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降低固-固界面热阻方法研究进展

河北科技大学学报 2023年第3期44卷 219-227页

作者：宋庆松彭培英李洪涛李鑫达河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018

降低固-固界面热阻法是一种高效且应用广泛的减小器件传热阻力的方法。根据固-固界面状态增加界面的有效接触,可强化界面热传导。首先,概述了固-固界面热阻的产生机理;其次,梳理了界面状态(平面接触和沟槽接触)、粗糙度、界面压力、热... 详细信息

降低固-固界面热阻法是一种高效且应用广泛的减小器件传热阻力的方法。根据固-固界面状态增加界面的有效接触,可强化界面热传导。首先,概述了固-固界面热阻的产生机理;其次,梳理了界面状态(平面接触和沟槽接触)、粗糙度、界面压力、热界面材料等固-固界面热阻影响因素的作用机制;第三,介绍了降低固-固界面热阻方法的最新进展;最后,分析了降低固-固界面热阻研究存在的问题,并对其研究前景进行了展望,提出未来应从界面结构、压力/平面度、固-固接触材料本身的物性参数、超薄黏合层热界面材料等单独或共同作用的方向上深化降低界面热阻的研究,为其在强化电子散热领域的应用提供理论和实验支持。

关键词：工程传热传质学界面结构接触热阻粗糙度界面压力热界面材料

10kV交联聚乙烯电缆终端界面应力松弛特性的研究

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10kV交联聚乙烯电缆终端界面应力松弛特性的研究

作者：邓繁盛山东理工大学

学位级别：硕士

10 kV冷缩式电力电缆终端通常以硅橡胶为绝缘材料,利用预扩张过程中硅橡胶绝缘产生的抗拒力,使硅橡胶绝缘回弹,从而将电缆附件紧裹在电缆本体上,具有安装操作简单且绝缘性能良好的优点。硅橡胶绝缘材料长期处于拉伸状态下,抗拒变形的作... 详细信息

10 kV冷缩式电力电缆终端通常以硅橡胶为绝缘材料,利用预扩张过程中硅橡胶绝缘产生的抗拒力,使硅橡胶绝缘回弹,从而将电缆附件紧裹在电缆本体上,具有安装操作简单且绝缘性能良好的优点。硅橡胶绝缘材料长期处于拉伸状态下,抗拒变形的作用力会随时间的推移逐渐变小,表现出应力松弛特性。调节硅橡胶绝缘的交联度,可以改变硅橡胶分子链间的缠结作用,进而抑制应力松弛现象。目前,对于硅橡胶绝缘应力松弛对硅橡胶/交联聚乙烯复合界面特性(界面压力、界面场强以及界面温度等)的影响,以及硅橡胶交联度对提高耐松弛能力的作用尚不完全清晰,有待进一步研究。本文通过制备不同交联度的硅橡胶试样,研究交联度对硅橡胶绝缘松弛特性的影响,采用实验和仿真相结合的方法,探究硅橡胶绝缘松弛特性对硅橡胶/交联聚乙烯界面特性的作用规律。硅橡胶绝缘的应力松弛特性包括力学松弛以及介电松弛。采用热延伸、拉伸应力松弛特性以及热膨胀系数等测试,对硅橡胶的力学松弛现象进行表征;通过宽频介电谱测试硅橡胶的介电松弛特性。结果表明,温度越高,硅橡胶扩径率越大,拉伸应力松弛现象越明显,且分子链段松弛使热膨胀系数增大,热变形严重;硅橡胶绝缘在不同频率区间下分别存在分子链松弛引起的介电松弛过程δ和偶极链段松弛引起的介电松弛过程α,提高交联度可以限制分子链旋转定向以及偶极链段的转向运动,使两段松弛过程的极化强度降低。化学应力松弛反映硫化硅橡胶的交联网络在热应力作用下的耐热氧老化情况,硅橡胶在分子链断裂的同时发生结构硅氧化,引起进一步的交联反应,使体积电阻率增加、击穿强度提高。利用时-温等效原理,采用有限元仿真预测10 kV电缆终端的界面压力,并考虑硅橡胶应力松弛后容易产生气隙空腔或存在杂质的情况,研究缺陷对界面特性的影响。研究表明,硅橡胶应力松弛现象会导致界面压力下降,温度越高,硅橡胶绝缘应力松弛越快,界面压力损失越大。硅橡胶绝缘交联度较高时,其耐应力松弛能力较强,预测30年后界面压力保持率依然高达90.7%,且具有较长的储存周期。界面处产生气隙空腔或存在杂质微粒时,易引起界面电-热-力场发生畸变。

关键词：电缆终端硅橡胶应力松弛特性介电松弛特性界面压力

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基于绷带应变预测的拉伸指示图标设计研究

基于绷带应变预测的拉伸指示图标设计研究

作者：陈凌娴东华大学

学位级别：硕士

加压疗法常被用于静脉与淋巴管疾病的干预与治疗、瘢痕软化、关节置换术后护理等方面,其在医疗康复和术后护理等领域具有重要地位。但临床实践中存在绷带下界面压力一致性较差,护理成本较高的问题,将医疗引进家庭是未来的发展趋势。因此... 详细信息

