不同破损程度下军用车辆镀锌钢板腐蚀行为研究

目的研究军用车辆不同破损程度下的镀锌板腐蚀行为。方法以3.5%Na Cl溶液为实验介质,利用开路电位、电化学阻抗谱及动电位极化曲线技术进行研究。结果镀锌钢板的开路电位比基板低约0.3 V,镀层腐蚀速度随着破损率的增加逐渐增大,基板的腐蚀速度最低。结论镀锌层的腐蚀对破损试样基体起重要的保护作用。     

金属板料成形摩擦机理研究

对不锈钢板料和碳钢在金属塑性成形时 (高接触压力 )的摩擦机理进行了实验研究 ,分析了压力对滑动阻力和摩擦系数的影响 ,得出了随压力增大摩擦系数逐渐变小的结论 ,从而为应用有限元法进行板料成形过程中塑性变形的计算机模拟提供真实的边界条件打下了基础。     

浸河水环境对某小口径步枪的动力学影响分析

目的 研究浸河水环境对某小口径步枪自动机运动特性的影响规律。方法 采用摩擦系数仪测得在浸河水后自动机枪机框与枪机、导轨之间的摩擦系数,获得浸河水浓度对2个摩擦系数的影响规律。根据某小口径步枪的三维模型,在ADAMS平台中,建立其虚拟样机模型,并进行模型验证。在上述基础上,将不同浸河水后运动副间的摩擦系数加载到模型中,经仿真分析获得不同浸河水浓度对自动机运动特性的影响规律。结果 某小口径步枪的枪机、导轨与枪机框之间的摩擦系数随着浸河水浓度的增加而有所增大,而自动机的后坐到位速度、复进开始速度、复进到位速度以及射频都会随着浸河水浓度的增加而下降,其中,后坐到位速度在不同浸河水浓度环境下的降低幅度最小,其降低幅度小于10%,复进到位速度的降低幅度最大,为16.9%,但自动机后坐最大速度与浸河水浓度无关。结论 浸河水环境会增大运动副间的摩擦系数,增加自动机运动过程中的能量损耗,且当浸河水的质量浓度增大到20 kg/m³时,出现后坐不到位故障,运动副之间的摩擦系数对自动机的复进到位无影响。     

模拟酸雨大气环境中Cl-浓度对镀锌钢腐蚀行为的影响

目的研究模拟酸雨环境中Cl-浓度对镀锌钢腐蚀行为的影响与作用机理。方法以p H为3.05的模拟酸雨溶液作为空白溶液,在每升空白溶液中分别加入0.01,0.1和0.5 mol的Na Cl,浸泡3天和7天后取出试样,进行形貌、成分分析以及电化学分析。结果浸泡后镀锌钢表面形成的腐蚀产物主要为Na Zn4SO4Cl(OH)6·6H2O。随着溶液中Cl-浓度的增加,镀锌钢的腐蚀电位逐渐减小,腐蚀电流密度逐渐增大,阻抗值逐渐减小。结论通过不同时间的浸泡,随着溶液中Cl-浓度的增加,镀锌钢表面腐蚀产物对基体都有一定的保护作用,但保护作用逐渐减小,尤其在浸泡3天时的变化最明显。     

钛金属材料干摩擦磨损特性研究

目的研究钛金属材料干摩擦磨损失效机制。方法选用TA2工业纯钛和TC4钛合金材料,采用CETR UMT-3多功能摩擦磨损测试仪进行往复摩擦磨损试验,采集摩擦系数曲线,计算摩擦系数均值,从动态和静态分析钛金属材料的摩擦特性。采用Micromet-6030型自动显微硬度计测量样品材料表面硬度值,通过表面硬度分析耐磨损性能。采用Nova Nano SEM 650场发射扫描电镜并配置能谱仪对磨损表面和磨屑进行微观形貌观察和元素成分计量分析,从微观角度分析钛金属材料的磨损机理。采用Olympus Lext OLS3000-R型激光共聚焦显微镜测量磨损体积和轮廓,并观察磨损表面的三维形貌。结果频率对钛金属材料的摩擦系数和耐磨损性能影响较大,随着频率的加快,摩擦系数增大,数据跃变幅度增大,磨损体积随之增大。载荷对摩擦系数影响相对较小,随着载荷增大,在摩擦初期,摩擦系数有下降交汇趋势;摩擦后期,摩擦系数才明显上升,载荷与磨损体积之间基本呈线性增长关系。钛金属材料的磨痕呈现为"擦后型,随着载荷的增大和频率的加快,磨损体积轮廓呈现出加深变宽的趋势。TC4的表面硬度约为359.2 HV,TA2的表面硬度约为247.8 HV,前者比后者高出约111.4 HV。在相同试验条件下进行干摩擦磨损试验,TA2的磨损体积约为TC4的2.5倍,TA2的耐磨损性能相对较差。TA2的磨屑为细小的颗粒状磨屑,磨损表面存在严重的剥层脱落特征;TC4的磨屑粒径大小不一,在低频低载状态下,磨损表面有犁沟痕迹,不存在明显的剥落坑。随着载荷和频率的增大,摩擦表面层出现裂纹和碎化剥落现象。结论 TA2的磨损机制主要是剥层磨损和磨粒磨损。在低频低载状态下,TC4的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损,随着载荷和频率的升高,在瞬时闪现温度和载荷的作用下,其磨损机制主要为粘着磨损和剥层磨损。     

