金属丝网与金属橡胶材料的压缩特性对比研究

通过分析金属丝网垫和金属橡胶垫的制备工艺、细观特征并对其进行静态压缩试验,研究压缩变形量和密度对金属丝网垫和金属橡胶垫材料压缩力学性能的影响,从而分析这两种材料的承载能力和能量耗散特性。试验结果表明:金属丝网垫和金属橡胶垫材料的载荷-位移曲线具有相同的变化趋势且都具有刚度非线性特性;但是在相同的尺寸和密度下,金属橡胶垫的承载能力较金属丝网垫的承载能力强,且在相同的变形条件下金属橡胶的能量耗散能力较金属丝网垫的能量耗散能力强,即金属橡胶的阻尼性能优于金属丝网的阻尼性能。本研究可以为两类材料在减振降噪设计领域提供试验依据。     

安装预紧量对金属橡胶构件干摩擦阻尼的影响

为了研究安装预紧量对金属橡胶构件的干摩擦阻尼性能及寿命的影响,分别对预紧量为Q=1.11mm和Q=2.2mm的金属橡胶隔振器进行了静态及振动实验研究.结果表明:改变金属橡胶隔振器的预紧量,其承载能力及能量耗散性能均将发生变化,具有较小预紧量(Q=1.1 mm)的金属橡胶隔振器的承载能力及耗散振动能量的能力优于具有较大预紧量(Q=2.2 mm)的金属橡胶隔振器的相应指标,且使用寿命比较长.实验证明,适当控制金属橡胶构件的预紧量,可以实现对金属橡胶隔振器的干摩擦阻尼性能的有效控制.     

干、湿养护下橡胶细集料水泥砂浆压缩破裂及能量演化特性

开展相对湿度为95%和50%养护条件下橡胶水泥砂浆试件的单轴压缩试验,对试件压缩变形过程的破裂机理及能量转化进行了分析,建立了橡胶水泥砂浆的单轴受压理想细观模型。结果表明,与普通水泥砂浆相比,橡胶水泥砂浆单轴压缩破坏模式有很大差异,表现为裂而不散的延性破坏模式,而非普通水泥砂浆的锥形脆性破坏模式。试件破裂能量演化过程包括压密、弹性变形、破裂发展、峰后软化四个阶段,并伴随着能量输入、能量积聚、能量耗散、能量释放四个过程。降低养护湿度和增加橡胶掺量均会使试件吸收能量的速率降低,在破坏阶段试件仍然可以继续积聚弹性能,且随橡胶掺量的增加其积聚弹性能的能力越强。养护湿度对普通水泥砂浆的储能极限影响较大,对橡胶水泥砂浆的储能极限影响较小,橡胶水泥砂浆■的最大值也仅为普通水泥砂浆■的1/10左右。     

金属丝网橡胶隔振器冲击加速度响应分析

在非线性系统动力学模型基础上,结合金属丝网橡胶非线性力学特性,利用离散法推导金属丝网橡胶隔振器冲击加速度响应的递推计算公式,并将理论计算结果与试验结果进行对比分析,研究结果表明:建立的递推计算公式能够较好地反应金属丝网橡胶隔振系统受冲击载荷后的运动规律,且具有较高计算精度。     

不同高径比固体浮力材料的单轴压缩变形机制和能量耗散特征

将试验测试与数值模拟相结合,研究了不同高径比固体浮力材料在单轴压缩载荷作用下的变形机制和能量耗散特征。先使用MTS-45型万能材料试验机对五种不同高径比固体浮力材料试件进行单轴压缩试验,分析其力学响应特征和破坏模式;然后基于单轴压缩试验结果并使用ABAQUS有限元软件建立反映固体浮力材料宏观力学性能的数值分析模型,对比分析了不同高径比固体浮力材料在单轴压缩载荷作用下的变形演变机制和能量耗散历程。结果表明:固体浮力材料核心承载应力圆的扩展是压缩过程进入塑性平台阶段的一个标志,塑性平台阶段的变形特征以压缩膨胀为主。进入致密压实阶段后,随着高径比的增大试件变形由对称式双凹圆盘变形特征转变为非对称式滑移变形特征。高径比越小的固体浮力材料试件其破坏吸收的能量增加越快、峰值应力后的破坏越呈现出塑性剪切破坏特征。高径比越大,越呈现出压缩断裂破坏特征。     

