自封式封井器胶芯大变形分析

讨论了橡胶超弹性材料有限元分析的理论基础及计算方法，并测定了有限分析中丁晴橡胶的Ｍｏｎｅｙ材料常数，用有限元法对自封式封井器进行了大变形分析，得到了胶芯在各种工况下的变形及应力情况，讨论了胶芯尺寸对密封性能的影响，为胶芯的合理设计提供了必要的依据．     

球型防喷器胶芯安全性能与结构优化

为了评价球型防喷器胶芯的安全性能,以球型密封胶芯为研究对象,通过材料拉伸和压缩试验,获得了胶芯的最优本构关系数据,并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析,找到了常规胶芯在密封过程中的变形规律,并对优化后的胶芯结构进行了安全性能评价分析。结果表明：胶芯向中心收缩的过程中,胶芯上部的橡胶沿径向方向的变形最大,胶芯向中心方向挤出的橡胶逐渐减少,最大接触压力值发生在胶芯棱边与钻杆接触的区域,改进后胶芯和钻杆的平均接触压力及密封长度相对改进前的变大。确定球型胶芯密封段最优倒角切削量+5 mm,该结构形式的球型胶芯密封性能较好,有助于提高球型胶芯的使用寿命。     

防喷器胶芯的光弹实验研究

介绍了利用光弹实验方法在橡胶等制品有限变形条件下应力分析方法，通过防喷器胶芯的光弹实验，得到了其可能引起破坏的原因，为设计改进提供了依据。     

连续油管用闸板防喷器矩形胶芯的特性研究

针对井控风险中闸板防喷器密封胶芯经常在关键密封位置失效这一问题,设计了连续油管用闸板防喷器的矩形胶芯,建立了矩形胶芯的三维物理模型,运用静力学理论进行其力学性能分析,胶芯受力考虑为液压推力和井内介质压力的相互累加作用,进而推导出矩形胶芯密封力计算式。运用有限元法进行材料非线性分析,研究了弹塑性能,得到矩形胶芯可承受的最大液压推动力是19 MPa,当0≤F0≤8 MPa时,为弹性变形阶段;当8F010 MPa时,为弹塑性变形阶段;当10≤F0≤19 MPa时,胶芯塑性变形显著。并用ANSYS疲劳寿命分析工具,得出矩形胶芯在10 MPa液压推动力下的疲劳寿命循环次数约为134 700,疲劳使用系数为0.074 26。研究表明,该矩形胶芯能够有效解决常规胶芯在关键密封位置失效的问题。     

不同沥青胶结料重复蠕变试验研究

利用重复蠕变试验,对3种不同类型沥青结合料进行高温性能评价,试验结果表明,橡胶沥青高温性能明显优于SBS改性沥青,基质沥青最差。对不同粉胶比橡胶沥青胶浆试验分析发现,累积变形增长率随粉胶比变化呈现出峰值关系,粉胶比为0.3时橡胶沥青胶浆高温性能最差,进行橡胶沥青混合料设计时,粉胶比应尽量远离此值。     

连铸坯液芯轧制的模拟实验与计算

对连铸方坯带液芯轧制的工艺进行了计算机模拟实验的分析，指出了方坯带液芯轧制时的变形特点、应力、应变的变化趋势，以及液芯率的大小对轧制能耗和应力、应变及变形规律的影响．在有液芯存在时，轧件的上下表面向内凹陷，侧面易于形成单鼓变形，并且随液芯率的增大而增大；同时由于静不定的作用引起轧件角部的旋转．加上变形的作用，将导致边部应力大大增加，其表现出来的变化是先减小而后增大的趋势．     

深度降解橡胶沥青胶浆黏弹特性试验

为了对深度降解橡胶沥青胶浆体系进行黏弹特性分析并对其相态结构定量评估,采用双螺杆挤出机对传统橡胶粉进行深度降解,结合动态剪切流变学分析传统橡胶沥青胶浆与深度降解橡胶沥青胶浆特性,借鉴多分散聚合物Han曲线原理对橡胶沥青胶浆体系相态结构进行定量判断。通过常规检测及应变扫描、温度扫描、频率扫描等动态剪切流变试验,从黏温指数、相位角、复数模量、车辙因子和损耗因子等指标评价2种橡胶沥青胶浆体系黏弹特性,定性分析深度降解橡胶粉对橡胶沥青胶浆体系黏弹特性的影响,并对其相态结构性能进行研究。研究结果表明:采取感温指数作为橡胶沥青胶浆体系温度敏感性能的评价指标,当橡胶粉掺量(质量分数,下同)为20%时,橡胶沥青胶浆体系确定的最佳粉胶比为1.0;不同粉胶比条件下橡胶沥青胶浆黏弹特性区间出现平移扩张,相同粉胶比条件下,经过深度降解的橡胶沥青胶浆体系较传统橡胶沥青胶浆体系应变区间缩小;通过温度扫描及频率扫描试验得出深度降解橡胶沥青胶浆体系的黏弹特性较好;在相同温度、相同粉胶比条件下,深度降解橡胶沥青胶浆体系的复数剪切黏度较小,呈现出较好的流动特性;温度扫描条件下,当粉胶比为1.0时,深度降解橡胶沥青胶浆体系Han曲线斜率最大。     