海冰与材料的摩擦系数试验分析

海冰摩擦系数是冰荷载计算中的一个参量，为满足工程设计需要，１９９３年１月对黄河口滨海平整冰与几种材料进行了系列摩擦试验。文中介绍了试验内容和方法。试验结果说明，正压荷载对摩擦系数的影响与试验材料的相对粗糙度有关；拖拽速度对动摩擦系数无影响；冰温对摩擦系数的影响具有规律性，摩擦系数在－５℃时最大，冰温试验结果可用润滑摩擦、干摩擦和冰内盐水体积的理论得到解释。     

不同温度热‒冷循环处理对炮钢摩擦磨损性能的影响

目的研究不同温度热–冷循环处理对炮钢摩擦磨损性能的影响及其磨损机理。方法将PCrNi3MoVA炮钢分别在400、800℃的加热温度下进行热–冷循环处理,采用立式万能摩擦磨损实验机在不同的滑动速度下测试炮钢销与H96黄铜盘配副时的摩擦磨损性能,记录摩擦系数,测量炮钢销和黄铜盘的磨损量。采用扫描电子显微镜和能谱仪测量磨损后的炮钢销表面形貌及化学成分,分析其磨损机理。结果热–冷循环处理对炮钢销在100 r/min滑动速度下的摩擦系数的影响较小。随着热–冷循环处理中加热温度的升高,炮钢销的磨损量增大,而黄铜盘的磨损量受炮钢销热–冷循环处理的影响较小。炮钢销的磨损表面可见明显的因材料塑性变形剥落造成的凹坑和沟槽。随着滑动速度的增大,800℃–室温循环处理后,炮钢销的摩擦系数降低,磨损量在400 r/min时最大,在800 r/min时反而下降到接近于0。分析磨损表面发现,800 r/min时,黄铜磨屑与炮钢磨屑发生掺杂混合,附着于炮钢销的磨损表面,从而影响了炮钢销的摩擦磨损性能。结论热–冷循环处理对炮钢销–黄铜盘摩擦副摩擦系数的影响较小,但随着热–冷循环中加热温度的升高,炮钢销的耐磨损性能下降。滑动速度对炮钢销摩擦系数和磨损量的影响都较大,高的滑动速度下,黄铜磨屑与炮钢磨屑混合,并附着于炮钢销磨损表面,改变炮钢销的磨损机理。     

颗粒床除尘器热态试验研究

通过对颗粒床除尘器高温条件下的实验研究,探讨不同工况时除尘效率和压力损失的变化规律。推导了除尘效率和压力损失与温度的关系,并与试验结果作了比较。结果表明,随着烟气温度的升高,除尘效率和压力损失均逐渐增大。     

磁场对航空拖缆碳钢材料腐蚀行为影响研究

目的鉴于航空拖缆海洋环境使用的实际需要以及海洋环境中磁场对腐蚀的影响,展开磁场对航空拖缆碳钢材料腐蚀行为影响的研究。方法分别运用线性极化、交流阻抗以及电化学噪声等试验方法研究施加磁场扰动下碳钢腐蚀速度变化以及腐蚀机理。结果施加磁场后,阴极氧去极化过程和中间产物的形成过程在碳钢不同腐蚀状态下分别占主导地位。当磁场强度较低时,阴极氧去极化被抑制,是腐蚀速度的控制步骤,电荷转移电阻增大,腐蚀速度减小。磁场强度逐渐增大,中间产物的形成和转化过程逐渐成为主导因素,噪声电阻增大,腐蚀速度减小。结论磁场对航空拖缆碳钢材料的腐蚀速度产生影响。     

