耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展

为了提高血泵的使用寿命 ,笔者首先研制出一种具有滚动轴承和洗刷系统的耐久性血泵 ,这种滚动轴承采用耐磨性极好的超高分子量聚乙烯材料做滚子 ,能使血泵工作数年以上 ,而洗刷系统通过输液能使轴承一直在生理盐水和肝素中工作 ,也就不会生成血栓 在此设计基础上 ,作者发展了叶轮转子能够作轴向颤动的耐久性血泵 ,转子的轴向颤动使新鲜的血液在血泵的每个搏动周期进出轴承并洗刷转子 ,轴承内也就不会生成血栓 ,同时也避免了生理盐水注射的不便 ,提高了受体的舒适度和生活品质 最后 ,笔者在永磁磁浮叶轮血泵的研制方面取得了突破 ,血泵转子在永磁磁力和非磁力共同作用下 ,能够悬浮在血液中工作 ,无需位置测量和反馈控制 这种可植入的 ,能产生搏动流并具有良好血液相容性的耐久性叶轮血泵将比以往各种血泵具有更好的应用前途 ,可望在将来取代心脏移植     

用于咸寒地区渠道衬垫的GCL特性试验

为了研究GCL膨润土防水毯用于咸寒地区渠道衬垫系统的有效性,对膨润土防水毯进行水化试验、干湿循环试验、冻融循环试验、自愈能力试验,研究GCL的膨胀和渗透特性,分析影响材料渗透系数的因素。结果表明:水化液对材料的渗透性影响较大,离子浓度越高,渗透系数越大,未经水化的材料不能直接用于施工中;材料经历干湿循环后,渗透系数变化不大,并具有良好的自愈性;随着冻融循环次数的增加,渗透系数逐渐减小,GCL在严寒条件下能保持良好的防渗性;膨润土的压缩率与渗透系数呈正相关,变形随着冻融次数的增加而减小,抗变形能力增加,GCL可用于北疆严寒区渠道防渗。     

混凝土内修正的氯离子运移模型及耐久性分析

基于Fick第二定律,建立了混凝土内综合考虑扩散、电场迁移与结合作用的氯离子运移耦合模型,并通过已有试验数据对模型进行验证。以南通盐渍土环境为例,运用Comsol Multiphysics软件分析盐渍土内混凝土中氯离子的运移机制以及混凝土内氯离子随时间和空间的分布,研究不同强度等级的普通硅酸盐水泥混凝土和粉煤灰混凝土抗氯盐侵蚀的能力。结果表明:盐渍土腐蚀环境下,普通硅酸盐水泥混凝土结构仅靠提高混凝土强度和保护层厚度不能满足高耐久性要求,采用粉煤灰混凝土能延长结构使用年限;在保证使用年限为100 a的前提下,建议南通盐渍土环境中的钢筋混凝土结构采用粉煤灰混凝土,强度等级为C30、C40、C50和C60的混凝土结构保护层厚度分别为55 mm、50 mm、45 mm和40 mm。     

一般大气环境下钢筋混凝土构件抗震性能时变特征

采用精细化有限元全过程分析方法,考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀及其引起的粘结滑移性能退化等多因素耦合作用,研究在一般大气环境使用年限内,耐久性退化对构件抗震性能的影响规律和内在机理.结果表明,一般大气环境下,钢筋混凝土构件使用年限在30a内抗震性能变化不大.当使用年限超过30a后,抗震性能显著退化.当使用100a时,承载力降低22.5%,刚度约退化33.5%,延性降低36.7%,耗能能力降低40.5%.建议在一般大气环境下对钢筋混凝土构件进行抗震设计时,应考虑随使用年限的增长,耐久性退化对抗震性能的影响,从而保证结构良好的抗震性能.     