弹性阻尼金属螺旋丝网夹芯结构连接工艺及力学特性

针对弹性阻尼螺旋金属丝网夹芯结构界面连接性能不明确的问题,分别采用真空钎焊和胶结两种典型连接工艺,进行了面内压缩和拉伸剪切力学性能试验,结合SEM和EDS等材料微观表征方法,展开夹芯结构界面结合的物理机制和力学特性的研究。研究结果表明：钎焊连接界面相对胶结更均匀连续,钎料中Ni、Si元素与芯材、面板中的Fe、Cr元素扩散现象明显,形成良好的冶金结合。在压缩载荷作用下,钎焊夹芯板和胶结夹芯板的损耗因子最高分别达到了0.194和0.128,两种方式制备的夹芯板都具有较大的能量耗散能力。钎焊和胶结夹芯板的拉伸剪切载荷峰值分别达到了2 589 N和1 302 N,前者峰值载荷随芯材密度的增加而增加,而后者却与之相反;两种工艺在拉伸剪切过程中的失效破坏形式明显不同,胶结表现为面板与芯材的脱粘失效,钎焊主要发生芯材金属丝网的裂纹扩展和断裂失效,未发生面/芯分离。本研究对金属多孔夹芯结构的连接和力学性能分析具有一定的理论和应用指导意义。     

一种高容量金属橡胶缓冲器研制

大兆瓦风力发电机组变桨系统出现机械损坏后将导致叶片失控,进而影响机组安全。可以在叶片的根部安装限位缓冲装置,利用橡胶变形和金属塑性变形吸收叶片旋转产生的巨大冲击能量,避免叶片自转扫到塔筒。结合ABAQUS仿真计算及落锤试验技术,介绍一种结构紧凑、免维护的高容量金属橡胶缓冲器的原理、设计计算及试验验证方法。仿真计算及落锤试验结果均表明该缓冲器的各项性能参数达到设计要求,缓冲容量超过9 kJ,能量吸收率超过70%。验证了特殊的金属薄壁框架和橡胶垫组合结构具有优良的吸能特性。     

金属橡胶构件的拉-压变形测试

金属橡胶是一种具有多孔状结构的新型减振材料,本文从对金属橡胶的拉伸和压缩实验入手,通过分析材料变形过程中的微细观结构变化,研究了金属橡胶的变形性能,最后用高阶多项式累加的方法,简单而有效的建立了反映其变形规律的经验公式.     

空心圆柱形金属橡胶非成型向阻尼特性理论研究及参数识别

金属橡胶因其优异的性能被广泛用于解决工程中的振动问题,而目前对金属橡胶非成型方向的研究较少。制备了2.5 g/cm^3,3.0 g/cm^3,3.2 g/cm^3,3.5 g/cm^3四种密度的金属橡胶,通过材料试验机对其进行1~4 Hz的正弦加载试验,获得了力-位移曲线。分析了成型方向和非成型方向动态压缩机理,以等效损耗因子为评价指标分析了加载频率和密度对其阻尼特性的影响,用参数分离法建立了非成型方向的阻尼模型,用最小二乘法进行了参数识别。结果表明金属橡胶具有各向异性,不同频率下,金属橡胶非成型向的损耗因子相差较小,随着金属橡胶密度的增加,损耗因子呈下降趋势,相较于成型方向,非成型方向具有更大的动态刚度,其阻尼性能在低频段受频率变化影响小,受密度影响大。     

