W9Mo3Cr4V材料的低温热导率测量

通过试验测定了W9Mo3Cr4V材料在80K-300K的低温热导率,冷却介质采用液氮,试验采用稳态法,并使用中国科学院理化技术研究所的"金属材料低温热导测试装置".该试验数据精确度高,为高速钢刀具深冷处理的计算机模拟提供了必要的数据,同时填补了该材料低温参数的国内空白.     

多功能低温试验台的研制与实验方法

针对食品冻结与解冻，隔热层及其他材料放热，电子膨胀阀特性的研究等工作以及学生教学试验，设计并研制了多功能低温试验台，重点介绍了该低温试验台的系统设计，主要功能以及一系列相关试验的结果。     

两性离子聚合物钻井液低温流变特性研究

两性离子聚合物钻井液在高原冻土钻探的成功应用对于实现钻井液的低温流变调控意义重大。以HT为主处理剂的两性离子聚合物钻井液作为研究对象,对钻井液在低温条件下的流变性能进行了测试。利用多元回归分析和最小二乘法对试验数据进行统计学分析。结果表明,宾汉模式可作为描述该两性离子聚合物钻井液低温流变特性的优选模式。基于此,计算出该钻井液配方在不同温度下的流变参数,以探究钻井液流变性能随温度降低的变化规律;并就该钻井液的低温流变特征进行了评价。进一步采用傅里叶红外光谱试验和扫描电镜试验就该两性离子聚合物对钻井液低温流变调控机理进行了探讨。     

红外材料低温线膨胀系数测量装置的设计及其误差分析

为获取固体材料低温下的线膨胀系数数据,特别是红外材料在低温下的线膨胀系数数据,设计了一种基于变极距式电容传感器的测量装置。采用ANSYS热力学分析检验了整个测量装置,热平衡后的温差为0.437 K,所需功率为3.3 W,以锗为样品进行了测量误差分析,相对误差仅为0.37%,满足使用要求。该装置可测红外材料在20 K到常温之间的线膨胀系数,具有适用范围广、易于操作、可快速达到热平衡的优点。     

18CrNiMo渗碳齿轮接触疲劳强度试验研究

18CrNiMo渗碳齿轮材料在工程机械领域有十分重要的用途,但是在可靠性设计时,缺乏该合金材料的接触疲劳试验数据。为此,对该合金钢材料的齿轮在机械封闭流齿轮试验台架上进行了接触疲劳强度试验,采用了快速测定法和常规成组法相结合的试验方案。对试验数据进行了处理,拟合出了该种材料齿轮的R-S-N曲线,并得到了不同可靠度下的接触疲劳应力极限,为该材料齿轮的寿命设计和可靠性设计提供了参考。     

一种新的随动不均匀强(软)化砼本构模型

通过对有关砼材料试验数据的认真分析，放弃了均匀强（软）化的传统假说，提出了一种由四种砼典型破坏试验数据标定材料加载面的实际形状和运动规律的新方法，与只由一条轴压试验曲线标定的传统方法相比，该模型更加充分地利用了试验数据，所建立的弹塑性随动强（软）化模型，不仅可以模拟混凝土材料的强化、软化和包氏效应，而且具有在考虑材料软化时无须将坐标系转到应变空间中的特点，通过与试验结果的对比分析证明，正交法则可以很好地描述混凝土材料的塑性变形性能，所得到的刚度矩阵对称，能够节省大量的机时和计算费用，便于移植，文中所提模型与巳有试验结果较为吻合。     

预氧化在SiC基陶瓷材料烧结中的作用

对添加Y2O3／Al2O3烧结助剂的SiC材料进行了不同的烧成工艺试验，结果表明，在烧成前先进行预氧化处理的SiC材料，其表面氧化生成的SiO2促进了低温液相的形成，有助于降低该材料的气孔率。同时发现，合适的预氧化温度和保温时间能更有效地降低烧结体气孔率，促进烧结。     

