炭化过程中的竹材收缩率

在温度为200～900℃的炭化过程中，通过测定6年生毛竹竹材的收缩率和竹炭得率，集中研究了竹材收缩率的各向异性及其与竹材主要组成之间的关系。结果表明：(1)在炭化过程中的相同炭化温度下，毛竹竹材在轴向、内部弦向、径向及外部弦向的收缩率依次增大。将竹材在200℃时处理3h，其轴向收缩率仍为零；(2)在整个炭化过程中，炭化温度在200～400℃范围内竹材收缩率的变化最大；(3)炭化温度低于400℃时，竹材中某一方向或部位的纤维素含量越高，其收缩率越大。炭化后期，竹炭的石墨化程度对竹炭收缩率可能有较大的影响；(4)加热温度低于300～350℃时，含水率越高的竹材，其收缩率越高。     

高温后600MPa级高强钢筋力学性能试验

为了得到不同加热温度和冷却方式对600 MPa级高强钢筋力学性能的影响规律,首先进行27组600MPa级高强钢筋高温加热,并采用不同冷却方式进行降温处理,然后进行静力拉伸试验,对断口纵向组织进行了观察,分析不同加热温度和冷却方式对钢筋力学性能参数的影响规律,并与其他等级强度的钢筋进行了比较,最后根据试验数据拟合得到600MPa级高强钢筋经不同冷却方式后各力学性能参数随加热温度变化的表达公式。研究结果表明:当温度较低时冷却方式对钢筋组织基本没有影响,而加热温度较高时,不同冷却方式对其组织影响较大;当加热温度低于550℃时,钢筋力学性能基本没有变化,当加热温度为625℃时,屈服强度、极限强度和弹性模量参数有下降的趋势,而断后伸长率基本不变;当加热温度大于775℃时,不同冷却方式对其力学性能影响差别较大,特别是采用浸水冷却方式的试件,试件断口无颈缩现象,断面较整齐,应力-应变曲线无屈服台阶,屈服强度和极限强度增加较大,断后伸长率急速降低;在925℃时,断后伸长率只有1.7%,具有明显的脆性破坏特征,而采用另外2种冷却方式的试件断后伸长率约为30%,差别较大。     

高温后轻质多孔混凝土力学性能试验

通过高温后轻质加气混凝土的力学性能试验,测得了抗压强度、弹性模量和峰值应变与温度的关系.试验表明:高温后轻质加气混凝土的抗压强度在100℃时略微提高,到300℃时逐渐下降,超过300℃时,强度变化不明显;在100℃以内,弹性模量基本保持不变,超过100℃后,弹性模量不断减小,与温度成线性关系;随着温度的升高,峰值应变逐渐增大,呈直线上升趋势.最后分析了不同温度下的应力-应变曲线,提出了高温后轻质加气混凝土的本构模型.     

热轧带钢的冷却参数与翘曲关系

针对卷取温度为500℃的12 mm厚X70管线钢热轧带钢,利用MARC有限元软件建立层流冷却过程中的热-力-相变耦合的数学模型,计算两种下上冷却水比时层流冷却过程中温度场、应力、应变、相变体积分数和翘曲度随时间的变化.结果表明:1.25水比的冷却过程中,厚度方向上各面的冷却速度不一致,导致水冷前期带钢上下表面应变不同,带钢会产生向上的翘曲,冷却过程中边部最大的翘曲量达到21.84mm;水冷后期带钢板形会逐渐恢复平直,但由于水冷过程中发生塑性变形,终冷时厚度方向上贝氏体含量的差异,卷取时带钢边部依然有-9 mm的翘曲量.上下表面的不均匀冷却是引起翘曲的根本原因.在保证X70管线钢性能条件下,采用1.58的下上水比工艺,卷取时边部翘曲量仅为-0.58 mm,合适的下上水比能大幅度减小层流冷却过程中带钢的横向翘曲.     

