基于DIC系统的PE-HD力学性能

基于数字图像相关法(DIC)研究了加载速率和汽油浸泡时间对高密度聚乙烯(PE–HD)材料拉伸性能的影响。实验表明,PE–HD材料的屈服应力随加载速率的增加而增加,但随加载速率的增大,其对屈服应力的影响逐渐减小;断裂伸长率随加载速率的增加明显减小;屈服应变不随加载速率的改变而改变;计算出各加载速率下材料的拉伸弹性模量大小。经汽油处理过的PE–HD屈服应力和拉伸弹性模量随浸泡时间快速下降随后趋于稳定,材料的强度降低到一个稳定的值。     

不同高径比砂岩破裂机制与声发射特性对比研究

为探究尺寸效应对岩石加载过程中力学及声发射特性的影响,对5组直径相同、高径比不同的砂岩试样进行单轴压缩试验,并同步监测加载过程中的力学及声发射信号,对比分析不同尺寸试样加载过程中的力学特性与声发射信号变化特征发现:砂岩的抗压强度与弹性模量均随高径比的增加而减小,但当高径比达到某一数值时,两者趋于稳定;随着高径比的增加,试样的破坏形式呈现出劈裂破坏-锥形破裂-剪切破裂的变化规律;在整个加载阶段,小高径比试样的AE事件表现为多而分散,随着高径比的增加,大高径比试样的AE事件表现为少而集中。     

玻璃微珠填充PS复合材料中超声波传播特性研究

通过水浸法研究了玻璃微珠填充聚苯乙烯(PS)复合材料的超声波传播特性。分别采用不同粒度和用量的玻璃微珠填充PS,研究其对超声波在复合材料中的声速、声衰减系数的影响。结果表明:当玻璃微珠粒径远小于波长时,声速随着玻璃微珠用量的增加而增大,而此时粒子尺寸的变化对其影响不大;声衰减系数则随玻璃微珠用量的增加而变化很小。当粒径接近波长时,声速随玻璃微珠用量增加而减小,而声衰减系数在低玻璃微珠用量时呈线性增大趋势。     

水性环氧树脂流变性

利用反应型乳化剂制备了水性环氧树脂乳液,利用红外光谱对反应型乳化剂进行结构表征,采用流变仪测定了水性环氧树脂乳液在不同条件下的流变行为,结果表明:水性环氧树脂乳液属于非牛顿流体;对于一定含水量的乳液,温度一定时,黏度随剪切速率的增大而减小,剪切速率一定时,黏度随温度的增大而减小;乳液温度和剪切速率一定时,黏度随含水量的增加而先增大后减小;对于一定含水量的乳液,流动活化能随剪切速率的增大而减小;乳液的剪切速率一定时,流动活化能随含水量的增加而先增加后减小。     

加卸载应力路径对砂岩能量演化机制的影响

为了明确应力路径对砂岩能量演化的影响,采用RMT岩石力学试验系统开展了砂岩三轴和不同卸围压速率试验,详细分析了不同应力路径下砂岩破坏过程中吸收总能量、弹性应变能和耗散能的演化规律.结果 表明,加载和卸围压应力路径下,砂岩屈服前吸收的总能量基本都以弹性应变能的形式存储,弹性应变能的增速与吸收总能量的增速保持一致,并逐渐增大.弹性应变能在单轴时经历较短的慢速增加阶段;三轴时随着围压的增大,慢速增加阶段越加显著,且在后期其增速很小;卸围压阶段弹性应变能基本保持不变.砂岩单轴耗散能出现较早表明内部损伤发展较早;三轴屈服阶段后期耗散能增速加快表明该阶段内部损伤发展加快;卸围压阶段耗散能线性增大表明内部损伤稳步发展.砂岩峰值处弹性应变能与吸收总能量的比值在单轴时最大,随着围压或初始围压的增大逐渐减小并趋于稳定;在相同围压下,卸围压应力路径下弹性应变能与总能量的比值小于三轴加载应力路径下的比值.在0.01 MPa/s卸围压速率下,弹性应变能与吸收总能量的比值受初始围压影响大,而1 MPa/s卸围压速率下,受初始围压影响小.砂岩弹性储能极限随着破坏时围压的增大按线性规律增大,加载应力路径相对卸围压应力路径能够提高砂岩的弹性储能极限.以上成果从能量演化角度分析了地下工程稳定性,具有一定的指导意义.     