浸胶用间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)成膜性及其胶膜撕裂性能的研究

浸渍液在帘子线表面形成的胶膜情况及膜的撕裂性能是影响玻璃纤维与橡胶之间抗疲劳粘合界面破坏的主要原因。分析研究了由间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)组成的纤维增强橡胶复合材料浸胶剂的成膜性能，并从R／F、RF／L及L的不同种类及比例研究了成膜性及胶膜的撕裂性能，为分析玻璃纤维增强橡胶复合材料界面破坏和生产上确立最优的浸胶液提供了一定的依据。     

井控半封闸板体失效机理与密封性能研究

为了提高井控半封闸板防喷器(blowout preventer, BOP)安全性能,对现役的半封闸板防喷器进行了失效分析及密封性能评价,完成了闸板体的表征测试以及材料拉伸和冲击试验,通过溢流关井时半封闸板受力分析,基于闸板体材料应力应变测试数据,建立了全尺寸半封闸板防喷器模型,在井下高压流体和油缸压力复合载荷下对闸板体和密封胶芯的力学性能进行了仿真研究。结果表明：当油缸压力超过9.4 MPa,闸板本体的凹槽根部刚好进入屈服变形,最大等效应力发生在闸板本体的凹槽根部,导致闸板体过早断裂失效。胶芯与闸板上端接触区域的应力集中最为明显,可见由于复合载荷的作用,胶芯上部受到挤压作用,产生严重变形,进而失去密封能力。最后提出了减小闸板应力集中的措施。研究成果为溢流情况下半封闸板防喷器的安全操作提供指导依据。     

纳米技术在橡胶复合材料改性中的应用

分析了纳米技术对橡胶复合材料增韧增强的理论，指出纳米增强是橡胶高胶增强的必要手段。利用纳米技术对橡胶复合材料进行改性，可使其性能更加优异。综述了橡胶纳米复合材料的制备技术及其研究进展。     

制备 UO_2 燃料核芯的全胶凝方法及其进展

为研制１０ＭＷ高温气冷堆所需致密ＵＯ２燃料核芯，研究发展了一种全新的溶胶—凝胶流程——“全胶凝”流程。总结了“全胶凝”流程的机理和优越性，与传统的溶胶—凝胶方法进行了对比。报道了优化后的全胶凝工艺、讨论了关键步骤的控制方法。并报道了制得的ＵＯ２核芯产品的优异性能和目前的工艺发展水平、规模。     

脱硫橡胶沥青胶浆高温性能研究

研究对脱硫橡胶沥青的特点进行剖析,制备脱硫橡胶沥青胶浆,利用锥入度试验展开对脱硫橡胶沥青胶浆高温性能的研究。研究结果表明:脱硫橡胶沥青胶浆锥入度小于KLMY90#基质沥青胶浆及40目橡胶沥青,抗剪强度大于后两者,脱硫橡胶沥青胶浆高温性能最佳。     

NOMEX蜂窝芯等效弹性模量的非线性分析

提出了NOMEX蜂窝芯材料基于磁场和摩擦吸附原理的固持方法. 固持过程中，为了提高铁粉的填充效率，采用了固定有限区域的方法，而非填充区域蜂窝芯受到铣削力的作用，蜂窝面发生变形，产生过切. 为了控制蜂窝变形不超过工程允许误差，需要对蜂窝芯力学性能进行分析. 将蜂窝芯零件高速铣削过程中的变形归属于薄板大挠度变形问题，得出了具有非线性响应的蜂窝芯材料等效面内弹性模量，克服了线性分析导致的误差. 针对方向舵蜂窝芯的实际加工结果表明，利用具有非线性响应特征的等效面内弹性模量进行铁粉填充优化，可以减少70％的铁粉填充面积，同时，加工精度达到了±0.1mm.     

