基于ANSYS Workbench的航空导管橡胶成形系统开发及成形性能分析

为提高有限元建模仿真效率、降低工程技术人员的操作难度,研究了T型三通管橡胶复合胀形仿真过程中涉及的关键问题。基于ANSYS Workbench仿真平台开发了航空导管橡胶成形系统,创建了建模仿真流程、参数化建模工具与仿真分析工具。利用开发的工具进行了T型三通管橡胶复合胀形研究,分别对最优工艺参数成形及起皱、破裂等成形缺陷进行模拟,以成形高度及壁厚最大增厚率与最大减薄率为成形性能评价指标,将仿真结果与现有试验结果进行对比。结果表明,使用开发工具进行有限元仿真的结果与试验结果吻合良好,验证了开发的航空导管橡胶成形系统的有效性,为成形试验及性能分析提供有效的参考与指导,具有一定的工程实际应用价值。     

温度和炭黑对天然橡胶影响的分子动力学模拟

天然橡胶（natural rubber,NR）是常用的耗能减震材料,但温度及填料对其有明显影响。为了更好的发挥天然橡胶的力学性能,采用分子动力学（MD）方法,研究了温度T与炭黑（CB）含量β对天然橡胶静动态性能的影响。结果表明,随着温度的升高,定伸应力逐渐降低,储能模量下降,损耗模量上升,体系特征由玻璃态转变为粘流态,这表明温度极大影响了链段的运动,从而影响力学性能。此外,炭黑与分子链存在吸附作用,能有效增强材料的定伸应力、储能模量和损耗模量,对玻璃化温度也有提升效果。但填充比例达到40%后补强效果减弱,这可能与炭黑比表面积下降有关。     

正交多项式回归在橡胶配方试验中的应用

应用均匀设计安排橡胶配方试验,研究四个因子（包覆剂M81、包覆剂M82、氯化钠和硬脂酸盐）对粉末氯丁橡胶500％定伸应力,邵尔A型硬度,永久变形三项性能的影响。采用正交多项式回归分析法建立回归模型,并对回归方程和回归系数进行显著性检验。结果表明,所得的回归方程可以良好地预测4项变量对粉末氯丁橡胶物理机械性能的影响。     

硅橡胶表面的分离水珠放电与不明原因闪络

通过对试品模型的试验研究,分析了硅橡胶表面存在单个和多个水珠时影响其放电电压的因素,并用高速摄像机观察了清洁硅橡胶表面雾中凝结水珠时的闪络过程．研究结果表明,由于硅橡胶表面的憎水性而使水珠只能以分离的形式存在,从而造成在水珠、硅橡胶和空气的三者交接处的局部场强集中,产生强烈局部放电以及间歇式的小电弧,水珠周围局部丧失憎水性和电场力的作用使水珠拉长,场强进一步得到加强从而发生不明原因闪络。     

废胎胶粉复合改性高黏沥青复配体系

为研究胶粉复合改性高黏沥青复配体系的显著性影响程度及机理,选择废胎胶粉种类、废胎胶粉掺量、SBS掺量、补强剂掺量、增塑剂掺量5个试验变量制备复合改性高黏沥青。设计五因素四水平正交试验,通过极差分析研究各因素对改性沥青针入度、延度、软化点、黏韧性和60 ℃动力黏度5个技术指标的影响。结果表明：补强剂掺量对针入度影响最大,增塑剂次之;胶粉掺量对60 ℃动力黏度影响最大,与补强剂协同作用于软化点;SBS掺量对延度影响最大;粘韧性无明显规律。综合考虑各因素,得出胶粉合金添加剂的较优制备方案是：选择卡车轮胎胶粉,各物料以质量分数计,废胎胶粉：SBS：补强剂：增塑剂=100:24:10:19。较优制备方案下,通过双螺杆挤出工艺制备胶粉合金高黏添加剂,且掺量为25%时,废胎胶粉复合改性高黏沥青表现出优秀的高低温性能,沥青黏度和路用性能明显提升。     

反式聚环戊烯橡胶在轮胎胎肩胶中的应用研究

对合成的3种不同相对分子质量的反式聚环戊烯橡胶（TPR）用于轮胎胎肩胶进行了研究,结果表明：与使用天然橡胶（NR）及顺丁橡胶（BR）/NR并用胶相比,TPR硫化胶的回弹性、老化性能、耐磨性和低温性能优异,耐疲劳性能好,动态生热低,滚动阻力小,抗湿滑性稍差,拉伸强度和撕裂性能较差;TPR/NR并用硫化胶与NR相比物理性能有所改善,耐老化性、耐磨性和低温性能优异,回弹性、耐疲劳性及动态生热相当,滚动阻力小,有较好的动态力学性能。相对分子质量较低的TPR2具有较佳的综合性能,TPR不适合单独应用于轮胎胎肩胶,其与NR并用具有较好效果。     

机载设备电子芯片缓冲橡胶蜂窝夹层抗跌落冲击性能

 以飞机高速飞行环境下某机载设备电子芯片跌落为例,研究了电子芯片缓冲橡胶蜂窝夹层的抗冲击性能。对缓冲橡胶夹层采用不同的蜂窝构型,即分别纵向开孔、横向开孔和选择不同孔径,利用Abaqus 有限元分析软件进行仿真实验,研究蜂窝的开孔结构及孔径大小对缓冲橡胶夹层抗冲击性能的影响。结果表明,缓冲橡胶夹层的蜂窝结构相对于实体结构能显著提高其抗跌落冲击性能（提高22%~33%）,纵向开孔结构的抗冲击效果优于横向开孔结构（提高3%~6%）,而在设计范围内的孔径大小对抗冲击效果的影响不明显。     

低温环境对叠层橡胶支座变形特性影响的试验研究

为探索低温变化对叠层橡胶支座变形特性的影响,利用沈阳冬季寒冷环境温度对两种叠层橡胶支座在不同温度下进行刚度对比试验,证明了低温变化对橡胶支座垂直压缩刚度均有较大影响,对水平刚度影响随橡胶支座胶质及制作工艺不同而不同,同时也证明了橡胶支座水平刚度随压应力增大而增大,以及往复水平荷载作用下两种橡胶支座的水平刚度变化特性,设计使用叠层橡胶支座时,应给出不同环境温度下的垂直压缩刚度及水平刚度·     

运用MATLAB对运动学、动力学问题进行过程分析

基于MATLAB的数值计算,结合图形处理技术,以质点斜抛运动为例,阐述了一类理论力学问题过程分析的思考方法、实现过程以及实验结果的分析;通过本例学习,可提高学生对力学问题整个过程的感性认识,调动学习积极性,同时也可使学生清楚利用MATLAB分析理论力学问题的方法、过程。     

一种新型磷氮类阻燃剂的合成及其在无卤阻燃抗静电橡胶中的应用

采用丁烯二醇、三氯氧磷合成丁烯二醇磷酰氯,将其与间硝基苯胺反应,制备得到一种新型磷氮类阻燃剂丁烯二醇磷酰氯缩间硝基苯胺(BPN),通过核磁、红外光谱、元素分析等手段对其结构进行了表征.以BPN为主阻燃剂,研究其对三元乙丙橡胶(EPDM)的阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,BPN对EPDM有一定的阻燃能力,与微胶囊红磷(MRP)、季戊四醇复配可有效提高橡胶复合材料的阻燃性能.并且,添加5份抗静电剂SN,可以有效降低材料的体积电阻.