DNAN基熔铸混合炸药慢烤燃的尺寸效应

利用自行设计的烤燃试验装置,采用多点测温方式,以1.0℃/min的升温速率对3种不同装药尺寸的DANA基熔铸混合炸药进行慢烤,测量烤燃弹的温度变化,以此为基础,建立烤燃弹的计算模型,利用FLIENT软件对不同装药尺寸的烤燃弹进行了数值模拟,研究装药尺寸对DNAN熔铸混合炸药烤燃响应特性的影响。结果表明,约束条件和升温速率不变时,装药尺寸对DNAN基熔铸混合炸药的响应温度有明显影响,装药直径为19mm的烤燃弹在升温速率1.0℃/min下,当长径比小于4时,炸药的响应温度随长径比增大呈指数降低趋势,同时响应时间随装药尺寸增大也呈指数衰减;当长径比大于4时,炸药的响应温度趋于恒定,响应时间也基本不变。在升温速率不变时,DNAN熔铸炸药的相变温度与尺寸无关,在1.0℃/min升温速率下的炸药点火位置均在药柱中心,点火区域与装药尺寸呈几何相似。     

有机玻璃YB-DM-11的疲劳裂纹扩展特性研究

研究了试样类型、应力比对有机玻璃YB-DM-11疲劳裂纹扩展速率、疲劳裂纹扩展平均寿命的影响。结果表明：试样类型对有机玻璃疲劳裂纹扩展速率影响很小,但紧凑拉伸试样的寿命大于中心裂纹拉伸试样;对于中心裂纹拉伸试样,当应力比为正时,应力比增大,疲劳裂纹扩展速率增加,疲劳裂纹扩展平均寿命减小;应力比为负时,裂纹闭合效应导致裂纹扩展加速;负应力比时的裂纹扩展速率大于正应力比,但疲劳裂纹扩展平均寿命明显小于正应力比。     

微乳液体系中脂肪酶催化合成酯反应的动力学研究

不同的微乳液体系中,脂肪酶催化合成酯的反应受脂肪酶浓度、正己酸浓度、正丁醇浓度的影响。结果表明:反应初始速率V0随正己酸的初始浓度的增大而增大,随正丁醇的初始浓度的增大而减小;当十二烷基聚葡糖苷(C12G1.50)量较小,C12G1.5的浓度对反应初始速率V0影响不大;C12G1.5量较大时,反应初始速率V0随C12G1.50浓度增大而增大。固定C12G1.50的浓度不变,当正己酸浓度较低时,反应初始速率V0随正丁醇浓度增大而减小;当正己酸浓度较高时,反应初始速率V0随正丁醇浓度增大而增大。     

新型穿流式搅拌桨研究 I.全混状态下的水射流实验

穿流式搅拌桨桨叶上的开孔所引起的射流对于提高搅拌效率、降低搅拌能耗起着重要的作用。采用模拟实验方法,研究了全混状态下喷孔出口流速、孔径和孔长对水射流半扩展角β和源点xp/D的影响。研究结果表明:喷孔孔径、孔长以及喷孔前流体的湍动程度对射流发展有很大影响,存在一临界喷孔长径比(H/D)0,1.31 (H/D)0 1.67。当H/D≤(H/D)0时,β随速度(或Re)增加而增大,xp/D随Re增加变化很小;当(H/D)>(H/D)0时,β随速度(或Re)增加而减小,xp/D随Re增加而减小。为了获得较好的混合效果,搅拌桨桨叶上的开孔所引起的射流应有尽量大的扩展效果,因此桨叶上开孔的长径比应小于(H/D)0。     

载重子午线轮胎帘线受力有限元分析

基于ABAQUS非线性有限元分析软件建立12.00R20载重子午线轮胎有限元模型,并分析轮胎在标准充气压力、不同载荷条件下静态加载时帘线受力变化的基本特征.结果表明,负荷对轮胎接地区域内帘线受力影响显著,带束层和胎体帘布层以接地影响区边缘为帘线受力变化的分界点;胎圈部位胎体帘线受力随载荷增大而减小的幅度很小,有利于减小胎体端部的应变.     