竹材及杨木单板在湿热环境下的湿膨胀性能差异

竹材杨木复合层积材在使用过程中会因环境湿度和温度的变化而产生一定的形变,甚至功能失效。对竹材和杨木的湿膨胀系数在各个方向的差异进行研究,可为竹材杨木复合材料的合理设计提供依据。笔者采用电阻应变片法,研究竹材和杨木单板在恒温条件下除湿和增湿处理不同阶段的应变,分析了竹材和杨木的不同方向湿膨胀系数。结果表明：竹材和杨木在纵横两方向上的湿膨胀有着较大差异。这种差异在常温常湿下最小;湿度下降阶段,杨木单板的纵向及横向湿膨胀系数为竹材的2倍以上,两者复合后杨木形变量较大,竹材的应变具明显的吸湿滞后。由于吸湿膨胀系数和吸湿滞后的影响,在湿度变化时,会出现除湿时向杨木方向的纵向弯曲,吸湿膨胀时会出现向竹材面的纵向弯曲现象。     

奥氏体化加热温度对钼硼高强钢组织与硬度的影响

研究了22Mo B高强钢在805℃、900℃和1 100℃加热后连续冷却条件下的组织与硬度。研究结果表明,随着加热温度的升高,钢的组织逐渐粗大,不同加热温度的样品在冷却速度大于30℃/s时的获得完全马氏体组织,冷却速度小于30℃/s时获得铁素体+贝氏体组织。采用900℃加热试制了U形件,样品力学性能满足热成形钢的要求。     

热定型过程弹力针织物热塑性应变模型研究

为了得到针织物在热定型过程中的应变理论模型,首先通过分析热定型过程中弹力针织物在常温拉伸、加热伸缩、冷却收缩阶段中热塑性和应变力学特性,推导出高弹应变模型和塑性应变模型。其次通过分析针织物定张力加热过程高弹形变时应变松弛时间、弹性模量及黏度,推导出针织物定张力加热过程的应变模型;结合热塑性和应变力学特性,进而得到加热过程针织物形变模型;最后通过分析冷却过程中的收缩率模型推导出纤维收缩形变模型,联合以上2个形变模型得到弹力织物经向与纬向热塑性应变模型。结合实际热定型工艺,由热塑性应变模型得到幅宽和面密度与热定型加工的温度、加热时间以及经、纬向拉伸量的热塑性机理模型。研究结果表明:用实际生产中的结果与模型计算结果进行对比分析,证明了该热塑性机理模型的准确性和有效性。     

AZ31镁合金热轧开坯变形行为的有限元模拟

采用二维弹塑性大变形热力耦合有限元法(FEM),对半连续铸造AZ31镁合金热轧开坯过程第一道次进行模拟,分析变形区内轧件的应力场、应变场的分布及整个热轧过程中的温度场的变化规律.实验结果表明:在轧件变形区内,等效应力沿轧制方向逐渐增大,在中性面附近达到最大值54.1 MPa,随后又逐渐减小;靠近轧件表层σ_x为压应力,靠近心部为拉应力,在变形区σ_y主要为压应力,由表面到中心σ_y逐渐减小;等效应变沿轧制方向逐渐增大,在轧件出口处达到最大值0.253;在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化剧烈,轧制完成后,表面温度从500℃降低到467℃,中部温度从500℃升高到503.1℃,心部温度从500℃升高到502.2℃.     

新型热敏厚膜电阻器浆料

美国Ferro corporation的电子材料部推出了SEN-SOHM系列热敏电阻器浆料.这种热敏电阻器浆料制造的电阻会随温度的改变而大幅度地变化,当温度在—55℃至150℃范围内变化时,电阻随之发生反向(850—N系列)或正向(850—P系列)的相对线性变化,而电阻率以10为档级在100欧至100万欧的范围内变化.电阻温度系数在标准条件下分别为每摄氏度负百万分之1.000和正百万分之1.000.     

不同条件下花岗岩中声波传播速度的规律

应用超声波混凝土测试仪(TICO),系统研究了含水率、裂纹、应力和温度对花岗岩内波速传播的影响.实验发现含水率对波速影响比较大,饱和岩样的声波传播速度高于不饱和岩样的声波传播速度;人工预制裂纹对声波传播速度影响不大;单轴压缩条件下,声波传播速度随应变增加逐渐降低;在同一温度(160℃)下,波速随保温时间的增加而逐渐降低;在对岩样逐渐加热情况下,初始加热阶段波速略有升高,当温度达到60℃时,岩样波速达到峰值,之后随着温度继续升高其波速逐渐下降;波速随温度变化具有一定的尺寸效应.实验结果表明,声波在岩石内传播速度受很多外在因素影响,并具有一定的传播规律.     

