异氰酸酯胶黏剂压制刨花板的力学性能

利用正交试验法研究压制工艺对异氰酸酯胶黏剂刨花板性能的影响.结果表明:异氰酸酯树脂胶黏剂的黏度、固含量适中,符合国家标准,可大规模推广使用;施胶量、热压温度和热压时间对刨花板性能有较大影响.通过极差及位级趋势分析可知:在试验范围内,制备刨花板的静曲强度、内结合强度均随着施胶量、热压温度和热压时间的增加呈增大趋势.其中,施胶量对刨花板内结合强度的影响最显著,热压时间次之,热压温度最弱;刨花板最优制备工艺为施胶量210 g/m2、热压温度180℃、热压时间450 s,此时内结合强度与静曲强度分别为0. 51MPa和22. 4 MPa.     

基于轨迹模拟的活动翼面随动加载技术及应用

开展结构强度试验中活动翼面随动加载技术研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。活动翼面在偏转过程中载荷大小和方向不断变化,为满足试验加载要求,提出了一种全新的随动加载技术;然后设计了模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性;最后以某型号扰流板操纵灵活性验证试验为研究对象,采用全新的加载方法,顺利完成了试验,表明了该加载方法满足试验要求。研究结果具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。     

个体化骨肌多体动力学和有限元联合建模的肩胛骨锁定板生物力学评估方法

为解决难以在体内生理载荷条件下评估植入物力学性能的问题,建立了个体化骨肌多体动力学联合有限元建模方法,在个体抬高运动体内载荷状况下调查肩胛骨骨折板的设计和生物力学性能。以一例个体的相关数据为材料,基于骨肌多体动力学软件Anybody和有限元软件Abaqus,建立与个体上肢相对应的骨肌多体动力学模型和肩胛骨骨折固定有限元模型,模拟右臂外展90°和前屈45°运动;采用骨肌多体动力学方法,预测个体体内所有的肌肉力和关节力,然后将预测的肌肉力和关节力加载至肩胛骨骨折固定有限元模型,调查新设计骨折板的生物力学性能,并与传统重建板进行了对比。结果表明:在右臂外展和前屈运动中,最大盂肱关节接触力分别为428 N和379 N;2.6 mm厚度新设计骨折板的最大范氏应力分别为118 MPa和113 MPa,均小于3 mm厚度重建板的最大范氏应力128 MPa和142 MPa。与传统的植入物失效评估方法相比,个体化联合建模方法增加考虑了个体的解剖差异和体内生理载荷状况,允许在个体日常活动体内载荷下调查植入物的生物力学性能,可为假体设计、医生手术和术后康复提供理论指导。     

机锯条石砌筑灰缝的抗剪性能试验

以砂浆强度和压应力为主要参数,对12片水泥砂浆砌筑机锯条石石墙进行单调双剪静力加载试验,研究石墙灰缝的破坏过程和抗剪机理.试验结果表明:试件灰缝都呈现显著的剪切脆性破坏,破坏过程可分为为弹性、开裂和摩擦滑移3个阶段;在弹性阶段,切应力-位移曲线近似线性关系,开裂后应力仍增加,直至灰缝形成通缝,应力明显下降并稳定在一定范围,承载力仅由砂浆与石材间的摩擦强度承担;灰缝抗剪强度随着压应力或砂浆强度的增加而增加,压应力的效应更显著;对试验数据进行回归分析,得到水泥砂浆砌机锯条石砌筑灰缝抗剪强度计算公式.     

混凝土板柱结构抗火性能的有限元分析

基于通用有限元软件ABAQUS,建立火灾下混凝土板柱结构的计算模型,采用不同规范中混凝土和钢筋热工参数的取值,对现有试验中的温度场及位移曲线进行模拟分析对比,在此基础上,对实际工程进行模拟分析.分析结果表明:按照美国规范选取材料的热工参数时得到的温度值最高,按照欧洲规范取值时次之,按照中国规范取值时最低;按照中国规范选取材料热工参数和材料力学参数时,模拟的混凝土温度-时间曲线和位移-时间曲线与试验吻合较好;模拟的实际工程呈现冲弯破坏的趋势,与现有试验有所差别.     