橡胶隔震支座竖向性能试验研究

为了全面评价隔震橡胶支座的竖向性能，特别是在压缩剪切变形状态下的竖向性能．对铅芯橡胶支座和天然橡胶支座的竖向性能进行了试验研究，分析了这两种隔震支座在压缩剪切变形状态下偏压竖向刚度以及竖向变形量等特性。结果是随着剪切变形的增加，隔震橡胶支座的竖向刚度逐渐减小；由剪切变形和竖向压力产生的竖向沉降量的比例是不断变化的。因此，在全面评价橡胶隔震支座特性时，单纯压缩竖向刚度不足以全面反应橡胶隔震支座的竖向压缩性能．     

关于几个橡胶品种在海南民营胶园定植的建议

天然橡胶作为经济建设和国防工业的重要原料，越来越被国家重视，在各级各项有利政策的扶持下，海南天然橡胶产业正迅猛发展，尤其是民营橡胶的发展优为突出。但是由于胶农对橡胶品种特性和所在地区气候条件认识不够，致使橡胶品种定植不科学，不能充分地发挥品种潜能，不能获得较大的经济效益。因此，正确引导胶农正视品种与地域的匹配等定植问题，是非常必要的。笔者根据自己多年的实践经验（从事橡胶科技成果转化，应用及推广工作），希望把生产上常用的好品种推荐给胶农，并给胶农提供了可行性建议。     

接枝杜仲胶对干法橡胶沥青混合料的改性机理与效果

利用国内特有天然橡胶——杜仲胶来建立橡胶粉与沥青之间的化学链接.首先通过橡胶粉干拌杜仲胶后的微观分析和宏观表象,发现杜仲胶的双键结构可以与橡胶粉的硫交联硫化;并将杜仲胶接枝于沥青氨基反应的马来酸酐,在杜仲胶与沥青之间产生化学链接.然后通过对橡胶沥青微观和路用性能,以及干法橡胶沥青混合料高低温、水稳性及力学性能进行试验,研究了杜仲胶、国外进口橡胶反应剂的改性效果.试验结果表明:杜仲胶可以促进橡胶粉的硫化,但没有建立硫化橡胶粉和沥青反应的网络,橡胶沥青混合料性能提高不明显;杜仲胶接枝马来酸酐后,建立了硫化橡胶粉与沥青的反应网络,橡胶沥青混合料性能提高明显,改性效果达到国外产品的水平.因此,杜仲胶只有通过接枝,才能真正达到使橡胶粉与沥青产生化学反应的目的,而这正是干法橡胶沥青混合料的根本.     

预应力钢丝缠绕超高压筒体的应力及变形分析

本文分析了预应力钢丝缠绕超高压筒体的应力及变形。由于钢丝层和工作载荷对芯筒的作用力均不能沿轴向全长作用，因而在简体的两端发生弯曲变形，引起应力和变形重新分布。本文从理论上分析并计算此种应力及变形，这对超高压容器的强度及密封设计是很重要的。本文还将计算结果简要地和有限元计算值及实测值进行比较。     

液芯轧制的变形特点

液芯轧制的变形属于两相(固相、液相)变形,是塑性变形的新领域。 本文主要讨论液芯轧制时轧件的变形规律,如:在相同的压下制度时产生的不均匀宽展;轧后轧件纵向产生厚度差;轧件的总延伸和鱼尾量随轧件的液芯率而变化,在轧件表面产生交接痕及裂纹等。     

常规螺杆钻具定子衬套的热力耦合分析

基于传热学原理,采用有限元法分析橡胶衬套的热力耦合效应,讨论衬套温升的物理机理.分析衬套的温度场分布特点及热应力应变规律;研究橡胶硬度、泊松比以及静压、转子转速、地层温度、压差对衬套温升的影响.研究结果表明:均匀温度场的温升越高,衬套的热应力和变形就越大;衬套的非均匀温度场呈椭圆形分布,温度梯度较大;衬套的温升、最大热应力及变形量随着橡胶硬度、泊松比、地层温度的增大而减小,随静压、压差的增大而增大.通过与现场失效实例对比,验证了分析结果的正确性和可靠性.     

连铸坯液芯轧制的模拟实验与计算

对连铸方坯带液芯轧制的工艺进行了计算机模拟实验的分析,指出了方坯带液芯轧制时的变形特点、应力、应变的变化趋势,以及液芯率的大小对轧制能耗和应力、应变及变形规律的影响.在有液芯存在时,轧件的上下表面向内凹陷,侧面易于形成单鼓变形,并且随液芯率的增大而增大;同时由于静不定的作用引起轧件角部的旋转.加上变形的作用,将导致边部应力大大增加,其表现出来的变化是先减小而后增大的趋势.