固体火箭发动机装药结构完整性冷增压试验研究

为研究固体火箭发动机(Solid rocket motor, SRM)点火阶段药柱的结构完整性，建立了气/液组合介质冷试车快速建压试验系统。该系统建压速率达300 MPa/s以上，可有效模拟发动机低温点火冲击过程。采用该系统对两台某发动机进行了多次低温冷增压试验，并完成冷增压试验后的热试车试验，获得了装药结构完整性失效边界，并初步验证了冷增压试验系统对某发动机安全工作无影响。     

人工神经网络模型在均匀设计试验数据处理中的应用

针对均匀设计方法在材料多因素试验中数据离散性大的问题,提出 采用人工神经网络模型对均匀设计试验数据进行处理,建立了试验因素与结果之间的BP模型。实际应用证明该方法不仅可大大减少试验工作量,又可克服试验数据离散性大的问题,并能得出满足工程要求的最优配方。     

模糊逻辑模型在珠勒地区遥感找矿中的应用

近年来遥感技术在地质矿产勘察中发挥着重要作用，基于多源遥感数据对蚀变矿物的提取在工作中大大缩减了靶区范围和时间成本。本文基于Landsat-9、ASTER和Sentinel-2遥感数据开展西藏珠勒地区的矿物蚀变信息的增强与提取。通过线性隶属函数将多源遥感数据主成分分析(PCA)中的特征分量归一化后采用Fuzzy Gamma算子进行叠加绘制找矿靶区。实验中γ参数的设置分别是0.7、0.75、0.8、0.85和0.9，最终经过试验测定γ=0.85效果相对较好。实验共圈定了8个靶区，通过野外调查验证了该方法在高海拔地区靶区圈定的可行性。同时，野外调查结果显示该地区发育高硫型浅成低温热液蚀变矿物组合，具有斑岩-浅成低温热液矿床的成矿潜力。     

模拟冲击破碎的MCA方法

可移动元胞自动机法（MCA）是继有限元法和边界单元法之后发展起来的一种新的建立在非连续介质力学基础上的离散数值计算方法。文章介绍了MCA方法的理论基础，并利用MCA模拟软件对冲击载荷作用下脆性块体材料的破坏进行了二维数值模拟，得到了材料的破坏变形过程、温度场、速度场和应力应变关系曲线。数值模拟结果与实际吻合较好，说明该计算方法可以有效地计算和模拟冲击破坏问题。     

基于虚拟仪器的导热系数测量平台设计

材料的热传导行为在热能动力、冶金、化工、电子、建筑等方面受到广泛的关注,常需要能准确地测量出材料的导热系数。该文基于一维导热之上的双热流计稳态法来测量材料导热系数,通过对达到稳态之后的各通道温度的分析获得与材料导热系数相关的数据。通过LabVIEW程序设计分析仪器平台系统,计算出材料的导热系数。软硬件结合使得实际测得的材料导热系数更加准确可信,大大降低了传统方法所带来的误差。     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡(paraffin, PA)-膨胀石墨(expanded graphite, EG)复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力。使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能。实验结果表明：发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果。在EG含量为5%时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6%,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7%。当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5%。     

石蜡和石墨复合相变材料的导热性能研究

石蜡作为相变材料的不足之处在于石蜡的导热系数低.为了改善石蜡的导热系数,实验利用导热系数较大的石墨和具有较高储热能力的石蜡制备出复合相变储能材料,分析了储热、放热过程中,石墨对石蜡传热特性及相变的影响.结果表明:石墨的掺入增加了复合材料的导热速率,减小了传热的波动性;复合材料的相变时间明显提前,固液相界面的移动加快,相变时间范围明显缩短,而相变温度区间基本不变.     