可实时调整刺激参数的功能性电刺激仪的研制

基于STM32微处理器设计并实现了可实时调整刺激强度的功能性电刺激仪.通过上位机设定刺激参数值;通过数字电位器或DAC转换器控制恒压源的电压实现设定的恒流输出;通过改变H桥开关管的导通时间控制脉冲的频率和脉宽实现设定的频率和脉宽,分别进行电阻和人体实验测试.结果表明,功能性电刺激器的电流幅度、频率和脉冲宽度分别在0～50 mA, 0～100 Hz和0～1 000μs范围内连续可调.该电刺激仪可以实时调整刺激参数,为闭环FES的应用提供基础.     

不同因素对碱激发粉煤灰砂浆强度的影响及机理研究

通过压汞试验探究了不同因素作用下碱激发粉煤灰砂浆内部的孔结构分布特征,并从孔结构特征角度出发对试件的力学性能进行解释.试验结果表明:随着养护龄期的增长,碱激发粉煤灰砂浆试件内部的孔隙率不断上升,但平均孔径(直径)不断下降,结构内部的孔结构分布由离散型的大孔结构逐步转变为分布更为均匀的小孔结构;养护温度和激发剂质量比均会对试件的强度和孔径分布产生影响,养护温度越高,粉煤灰水化越充分,结构内部孔径随着龄期的增长而逐渐减小,试件抗压强度越高;质量比对孔结构的影响最为复杂,随着质量比的变化,碱激发粉煤灰砂浆试件内部孔结构分布和强度均呈阶段性变化.     

金属微粒与电极碰撞恢复系数的理论和实验研究

金属微粒是降低气体绝缘金属封闭输电线路(GIL,gas insulated transmission lines)绝缘强度的关键因素之一,研究金属微粒与电极的碰撞恢复系数可为微粒陷阱等金属微粒抑制措施提供理论基础。基于弹塑性变形理论,给出了法向恢复系数和切向恢复系数计算公式,并通过碰撞恢复系数测量平台研究了微粒材质特性、微粒直径以及碰撞速度对碰撞恢复系数的影响规律,实验测量结果验证了理论计算公式的可靠性。理论计算和实验测量表明:按金属材质铝、铜、钢的顺序,法向碰撞恢复系数逐渐减小,切向碰撞恢复系数逐渐增大;法向碰撞恢复系数和切向碰撞恢复系数均与微粒直径呈负相关;同一斜碰撞角度下,法向碰撞恢复系数随碰撞速度的增加而减小,切向碰撞恢复系数随碰撞速度的增加先减小后增加,并且不同斜碰撞角度下的法向碰撞恢复系数或切向碰撞恢复系数变化规律类似。文中关于碰撞恢复系数的计算方法可为微粒陷阱等工程设计提供理论支撑。     

初始各向异性砂土不排水剪切特性试验研究

合理运用砂土的毛细特性制备具有水平和竖直沉积方向的松、密砂样,进行一系列三轴固结不排水剪切试验,分析沉积方向对砂土偏应力、应力比和孔压的影响,探讨砂土密实程度与该影响的关系.研究表明:沉积方向水平时松砂的偏应力极值比沉积方向竖直时的小.沉积方向水平时密砂偏应力发展呈应变软化特征,沉积方向竖直时密砂偏应力发展呈应变硬化特征.沉积方向水平时松砂应力比数值比沉积方向竖直时的数值小,沉积方向水平时密砂应力比数值比沉积方向竖直时的数值大.沉积方向水平时孔压发展速度比沉积方向竖直时的更快.沉积方向竖直时松砂试样更容易破坏,沉积方向水平时密砂试样更容易破坏.     

聚脲弹性体涂覆结构抗侵性能与层间作用机制研究

研究了聚脲弹性体涂覆钢板、涂覆纤维复合材料板抗破片侵彻性能以及涂层与底材层间作用机制.通过弹道试验加载3.3 g立方体破片撞击聚脲涂覆钢板、FRC板结构,获得无涂覆、迎弹面涂覆和背弹面涂覆3种涂覆类型结构的弹道极限,得到了不同涂覆方式下结构抗侵彻性能差异以及变形与失效特征.结果表明,聚脲弹性体涂层对涂覆结构抗破片侵彻性能的影响作用与涂覆底材自身的吸能机制相关;钢板吸能形式为局部变形与剪切冲塞,涂层对钢板耗能作用影响小,且能够有效提高结构抗侵性能,迎弹面涂覆效果优于背弹面;FRC板吸能形式主要为背部纤维的拉伸断裂与层间分离,背弹面涂层抑制纤维板吸能作用,大幅降低涂覆结构抗侵效率.