基于低载强化的轮边减速系统耐久性试验研究

基于上海市标准道路循环工况,外推轮边减速系统关键部件载荷谱.根据材料低载强化特性确定减速系统磨合试验规范.基于Miner线性累积损伤理论,制定了电驱动系统耐久性试验规范,预估了减速系统耐久性里程.实施了耐久性台架试验,试验结果表明:样机满足设计的耐久性里程要求,齿轮的弯曲疲劳强度具有足够的可靠性储备,具有一定的轻量化空间.在保证可靠性、耐久性的前提下,该方法为汽车关键零部件的轻量化提供参考.     

应力状态下混凝土的碳化试验研究

进行了碳化环境下预应力混凝土试件的耐久性试验研究，阐述了在应力和碳化共同作用下的混凝土结构破损机理及规律．试件为无应力、弯曲受拉和直接受压的应力状态，采用加速碳化的试验方案．分别引进kws和χσ反映碳化深度与混凝土质量、强度和应力水平的关系，建立了应力状态下的混凝土碳化深度的多因素预测模型．结果表明：拉、压应力分别加快和减缓了混凝土的碳化速率，且应力越大；碳化速率的改变越大；χσ可以反映碳化速率的变化趋势．施加预应力能够控制混凝土裂缝的发展、消除或限制裂缝的宽度，因此，预应力混凝土结构的耐久性比普通混凝土结构的耐久性更好．     

工业铝厂富水氢氧化铝污泥冷冻特性的研究

通过将小体积工业铝厂富水氢氧化铝污泥样品在不同冷冻环境温度下冷冻到不同温度后融解 ,以其沉降性能和真空过滤性能来表征污泥冷冻融解后的脱水性能 ,并依此为依据选择最佳冷冻工艺条件 .研究结果表明 ,影响脱水性能的关键因素为冷冻温度 ,- 5℃为最佳冷冻温度 .经冷冻融解污泥脱水性改善归因于冷冻使污泥的胶状结构破坏 ,变成疏松的颗粒状 .     

无机-有机改性土物理力学性能试验研究

川渝地区留存有大量生土墙历史文化建筑,且很多是全国重点保护文物,但大多暴露在野外环境中.由于各种因素,这些珍贵的历史遗迹都受到了不同程度的损坏.为保护性修复生土墙历史文化建筑,项目组在素土中加入水泥、料姜石、环氧树脂等掺和料,研究了一种新型的修复用改性土,利用不同掺和料配比的改性土制成土坯试件,并对试件进行抗压强度、耐盐腐蚀性、抗冲刷性及耐紫外线性能的试验研究.结果表明,按照5%(质量分数,下同)水泥、10%料姜石、3%环氧树脂、82%土进行配比的修复用土具有良好的力学性能和耐久性能.     

铜矿尾砂绿色混凝土的力学性能及耐久性试验研究

利用铜矿尾砂部分取代混凝土拌合料中河砂的方法,制作出水灰比分别为0.4、0.45、0.5,尾砂外掺率从0%至60%的绿色新型环保混凝土,即铜矿尾砂混凝土。通过对强度等级为C30的试件进行各种工况的力学试验,研究了铜矿尾砂外掺率对混凝土的抗压强度和抗弯强度的影响,另外考虑到耐久性问题,对试件进行了硫酸盐侵蚀试验。结果表明：在水灰比为0.4、0.45和0.5的情况下,铜矿尾砂对拌合料进行外掺（外掺率最高可达60%）,且在尾砂高外掺率下试件表现出良好的强度特性和耐久性能。     

燃料电池客车动力系统建模与能量管理策略研究

基于ADVISOR进行二次开发,建立了燃料电池客车整车前向仿真模型.基于模糊控制方法制定了能量管理策略;为提升燃料电池耐久性,对模糊控制进行改进,提出改进后的模糊控制能量管理策略.中国典型城市工况下的仿真结果表明,改进后的模糊控制能量管理策略在车辆经济性和燃料电池耐久性方面均优于功率跟随式能量管理策略.