三峡库区巴东组红层泥岩崩解和强度弱化特性研究

侏罗系巴东组红层软岩广泛分布于三峡库区,因其表现出较强的崩解和强度弱化特性而经常以块体的形式出露并被视为致灾地层。以某边坡开挖过程中出露的三峡库区巴东组红层泥岩块体为研究对象,通过干湿循环试验、点荷载强度试验和颗粒直剪试验研究了红层泥岩块体试样的崩解和强度弱化特性。结果表明:试样崩解过程主要集中在前20次干湿循环,且崩解过程中粒径大于50 mm的试样仍然占据主要部分;试样的修正点荷载强度指数主要集中在0.25～4 MPa之间,试样的点荷载强度指数、单轴抗压强度和抗拉强度均随干湿循环次数的增加呈下降趋势,且表现出较高拟合度的负线性关系;试样的剪切应力值在初始变形阶段(1 mm剪切位移内)增长较快,其后增长缓慢并最终趋于稳定;试样的抗剪强度随着轴向压力的增大而逐渐增大,随着干湿循环次数的增加而逐渐降低,在0.4～0.8 MPa轴向压力条件下,试样的抗剪强度增长更快;试样的剪切过程可分为压密、压裂和旋转三个阶段;试样的内摩擦角和黏聚力均随干湿循环次数的增加而逐渐减小并趋于稳定,且表现出较好的玻尔兹曼函数拟合关系。该研究结果可为红层软岩区堆积层滑坡的稳定性分析与防治工作提供依据。     

模拟酸雨对材料腐蚀试验

设计、制造了一套酸雨模拟试验装置,它能模拟昼夜、雨和露。在该装置上进行了7个500h的试验。作了模拟酸雨、酸露、干沉降对碳钢、铝、镀锌钢、涂漆钢、大理石的影响.结果表明当pH为4时,随SO₂浓度的增大,5种材料腐蚀速度加快;当SO₂为10ppb时,随pH值增大,5种材料腐蚀速度减慢.并对此进行了线性回归分析,得出腐蚀速率VF与SO₂浓度、雨水pH值呈线性关系。      

濒海环境钢质紧固件防腐技术试验对比研究

目的针对某濒南海大型工程钢质紧固件腐蚀严重的问题,通过试验研究对比钢质紧固件的腐蚀防护技术。方法分别在钢质紧固件表面制备防护层膜,通过现场挂样试验和实验室环境模拟加速试验研究不同涂层的腐蚀行为,并采用电化学试验研究不同涂层在模拟条件下的失效机理。结果对现场试验、实验室加速试验和电化学阻抗测试数据进行分析,不同涂层紧固件的防腐效果排序为复合涂层锌铝涂层粉末渗锌≈热浸镀锌电镀锌氧化膜层保护。结论通过试验对比评价了紧固件6种表面处理技术的防腐性能,为濒海设备使用的紧固件防腐措施的选择提供了理论依据和技术支撑。     

T型槽密封结构的有限元分析及试验验证

目的通过有限元分析,实现T型密封结构的优化设计。方法利用ABAQUS建立液压系统用T型槽密封结构的二维轴对称模型,分析计算密封结构中过渡圆角、槽宽、倾斜角度等对密封圈应力分布、接触应力的影响,通过设计密封圈老化寿命试验,验证分析结论。结果随着过渡圆角(R0.5～R2)的增大、倾斜角度(10°～3°)的减小,密封圈的局部应力最大值和接触应力均减小。随着槽宽(10～18mm)的增加,密封圈的局部应力最大值逐渐增加,接触应力逐渐减小。分析用密封结构的接触应力均大于密封介质压力0.7 MPa。最终通过试验证实了分析用密封结构均满足密封性能,且不合理的设计会降低密封圈寿命。结论在密封介质压力较小的情况下,建议选用较大的过渡圆角(推荐值为R2),较小的倾斜角度(推荐值为5°～6°)及槽宽(推荐值为密封圈截面直径的1.2～1.5倍)。     

参数对2A12铝合金微动疲劳局部塑性影响分析

目的研究局部塑性对微动疲劳的影响。方法建立2A12铝合金圆柱/平面微动疲劳有限元模型,考虑塑性作用进行有限元分析,研究微动疲劳参数对局部塑性的影响。结果局部塑性变形发生在试件表面或次表面,最大等效塑性变形随着微动垫半径的减小而增大。随着轴向应力的增加,最大切向应力增加;随着摩擦系数的增加,剪应力的最大值急剧增加,粘着区增加,滑移区减小,但摩擦系数对整个接触区的大小没有影响。结论微动疲劳参数对局部塑性有一定的影响。     

生物铁膜生物反应器（SMBR）处理生活污水的试验研究

试验研究了在SMBR中投加不同量氢氧化铁对出水水质以及膜污染的影响。结果表明,生物铁SMBR中随氢氧化铁投加量的增加,CODrr,NH3-N去除率略有提高;当氢氧化铁投加量为混合液中污泥浓度的0～5％时,TP去除率逐渐提高,在7％时急剧下降。试验条件下氢氧化铁最佳投加量为混合液污泥浓度的5％．此时半透膜压增长最慢,膜污染程度最轻。在3％～5％的投加量下生物铁具有良好的絮状结构,有效地降低了膜表面滤饼层阻力,并且缓解了膜孔堵塞的影响,然而当投加量增大到7％时,生物铁结构变得密实,削弱了生物铁对溶解性有机物和磷的吸附,加剧了膜污染．     

