微纳层叠共挤碳纳米管填充高抗冲聚苯乙烯/高抗冲聚苯乙烯(CNTs+HIPS/HIPS)交替层状复合材料的介电性能

利用自制的微纳层叠共挤出装置制备了2、8、32、128层的碳纳米管填充高抗冲聚苯乙烯/高抗冲聚苯乙烯（CNTs+HIPS/HIPS）交替层状复合材料,复合材料体系中CNTs+HIPS层碳纳米管的质量分数分为6%、10%两种,微层理论厚度分别为1 mm、250 μm、62.5 μm、15.6 μm。采用数码电子显微镜对复合材料的微层界面进行了分析,并测试了复合材料的导电和介电性能。结果表明：微层实际厚度与理论厚度较为一致;CNTs+HIPS/HIPS交替层状复合材料在挤出方向与厚度方向上的电阻率呈现了明显的各向异性,挤出方向上表现为高导电的特性,而厚度方向上表现为绝缘的特性;层间界面数量的增多增强了界面极化效应,极大地提高了复合材料的介电常数,且表现出较好的频率独立性,同时在低频（<10⁴ Hz）下保持了低介电损耗。     

微流控芯片光固化模塑成型的快捷加工技术

采用光固化模塑法代替传统的芯片加工方法,用液体光固化材料代替传统的热塑性高分子材料以及玻璃和硅等无机材料,研究了一种微流控芯片的快捷、低成本制作方法;同时研制出了适用于光固化材料芯片的键合方法。对键合后的芯片进行检验,实验结果表明,光固化模塑成型的微流控芯片流道精度高、完整性好、通畅度佳;芯片透光性良好,红外光及紫外光透过率分别达94%和24%;在芯片的混合流道内能形成水包油的液滴。整个制造过程能够满足微流控芯片批量化生产的要求,且相应的生产设备造价不高,降低了微流控芯片的制作成本。     

内外双层锥面熔体微分静电纺丝实验研究

为了进一步提高单喷头纤维的产量,在熔体微分静电纺丝的基础上,设计开发了一种结合内外锥面的双层熔体微分静电纺丝装置。通过COMSOL Multiphysics数值仿真软件对其电场进行对比分析,得出增加的内层锥面对外层电场有一定的削弱作用。通过实验分析了内层锥面伸出距离对内外层射流的影响,找到了最佳参数,并且在此参数下,验证了不同电压下的纺丝效果,结果表明,随着电压的增加,内外层锥面电场增加程度相同,内外层纤维直径达到了均匀分布。最后分别采用吹风和吸风辅助对纤维进行了细化,为静电纺丝法制备超细纤维的产业化提供参考。     

汽车减震用空气弹簧的有限元分析

论文研究了汽车减震用空气弹簧在变形情况下的静力学特征。以EQ6 1 1 1型空气弹簧作为研究对象,改变空气弹簧帘布层的弹性模量和帘线角,然后用实验分析其在变形情况下的力学性能。用有限元分析方法研究了空气弹簧在外力作用下的变形以及对应的内部压力。有限元方法和实验结果吻合良好。     

单自由度多刚体系统动力学分析

用第二类拉格朗日方程,对三维摆动混合机进行动力学分析并比较主动轴水平安置和生趣安置时系统的受力状况,垂直安置比安置受力状况好。     

流体在内置螺旋转子换热管内的流动分析

讨论了节能换热管内不可压缩黏性流体的流动与内置螺旋叶片转子的转动的初边值问题,建立了描述流体的流场和刚体转动耦合的数学模型;并利用旋转坐标变换处理了流体与转子之间的边界随时间变化的问题,通过构造压缩映射和利用能量方法,证明了换热管横截面上流体速度场及转子转动角速度的唯一可解性,为进一步的数值计算提供理论依据和算法指导。     

组合转子技术综合性能评价方法的研究

在综合性能评价（PEC）因子的基础上，综合考虑了安装组合转子后换热管水力直径及流通截面积的变化，并引入柏拉修斯公式及迪特斯和贝尔特关联式，建立了适用于组合转子技术的综合性能评价因子η。分别用η和PEC因子对实验数据进行了处理，验证了新评价因子η的可行性及合理性。     

L型机头中胶料流动的均匀性分析

对聚合物的长圆管缝隙流出口均匀性问题进行了比较深入的研究。在此之前,研究这一问题所建立的物理模型,多是用简单圆管模型代替主流道,用平行平板模型代替小流道。本文在此基础之上,领先用有限元素法研究L型机头的小流道,建立起与生产实际非常接近的物理模型,克服了以往研究的不足;独立编制出一套L型机头流道的设计计算程序,对几种不同幂律指数的胶料进行了模拟计算,得出了相应的流道几何参数、压力场以及流动均匀性曲线。通过对圆柱管和圆锥管模型的计算,还得出了L型机头主流道可以用圆柱管辅以阻流元件代替圆锥管的突破性结论,从而使L型机头的国产化和普及制造成为可能,同时为L型机头的设计与进一步研究提供了理论与计算依据。     

旋转模塑成型不饱和聚酯树脂的表面质量及工艺探究

为了解决旋转模塑成型中,不饱和聚酯树脂因其相对较高的初始黏度和反应热而难以操作的问题,利用实验室小型单轴旋转成型机加工成型不饱和聚酯树脂模制品;通过三维显微镜、厚度均匀性分析和热重量分析等方法确定其最佳加工条件。实验结果表明：在体积填充分数0.049~0.065、模具转速15~20 r/min、模具温度30~50 ℃条件下,可得到内外表面质量较好的模制品。     

内置转子圆管管内沸腾强化传热数值模拟研究

利用Fluent软件中欧拉多相流模型下的Rensselaer Polytechnic Institute （RPI）沸腾模型对内置单元组合转子换热管和光管在过冷沸腾工况下的传热过程进行数值模拟,得到换热管内汽相分布、速度场、努赛尔数以及进出口压降等参数,并通过综合评价因子（PEC）对内置转子换热管的综合传热性能进行评价。结果表明：加装了组合转子后,管内流体由单一的轴向运动变为复杂的螺旋运动;在入口流速0.1~0.5 m/s的模拟范围内,随着入口流速的减小,内置螺旋三叶片转子换热管的汽相体积分数比光管提高2.7%~25.8%,努塞尔数提高了约8.1%~10.79%;在不同入口流速下螺旋三叶片转子和低流阻转子的PEC值均大于1,内置低流阻转子换热管的汽相体积分数比光管提高1.13%~13%,努塞尔数提高约3.6%~8%。螺旋三叶片转子和低流阻转子均具有强化传热效果,且螺旋三叶片转子的强化传热效果要优于低流阻转子。