微通道反应器内CO2传质反应行为研究

以水平放置圆形截面的微通道反应器,进行K_2CO_3-CO_2两相流传质实验。研究气速、液速、管径以及反应时间对微通道中瞬时吸收速率及气液两相传质的影响。实验结果表明:雷诺数Re与流动状态关系与传统理论类似;微通道中气液两相传质系数在0.1—6 s~(-1)之间,K_(La)随液体表观速率的增大而增大;随气体表观速率的增大而减小,属于液膜控制反应;随通道尺寸的增大,传质系数减小;瞬时吸收速率随时间先增大后减小并趋于平稳。     

新型穿流式搅拌桨研究--Ⅰ.全混状态下的水射流实验

穿流式搅拌桨桨叶上的开孔所引起的射流对于提高搅拌效率、降低搅拌能耗起着重要的作用.采用模拟实验方法,研究了全混状态下喷孔出口流速、孔径和孔长对水射流半扩展角β和源点xp/D的影响.研究结果表明喷孔孔径、孔长以及喷孔前流体的湍动程度对射流发展有很大影响,存在一临界喷孔长径比(H/D)0,1.31≤(H/D)0≤1.67.当H/D≤(H/D)0时,β随速度(或Re)增加而增大,xp/D随Re增加变化很小;当(H/D)＞(H/D)0时,β随速度(或Re)增加而减小,xp/D随Re增加而减小.为了获得较好的混合效果,搅拌桨桨叶上的开孔所引起的射流应有尽量大的扩展效果,因此桨叶上开孔的长径比应小于(H/D)0.     

GHL01炸药烤燃实验的尺寸效应与数值计算

在不同升温速率下,对不同尺寸的GHL01炸药装药进行了烤燃实验,建立了烤燃实验的计算模型。分析了装药尺寸对炸药烤燃临界环境温度和响应程度的影响,根据实验结果标定了反应模型的动力学参数。结果表明,GHL01炸药的烤燃实验存在一个临界升温速率,当升温速率大于临界升温速率时,随着装药直径的增加,炸药发生点火的临界环境温度增大,当升温速率小于临界升温速率时,随着装药直径的增加,临界环境温度先减小后增大,存在极小值(即最小临界环境温度),且随着升温速率的减小,最小临界环境温度降低。GHL01炸药的临界升温速率为0.2~0.4K/min。按照GHL01炸药点火的原因不同,提出了以临界升温速率作为慢速烤燃和快速烤燃的分界点。     

煤层气脱碳工艺模拟分析

对国内某煤层气进行MDEA法脱碳工艺模拟和关键参数分析,可以得出,脱碳率和重沸器负荷随原料气压力(吸收塔压力)升高出现幅度减小性增大;存在一个最佳循环量,使得脱碳率较高而热负荷较低,且随着吸收压力增大,最佳循环量减小;原料气温度对脱碳系统影响很小,进塔贫液温度对其影响较大,存在某一进塔贫液温度点使得脱碳效果最好,且该温度点随吸收塔压力升高而增大;脱碳率随吸收塔塔板数增加而显著增大,与再生塔塔板数无关;重沸器负荷随吸收塔塔板数增加而增大和随再生塔塔板数增大而减小,且变化幅度均减小;MDEA溶液质量分数增大脱碳效果增强,一般MDEA溶液质量分数为40%~50%时效果较好;活化MDEA溶液脱碳效果远远优于MDEA溶液脱碳效果。     

DBD反应器中催化剂颗粒直径对放电功率的影响

介质阻挡放电(DBD)协同催化剂可有效脱除NOx ,在一段式DBD反应器中固体催化剂颗粒兼具有放电阻挡介质作用,可有效提高放电功率.今通过建立数学模型以及实验测试研究了在DBD反应器中填充颗粒直径对放电功率的影响规律,研究发现随填料颗粒直径增大,放电功率先增加再降低,并且随输入电压增大颗粒直径对放电功率影响更加显著.因为当填料粒径大于峰值时,在DBD反应器中随粒径增大间隙增加大,在相同条件下间隙电容小于固体颗粒电容,总电容量降低,所以放电功率随颗粒直径增大而降低.当填料粒径小于峰值时,随颗粒直径减小固体颗粒等效电容厚度变小,易被击穿,电容量降低,所以放电功率随颗粒直径减小而降低.随输入电压增大放电增强,有效面积增大,而最大有效放电面积跟填充颗粒直径有关,所以粒径对放电功率影响随输入电压增大而增强.填料颗粒直径对反应器总输入功率影响很小,因为总输入能量不仅消耗于系统放电,而且还使系统产生热量.理论模型和实验测试结果变化趋势基本一致,该结论可为DBD协同催化反应过程中选择适宜催化剂颗粒直径提供理论依据.     