CO_2置换增产煤层气室内实验研究

注入二氧化碳开采煤层气技术(ECBM)既可以提高煤层气采收率,又可以封存二氧化碳,减少温室效应,因此对CO_2置换CH_4采出率和影响因素的研究已成为当下热点。文章通过在同一围压下,不同注入压力条件下注CO_2置换CH_4试验,研究注入压力对CO_2置换效果的影响。研究表明:随着注入压力的增加,煤层对CO_2和CH_4的吸附量增加,混合气体总吸附量也随之增大;由于CO_2气体在煤表面吸附位的激励竞争上优于CH_4,使得CH_4的解吸量随着压力升高而增大;随着压力的增加,CH_4的产出率和置换比都呈下降趋势,压力与两者的关系呈负相关,表明在一定范围内,低注入压力状态下的CH_4产出率更好,低压状态下的置换效果更好。     

不同浓度锌离子污染土的工程力学性能试验研究

通过直剪试验、压缩试验和三轴试验对人工制备最优含水率下不同浓度锌离子污染土的工程力学性能进行测试,研究了不同锌离子浓度污染土的抗剪强度和压缩特性。结果表明:随着锌离子浓度的增加,污染土的内摩擦角和压缩系数增加,内聚力和压缩模量下降,而污染土的孔隙比随着锌离子浓度的增加先减小后增大;在不同垂直压力下,随着压力的增加,污染土的压缩系数整体先减小后增大,压缩模量先增大后减小。     

南方红壤区生物滞留池的效果模拟和影响研究

南方红壤区降雨量大且相对集中,红壤保肥性差、渗透性低,对生物滞留池的建设造成较大压力。通过室外人工模拟中试实验,选取3类设计影响因素:植物种类、填料层砂土比(1∶3、1∶4和1∶5)和水力/污染负荷,研究其对雨水径流中污染物的去除效果及影响。实验结果表明:W1—W7的7套生物滞留池对NH_3-N、NO~-_3-N、TN、TP和COD的平均去除率分别为54.98%～83.61%、 64.18%～83.63%、59.99%～77.15%、76.85%～85.17%和45.11%～85.44%,红壤对P具有较好的吸附作用,使TP的去除效果显著;重金属Pt、Cu、Zn和Cd的平均去除率分别为88.31%～97.00%、84.56%～86.03%、96.88%～97.21%和96.39%～97.44%,去除效果高效、稳定。影响研究表明:杜鹃和狗牙根对雨水径流污染物的去除效果略优于月季;砂土比与N类污染物的去除率正相关,与COD的去除率负相关,对TP的去除率影响不显著;雨水径流污染物的去除率随水力负荷的增大逐渐减小,随污染负荷的增大逐渐增大。     

钻井抽吸和激动压力安全系数分析

基于流体力学和波动压力理论,研究了抽吸、激动压力安全系数的计算方法,分析结果表明,抽吸、激动压力随钻井液黏度、密度、井深的增加而增大,且与钻柱上、下行速度密切相关;大井眼中抽吸、激动压力较小,小井眼抽吸、激动压力较大;地层渗透性在一定程度也会影响抽吸、激动安全系数的取值。为不同地层钻井时合理安全地设计与调整钻井液密度,减少储层伤害提供了理论基础．     

大直径钢筋混凝土顶管穿越河道顶进力研究

顶管施工过程中顶进力不仅影响顶进效率,而且关系到管节结构、周边建(构)筑物和环境的安全。为分析大直径钢筋混凝土顶管穿越河道施工的力学性能,依托佛山市某电力隧道钢筋混凝土穿河顶管工程,通过对顶进力、管周压力和管节轴向应变进行监测,依据管节轴向应变和管周压力反算管土摩擦系数,将其用于顶管施工过程的数值模拟,并通过将模拟结果与现场实测数据进行验证对比,揭示管土摩擦系数在时空上的变化规律以及不同因素对顶进力预测的影响。结果表明：空间上,管土摩擦系数主要受地层性质的影响,在由淤泥质黏土层进入夹强风化岩块的粉质黏土层时其变化最为明显,前者仅为后者的55.65%;时间上,因为泥浆从注入到发挥作用需要时间,期间的管土摩擦系数较大,当泥浆套形成时,管土摩擦系数保持在较小状态;综合考虑地层性质、地形以及注浆作用时间效应等因素的顶进力预测模型与仅考虑单一因素的顶进力预测模型的模拟结果相比,其与实测值更为吻合,验证了本文提出方法的正确性。