加压疗法常被用于静脉与淋巴管疾病的干预与治疗、瘢痕软化、关节置换术后护理等方面,其在医疗康复和术后护理等领域具有重要地位。但临床实践中存在绷带下界面压力一致性较差,护理成本较高的问题,将医疗引进家庭是未来的发展趋势。因此,对绷带产品的加压能力进行有效的预测,并由此形成产品的优化设计方法和应用操作指导,是当前提升医用绷带疗效亟需解决的问题。本课题基于Laplace方程和绷带载荷—应变关系进行目标压力下的绷带应变预测,通过探究应变预测准确性与绷带力学性能测试中拉伸条件选择的相关性,筛选出最优载荷—应变拟合曲线进行图标设计,并进一步探究图标设计要素对界面压力和用户包扎体验的影响规律,在此基础上开发绷带拉伸指示图标设计与应用系统,以期以科学的手段指导设计并帮助用户实现自我加压护理。主要研究内容及相关结论如下:(1)通过绷带拉伸回复实验,探究不同拉伸条件对载荷—应变曲线分布的影响。研究发现相同载荷下,载荷—应变分布满足第一次拉伸曲线的应变压力对压力误差有显著性影响(p压力和实测界面压力之间的偏差百分比,筛选出100mm/min第五次拉伸下拟合出的载荷—应变曲线为最优拟合曲线。(3)基于最优拟合曲线进行图标尺寸设计,并采用L(4×2)正交表设计实验,考察不同目标压力下,图标颜色、图标形状、图标高度、图标密度、图标构成形式五个视觉变量对图标功能性的影响。结果表明在拉伸指示图标的视觉辅助作用下,界面压力的均匀性、一致性以及操作信心得到了提高。结合主观评价以及出于降低能耗,提高效率目的,通过综合平衡法提出不同目标压力下的图标设计建议。(4)基于绷带应变预测以及图标设计要素影响的研究结果,利用MATLAB开发绷带拉伸指示图标设计与应用程序。程序根据应用对象需求,提供相应的功能模块。在产品开发方面,根据制造商输入的绷带性能参数与作用部位、重叠层数,输出拉伸指示图标设计建议,以规范图标设计;在产品使用方面,根据用户输入的相关参数,帮助用户甄别合适的绷带型号及输出操作图标样式,规范用户操作,提高包扎质量。本课题的价值在于揭示了拉伸载荷与绷带伸长应变之间关系,探究了拉伸回复次数与拉伸速度对绷带力学性能曲线影响规律,提高绷带应变预测的准确性。其次,考查了绷带拉伸指示图标设计要素对图标功能性的影响,弥补现有研究的不足。最后综合实验结果进行绷带拉伸指示图标设计与应用程序的开发。所采用的研究方法和所获得的结论在绷带功能性设计与实际应用具有一定的借鉴意义。

关键词：绷带应变预测拉伸指示图标界面压力 Laplace方程

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动态载荷对小腿截肢患者残端压力的影响

清华大学学报（自然科学版） 2004年第2期44卷 186-189页

作者：贾晓红张明王人成金德闻李超俊清华大学精密仪器与机械学系北京100084 香港理工大学复康科技中心

接受腔/残肢界面压力分布特征是假肢优化设计的基础,传统的有限元模型只限于静态分析,不符合实际情况。该文基于患者行走过程的运动学和动力学特性,建立三维非线性有限元模型,研究动态载荷对界面压力的影响。结果表明:界面压力主要分布... 详细信息

接受腔/残肢界面压力分布特征是假肢优化设计的基础,传统的有限元模型只限于静态分析,不符合实际情况。该文基于患者行走过程的运动学和动力学特性,建立三维非线性有限元模型,研究动态载荷对界面压力的影响。结果表明:界面压力主要分布在髌韧带、胫骨内外侧和窝区;一个平地正常速度行走的步态周期内,残肢界面的最大平均正压力是单腿站立状态下的1.15倍,是双腿站立状态下的1.73倍。动态载荷使残肢和接受腔之间的界面压力增大,行走过程的动态影响不能忽略。

关键词：生物力学假肢接受腔界面压力动态载荷小腿截肢患者残端压力

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无氧铜冲击熔化温度的辐射法测量

高压物理学报 2005年第4期19卷 365-370页

作者：张凌云戴诚达许灿华谭华中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621900

在发生冲击熔化的情况下,金属样品/窗口界面压力下的熔化温度与卸载温度数值相等,且十分接近于界面温度值.根据这一结论,利用二级轻气炮加载手段和光辐射法测温技术,用氟化锂(LiF)单晶作透明窗口,获得了110～140 GPa压力范围内无氧铜的... 详细信息

在发生冲击熔化的情况下,金属样品/窗口界面压力下的熔化温度与卸载温度数值相等,且十分接近于界面温度值.根据这一结论,利用二级轻气炮加载手段和光辐射法测温技术,用氟化锂(LiF)单晶作透明窗口,获得了110～140 GPa压力范围内无氧铜的熔化温度.实验表明,无氧铜的高压熔化温度数据与文献发表的无氧铜高压声速实验结果是一致的,铜的高压熔化规律可用Lindemann熔化定律近似描述.采用的熔化温度测量方法不必反演出冲击温度,简化了冲击熔化温度的数据处理方法,为金属冲击熔化温度测量提供了一种潜在的技术途径.