高浓度球形二氧化硅粒子悬浮液流变行为研究

采用stober方法制备了单分散球形二氧化硅粒子,利用球磨分散技术制备了稳定的二氧化硅/聚乙二醇200体系,对该体系的稳态流变性能进行研究,考察了粒子浓度,粒径,温度对体系流变性能的影响。结果表明,当剪切速率小于临界剪切速率时,体系呈剪切变稀行为;当剪切速率大于临界剪切速率时,体系呈剪切增稠行为。随粒子的浓度增大体系在测试剪切速率范围内的粘度增大,临界剪切速率减小,剪切增稠幅度增大。     

常压低温条件下油煤浆黏度变化的研究

在煤直接液化过程中，油煤浆的黏度变化是工艺设计的重要参数之一．进行了常压低温条件下影响油煤浆黏度变化的实验研究，分析了溶剂、煤粒度、煤油比以及外力因素如剪切速率、温度和溶胀等条件对煤浆黏度的影响规律．实验结果表明：煤浆的黏度随溶剂黏度的增大而增大，随煤颗粒粒度增大而减小，随煤油比增大而升高．煤浆的表观黏度随剪切速率的增大而逐渐降低，表现出一定的剪切稀化性，煤颗粒在溶剂中发生溶胀，煤浆体系的黏度由于溶胀而增大．温度对浆体的黏度影响较大，黏度随温度升高而降低，通过对实验数据的数学回归，建立了一定温度范围内黏度随温度变化的定量关系式．     

三螺杆挤出机剪切-拉伸作用的理论分析

采用理论计算的方法,对三螺杆挤出机各区域的剪切、拉伸作用的大小与作用范围进行了计算,并分析了螺杆容积率对各区域流场作用的影响。结果表明:不同区域均存在剪切作用,而拉伸作用仅存在于螺槽区的法向方向与中心区的轴向方向。三螺杆挤出机高剪切区(啮合区与顶隙区)的剪切速率远大于低剪切区(螺槽区与中心区)的剪切速率,但其作用范围很窄,不及后者的1/10。螺槽区的拉伸速率比中心区的要小,而且均小于各区域的剪切作用。螺槽区与中心区的剪切速率均随容积率的增大而减小;而这些区域的拉伸速率则随容积率的增大而增大。     

硬质聚氨酯泡沫动静态劈裂拉伸的试验研究

利用双立柱微机控制电子万能试验机并结合应变分析测量系统对密度为0.54 g/cm3和0.62 g/cm3的2种硬质聚氨酯泡沫（RPUF）进行准静态劈裂以及利用分离式霍普金森压杆对密度为0.62 g/cm3的RPUF进行动态劈裂,试验研究主要考虑应变率、密度和长径比3个影响因素。结果表明,在RPUF的准静态劈裂试验中,其抗拉强度、弹性模量均随应变率的增大而提高,而随长径比的增大却呈现降低的趋势;此外,RPUF的抗拉强度与密度也有着密切关系,即材料密度越大,抗拉强度越高,而对于较高密度的材料,当应变率达到一定值后,其抗拉强度的变化不再明显;在动态劈裂试验中,RPUF的DIF值随应变率的增大而明显升高且呈非线性增长的趋势,而抗拉强度、弹性模量均随长径比的增大而降低。     

扰动对混凝土性能影响的尺寸效应试验研究

通过对初凝后终凝前的不同尺寸的混凝土试件施加扰动,测试其28 d劈裂抗拉强度、饱和面干吸水率和受压声发射特征参数,研究了扰动对混凝土性能的影响程度和试件尺寸之间存在的关系.结果表明:扰动使混凝土试件的劈裂抗拉强度降低,随着试件尺寸的增大,其强度降低幅度增大,扰动对劈裂抗拉强度的影响存在明显的尺寸效应,边长分别为70.7 mm,100 mm和150 mm的混凝土立方体试件,尺寸效应系数α分别为0.81,0.88和1.00;扰动使混凝土饱和面干吸水率增大,试件尺寸越大,混凝土受扰后的密实性越差,开口孔隙越多,吸水性变化越大,扰动对饱和面干吸水率的影响存在显著的尺寸效应,边长分别为70.7 mm,100 mm和150 mm的混凝土立方体试件,尺寸效应系数β分别为0.49,0.75和1.00;在受压加载测试的各阶段,不同尺寸的混凝土试件其声发射特征存在差异,即存在尺寸效应,其中在压密阶段尺寸效应最为显著.