因素。