关键词：光辐射法界面温度界面压力熔化温度

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高压快速自锁连接器设计

电气时代 2022年第6期 61-63页

作者：李太华马长海杨勇陈瑞瑞徐恒张楼行史陶比尔(杭州)精密机械电子有限公司

10 kV连接器在应急供电设备上是重要的一环,讲述了一款10 kV高压快速自锁连接器的设计,包括应力锥的界面压力、通流和发热、快速自锁机构设计,以及密封设计和材料的选择,对目前的技术水平进行了阐述,分析了产品设计、客户操作便利性和... 详细信息

10 kV连接器在应急供电设备上是重要的一环,讲述了一款10 kV高压快速自锁连接器的设计,包括应力锥的界面压力、通流和发热、快速自锁机构设计,以及密封设计和材料的选择,对目前的技术水平进行了阐述,分析了产品设计、客户操作便利性和产品安全性能等。随着经济社会的快速发展,社会各界对于供电可靠性提出了越来越高的要求。

关键词：供电可靠性连接器应力锥自锁机构应急供电界面压力技术水平产品安全性能

基于FEM-Archard模型的高强钢冲压成形粘模行为评估

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材料科学与工艺 2015年第3期23卷 35-38页

作者：董文正林启权王志刚湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 日本岐阜大学机械与系统工程系

为探明高强钢冲压成形过程中的粘模机理,利用数值模拟与工艺试验相结合的方法系统评估了其宏观粘模行为.以高强钢SPFC590为研究对象,采用方盒拉深成形工艺,基于FEM-Archard磨损模型研究了弯曲-拉深复合变形模式下界面压力与滑移距离对... 详细信息

为探明高强钢冲压成形过程中的粘模机理,利用数值模拟与工艺试验相结合的方法系统评估了其宏观粘模行为.以高强钢SPFC590为研究对象,采用方盒拉深成形工艺,基于FEM-Archard磨损模型研究了弯曲-拉深复合变形模式下界面压力与滑移距离对粘模行为的影响规律.研究结果表明,方盒拉深过程中模具的宏观粘模行为主要集中在界面压力较大的拉深圆角与弯曲直边相接处附近,并随着拉深次数的增加(即滑移距离的增大),粘模量不断增大且不断向拉深方向扩展.同时,基于FEM-Archard磨损模型得到的粘模评估结果与方盒拉深试验结果相一致.

关键词：高强度钢板拉深-弯曲变形粘模行为界面压力滑移距离

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高压直流电缆附件绝缘材料测试及仿真

电子技术与软件工程 2022年第17期 110-114页

作者：贾超王锦明鄢希锋刘延卓陆云学长园电力技术有限公司广东省珠海市519085

本文对高压绝缘材料电导率测试平台搭建和测试方法进行介绍,测量在不同温度和场强下直流电缆XLPE绝缘材料和改性硅橡胶材料的电导率,并对测量数据以及其他参数进行函数拟合。将直流电缆线路运用最普遍的复合套充油终端作为研究对象,建... 详细信息

本文对高压绝缘材料电导率测试平台搭建和测试方法进行介绍,测量在不同温度和场强下直流电缆XLPE绝缘材料和改性硅橡胶材料的电导率,并对测量数据以及其他参数进行函数拟合。将直流电缆线路运用最普遍的复合套充油终端作为研究对象,建立模型,采用仿真软件进行热场、电场、界面压力的仿真计算,确定其理论可行性,最后进行试验验证。结果表明采用该方法设计的直流电缆附件符合应用要求,对提高高压直流电缆附件的研制水平及产品质量,保证产品的安全性和多样性有重要意义。

关键词：高压直流电缆附件仿真计算电导率测试界面压力

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一种新型插接式固体绝缘母线连接器的设计

高压电器 2013年第4期49卷 115-118页

作者：朱佩龙林复明陈晓春张奇伟陈荣宁波天安集团股份有限公司宁波315700

分析探讨了现有插接式固体绝缘母线连接器在安装方便性和可靠性等方面存在的缺陷,给出了一种可解决上述缺陷的新型插接式固体绝缘母线连接器方案以及固体绝缘母线在固体绝缘介质、界面压力、电场优化等方面的设计要点,取得满意的结果。

关键词：固体绝缘母线连接器插接技术 C—GIS 界面绝缘界面压力