不同应力路径下砂岩能耗变化规律试验研究

为研究不同应力路径下岩石的能耗变化规律,采用MTS815岩石力学试验系统开展了砂岩的单轴压缩、常规三轴和卸荷三轴试验。结果表明:耗散能曲线变化是岩石内部损伤和破裂产生的表现,在弹塑性变形阶段,常规三轴耗散的能量占岩石吸收总能量的比例最大,卸荷三轴次之,单轴压缩最小;岩石的储能极限与围压具有明显的线性关系,单轴压缩试验中岩石的储能极限最低,卸荷三轴次之,常规三轴试验岩石的储能极限最高;岩石峰前和峰后的能量耗散速率与围压也具有良好的线性关系,峰后应力跌落阶段能量耗散速率明显较峰前能量耗散速率大数倍至数十倍,说明岩石峰前损伤速率较小,而峰后却快速损伤破裂,耗散能曲线的突然变陡表明岩石破坏发生。     

Metal implants

The problem facing the implant designer is effectively one of repairing or replacing a failed component with one of a completely different material and/or design. Furthermore, the choice of material and design for implants is dictated primarily by the biological conditions within the body rather than by the loading conditions. Only a limited number of metals may be implanted into the body tissue and their properties are reviewed here. The design factors leading to a successful implant are discussed and areas for improvement are indicated.     

Key Aspects of Lithium Metal Anodes for Lithium Metal Batteries

Rechargeable batteries are considered promising replacements for environmentally hazardous fossil fuel‐based energy technologies. High‐energy lithium‐metal batteries have received tremendous attention for use in portable electronic devices and electric vehicles. However, the low Coulombic efficiency, short life cycle, huge volume expansion, uncontrolled dendrite growth, and endless interfacial reactions of the metallic lithium anode are major obstacles in their commercialization. Extensive research efforts have been devoted to address these issues and significant progress has been made by tuning electrolyte chemistry, designing electrode frameworks, discovering nanotechnology‐based solutions, etc. This Review aims to provide a conceptual understanding of the current issues involved in using a lithium metal anode and to unveil its electrochemistry. The most recent advancements in lithium metal battery technology are outlined and suggestions for future research to develop a safe and stable lithium anode are presented.     

CMC/金属(金属氧化物)复合纳米材料的研究进展

高分子纳米复合材料表现出优异的光、电、热以及力学性质从而引起广泛地关注,而羧甲基纤维素(CMC)是天然生物可降解的线性高分子多糖,是用于制备CMC/金属(金属氧化物)复合纳米材料的绿色反应介质,从而成为复合纳米材料研究的热点。文中综述了CMC/金属(金属氧化物)的制备条件、反应机理、纳米粒子的结晶结构及其特殊的性质。在此基础上,指出了CMC/金属(金属氧化物)复合纳米材料所存在的问题并对其发展趋势进行了展望。     

Transition Metal and Rare-Earth Metal Doping in SnO2 Nanoparticles

Journal of Superconductivity and Novel Magnetism - Nanoparticles of tin oxide (SnO2) doped with iron oxide (α-Fe2O3) and Europium oxide (Eu2O3) were synthesized through the solid-state...     

New Metal Fullerides

The article is a summary of recent work on the synthesis of new types of metal fulleride designed to examine the influence of various chemical factors on the physical properties of this class of material. Fullende charge spacing, orientations are examined, together with the insertion of less electropositive cations on the interstitial sites.     

Metal oxide-polymer thermistors

Composites consisting of semi-crystalline or amorphous polymers and a conducting metal oxide filler, V₂O₃, have been prepared. They exhibit relatively low room temperature resistivities, (PTC) of resistance effects of up to nine orders in magnitude, and an NTC transition near –100' C. A previously proposed model that describes the resistivity behaviour of metal-insulator composites as a function of both temperature and filler concentration has been applied to V₂O₃-polyethylene and V₂O₃-rigid epoxy composites. The predictions of this model are then compared with the experimental behaviour of the composites. In addition, SEM micrographs of the composites are shown to illustrate the wetting characteristics of the various polymers on V₂O₃.