热处理工艺对38CrMoAlA钢组织与性能的影响

 通过热处理工艺试验研究了38CrMoAlA钢不同淬火温度、冷却方式和回火温度对38CrMoAlA钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,在900—1000℃淬火温度范围内,淬火温度对该钢的力学性能影响不大。不同的冷却方式因淬火介质的冷却强度不同,导致淬火后的组织不同,从而影响该钢的力学性能。回火温度对该钢的力学性能的影响较为显著,100—400℃范围内回火表现出回火脆性,在620℃回火能得到较好的强韧配合。该钢采用940℃,1h,油冷620℃,5h,油冷的热处理工艺时,可获得适宜的力学性能。     

变温对毛竹种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】研究变温对毛竹(Phyllostachys edulis)种子萌发及幼苗生长发育的影响,了解竹类植物种子在不同温度处理下的萌发特性,以及幼苗1~5片叶展叶时的生长发育规律,为竹类植物实生苗研究提供理论依据和实践基础。【方法】采集广西桂林市灵川县大境乡的毛竹种子,在实验室培养箱中育苗,设定7个变温处理[24 h内设置2个不同的昼夜温度(时长为12 h/12 h)组合 ]:29 ℃/15 ℃(T1),28 ℃/16 ℃(T2),27 ℃/17 ℃(T3),26 ℃/18 ℃(T4),25 ℃/19 ℃(T5),24 ℃/20 ℃(T6),23 ℃/21 ℃(T7)和1个恒温处理22 ℃/22 ℃(T8)。每隔12 h详细观测每个变温处理下每粒种子萌发时间、1~5片真叶展叶时间和叶下高,并测量叶片面积、地上部和地下部鲜(干)质量、根系形态、叶表面微形态、气孔长度和气孔密度。【结果】①在不同变温处理下,毛竹种子的萌发率均在50%以上;结合毛竹种子萌发的发芽势,发现T4—T7的种子发芽势高于30%;从T1—T8,毛竹种子的平均萌发时间逐渐缩短。②不同变温处理下的毛竹幼苗从第1片叶到第5片叶展叶时间逐渐延长;T6—T8处理下幼苗展叶时间和展叶数量都相对集中;同一培养处理下的毛竹幼苗从第1片叶至第5片叶的叶下高和展叶面积逐渐增加,温差越大毛竹幼苗叶下高越高;第3片叶后叶片的发育速率趋于稳定;温差越大,毛竹幼苗生物量也越大;根系在T3—T6处理下发育更好。③随着温差减小,毛竹叶片下表皮乳突和表皮毛数量逐渐变多,同一处理下的第1片叶到第5片叶,下表皮的乳突和表皮毛数量也逐渐变多;从T1—T8,毛竹幼苗叶下表皮气孔呈列排布,气孔表观形态虽无显著性差异,但气孔长度和气孔密度总体呈先上升后下降的趋势,气孔密度最高值主要集中在T5。【结论】26 ℃/18 ℃(T4),25 ℃/19 ℃(T5),24 ℃/20 ℃(T6)变温处理更利于促进毛竹种子发芽率和发芽势提高,综合幼苗的叶下高、叶片面积、发育速率、生物量、根系和气孔密度等各项指标,这3个组合变温处理更适宜幼苗总体生长发育。     

液氮冷却作用下三类高温岩石力学性能试验研究

为了研究液氮冷却对高温岩石物理力学性能的影响，对不同温度下(25~350℃)的花岗岩、片麻岩和砂岩试样进行液氮冷却处理，开展了一系列的物理力学试验研究，结合微观观察结果分析了各类岩石的损伤机理.结果表明，提高加热温度能够加剧液氮对岩石内部结构的损伤，随温度的升高，岩石的孔隙率、峰值应变逐渐增大，而纵波波速、抗压强度和弹性模量则相反.高温和液氮冷却所产生的热应力导致岩石内部裂纹的萌生和扩展，且微裂纹主要沿石英矿物边界发育.随着加热温度的升高，微裂纹的数量呈逐渐增加的趋势，这是岩石宏观特性退化的主要原因.三类岩石对加热和液氮冷却处理的敏感度不同，这与岩石在成岩作用、矿物成分、胶结类型以及孔隙结构方面的差异有关.     