变压器防腐涂层导热性能提升技术研究

 以水性环氧富锌涂层为研究对象,通过向其中添加石墨烯、碳纳米管、碳纳米角和超细石墨粉混合物来改性变压器防腐涂层导热性能。通过瞬态板式热源法、红外热像仪、热阻测试仪和扫描电子显微镜对传统溶剂型涂层、水性环氧富锌涂层以及改性高导热涂层的导热性能和微观结构进行了分析。结果显示改性高导热涂层的热阻最小（2.51℃/W）,导热系数最高（1.3450 W/（m·K））,表明其导热性能明显优于传统溶剂型涂层（4.57℃/W）和水性环氧富锌涂层（4.28℃/W）。改性高导热涂料导热性能的提高主要与其导热方式的优化和涂层致密性的提高有关。传统溶剂型涂料主要以声子形式进行热量传递。向水性环氧富锌涂料加入高导热填料后,一方面形成了以弹道-扩散的方式进行热量传递方式;另一方面添加的高导热物质在涂层中填充在孔隙和裂纹位置处,很大程度上提高了涂层的致密度,构建了变压器金属和外部环境的热量传递通道,因而使得涂料导热性能得到了显著提高。变压器温升模拟实验表明研制的新型高导热环保涂层可降低变压器油顶层温升1.67 K。     

基于相变材料的锂电池保温数值模拟

为保证锂电池在低温环境下的高效运行，利用ANSYS软件建立了锂电池相变材料三维热管理模型，用数值模拟的方法研究了基于相变材料的锂电池在低温环境下的保温性能以及静置后在放电过程中温度的变化。研究结果表明：在环境温度为-10℃、锂电池初始温度为25℃的情况下，包裹相变材料的锂电池温度维持在0℃以上的时间与没有任何保温处理的锂电池相比提高了130%，且保温时间随相变材料导热系数的降低而延长；在相同的包裹厚度（10 mm）下，包裹8 mm相变材料外加2 mm保温材料的锂电池的保温时间比只包裹10 mm相变材料的锂电池提高了20%。包裹相变材料的锂电池在-10℃的低温环境下放置一定的时长后仍能在适宜的工作温度下放电，但当放置时间过长导致锂电池的初始温度降至与环境温度一致后，包裹的相变材料反而会阻碍锂电池的启动。     

第一类边界条件下的松散煤体非稳态传热反问题研究

为实现松散煤体热物性参数的高效准确获取,对第1类边界条件下的松散煤体非稳态传热反问题进行了研究.利用超级恒温水浴生成恒温水介质,结合底部为黄铜板的试样盒构建恒温边界,然后基于第1类边界条件下的一维非稳态传热模型,利用随机共轭梯度法估计松散煤体导热系数和比定压热容等.参数灵敏度分析表明,松散煤体导热系数与比定压热容可同时估计,但因比定压热容灵敏度系数较低,导致参数反演估计精度不高,从而采用先估计热扩散率,然后再对比定压热容进行修正的策略,实现了松散煤体导热系数及比定压热容的准确估计.通过建立的测试装置,进行了松散煤体热物性参数估计实验.结果表明:采用的松散煤体热物性反演估计算法具有较好的准确性和抗不适定性,初始猜测值对参数反演估计结果没有明显影响,而温度测量标准差达到0.6时,参数反演相对误差也仅为7.53%.     

酚醛树脂泡沫材料的填充改性及其性能研究

用氢氧化铝粉末对泡沫酚醛树脂材料进行填充改性,并对其主要性能进行研究．结果表明,填充改性能提高酚醛泡沫材料的抗压强度,其导热系数随温度和密度的升高而增大,泡沫材料在深冷情况下表现出优异的绝热性能．同时对酚醛泡沫材料的燃烧性能进行了考察,其临界氧指数高达４７,在高于１５０℃环境温度中有自燃的危险,１５０℃以下可安全使用．     

有效导热系数及其应用

本文以各向同性、均匀介质、导热系数为常数的材料内的导热规律为依据,分别就导热系数为温度的函数、双层复合材料,各向异性材料等情形,推导了有效导热系数的数学表达式,并说明了它们的应用条件。     

空心玻璃微球热导率的测定

介绍了一种用探针法测定多功能材料空心玻璃微球热导率的方法。在自制的探针内设置加热电阻和测量热电偶，温度信号经８０３１单片机处理后送到４８６ＰＣ储存，通过曲线拟合计算求得热导率。