毛竹材的动态热机械性能分析

采用动态热机械分析(DMTA)测试毛竹材的储能模量(E')和损耗模量(E″),分析在不同初含水率、笔壁径向部位、竹龄及距毛竹基部高度下毛竹材的储能模量和损耗模量及玻璃化转变温度(Tg)。结果表明:①毛竹材储能模量随着温度的升高呈逐渐减小的趋势,损耗模量随着温度的变化出现两个峰,当温度达到玻璃化转变温度时达到第1个峰值。②储能模量和损耗模量受初含水率的影响较大,随着含水率的增加呈相对减小的趋势; 在竹壁径向上,储能模量和损耗模量由内而外依次增大; 在同一温度下,毛竹材的储能模量和损耗模量具有随毛竹高度的增加而降低的趋势; 不同竹龄毛竹材的储能模量和损耗模量略有差别,基本上随竹龄的增大而增大。③毛竹材Tg随含水率的增加而降低,在绝干状态时Tg为217～223 ℃; 含水率为15%到饱水状态时,Tg在113～134 ℃之间; 沿竹壁径向的竹青、竹肉和竹黄的Tg略有差别,30%含水率时的Tg在123～135 ℃之间; 不同竹龄毛竹材的Tg并无较大差异,在120～123 ℃之间; 不同高度的毛竹材Tg也无显著差异,在123～126 ℃之间。研究表明,在毛竹材的实际生产中可通过增加毛竹材周边温度和含水率以增加其塑性,使竹材的竹龄和高度选择更加宽泛。     

7050合金电流均匀化过程中的温度分布

研究了电流、风机频率、冷却水和辅助加热对7050合金均匀化过程中温度场分布的影响.结果表明:单纯施加电流时,试样心部及表面温度分布十分不均匀.电流为1500A时,试样中心点处温度只能达到402℃.在电流加热过程中采用吹风方式,心部与表面温差为79℃.采用辅助加热后,心部与表面温差小于±5℃.利用ANSYS建立的温度场数学模型,预测电流为16000A、尺寸为100mm×200mm×2000mm试样的中心点心部温度为324℃,心部与表面温差为1℃.在铝合金均匀化过程中,施加1000A电流,可有效促进晶界残余相的溶解.     

侧压竹集成材弦向偏压试验研究

为了研究侧压竹集成材弦向偏压的力学性能,考虑偏心距的变化,设计18个长细比为36、截面为77mm×77mm、弦向偏压的竹集成材柱试件,进行试验研究与分析.结果表明:弦向偏压竹集成材柱的竹片接长部位或竹节部位为受拉区域的薄弱部位,其位置决定了偏压柱的破坏形式.随着偏心率的增大,C面的纵向和横向极限应变绝对值呈上升趋势,而A面及两侧面B面和D面的纵向和横向极限应变绝对值呈下降趋势.对于纵向极限应变,偏心距较小试件的试验结果离散性较大;对于横向极限应变,所有试件试验结果的离散性均较大.偏心距较小时,试件的极限承载力下降较快且离散性较大;偏心距较大时,极限承载力下降较慢.弦向偏压柱试件跨中截面平均应变基本上呈现线性分布,符合平截面假定.给出了弦向偏压竹集成材柱承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合良好.     

寒区隧道衬砌电加热试验研究

寒区隧道冬季易出现衬砌破损甚至滴水结冰等冻害,为此,除了做保温层外,主动加热系统也是必要的,主动加热系统主要由二次衬砌和保温层间的电热带组成.为了模拟隧道衬砌混凝土表面滴漏水结冰后从负温加热至正温的工况,对负温条件下的混凝土试件进行电加热模型试验研究,包括对单独试件及三联试件进行加热试验.结果表明:在采用长度2 m、功...