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ABAQUS泡沫金屬泡沫鋁泡沫鎳多孔結(jié)構(gòu)
泡沫金屬,又稱為多孔金屬,常見的類型有泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫鈦等,是一種具有三維連通孔隙結(jié)構(gòu)的新型工程材料。它結(jié)合了金屬和泡沫材料的優(yōu)點(diǎn),擁有獨(dú)特的物理、力學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立具備連通孔隙結(jié)構(gòu)的三維泡沫金屬結(jié)構(gòu)模型。
泡沫金屬通過CAD球體密堆積3D插件V2.0版本建立,其中的球體最小間距參數(shù)應(yīng)設(shè)置為負(fù)數(shù),以確保生成的模型中的孔隙具備連通性。
為達(dá)到泡沫金屬孔隙穿過邊界的效果,需要截取模型的內(nèi)部區(qū)域。刪除所有紅色球體,在模型內(nèi)部新建一個(gè)長方體部件,并用交集建立新模型。
將模型導(dǎo)出為sat文件,即可導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)建立連通孔隙的泡沫金屬部件。
可對(duì)金屬泡沫模型劃分網(wǎng)格及進(jìn)行后續(xù)模擬。
展開 COMSOL多孔金屬結(jié)構(gòu)泡沫鋁泡沫鎳連通孔模型
泡沫金屬,亦稱多孔金屬,涵蓋了如泡沫鋁、泡沫鎳及泡沫鈦等多種類型,是一種具備三維連通孔隙結(jié)構(gòu)的先進(jìn)工程材料。該材料融合了金屬與泡沫材料的特性優(yōu)勢(shì),形成了獨(dú)特的物理和力學(xué)性能,因而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。本案例旨在描述如何在COMSOL軟件中構(gòu)建具有連通孔隙結(jié)構(gòu)特征的三維泡沫金屬模型。
泡沫金屬的建模可通過CAD球體密堆積3D插件V2.0版本實(shí)現(xiàn),其中為確保生成模型中孔隙的連通性,球體間的最小間距參數(shù)應(yīng)設(shè)定為負(fù)值。截取模型的內(nèi)部區(qū)域作為泡沫金屬模型。
在AutoCAD中將模型導(dǎo)出為SAT文件格式后,可導(dǎo)入COMSOL軟件中,以建立具有連通孔隙結(jié)構(gòu)的泡沫金屬部件。
根據(jù)模擬需求,可對(duì)多孔結(jié)構(gòu)部件設(shè)定相應(yīng)的材料屬性。
此外,還需根據(jù)模擬要求完成網(wǎng)格劃分,以確保分析的精確性與計(jì)算效率。
展開 基于COMSOL的三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)泡沫鋁隔聲性能研究
摘 要:泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)因其優(yōu)良的物理性能被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)領(lǐng)域,為研究不同材料組合對(duì)三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)泡沫鋁隔聲性能的影響,利用COMSOL有限元軟件對(duì)純泡沫鋁和三種常見三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)泡沫鋁三維幾何模型進(jìn)行建模,并對(duì)其傳遞損失進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算。分析了不同材料組合對(duì)三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)泡沫鋁隔聲性能的影響。結(jié)果表明:(1)三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)泡沫鋁的隔聲性能要優(yōu)于純泡沫鋁,尤其在高頻段(2)三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)泡沫鋁傳遞損失存在周期性規(guī)律,即傳遞損失在低頻段先增后減、中頻段先減后增、高頻段逐漸增大的趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:COMSOL;復(fù)合結(jié)構(gòu);泡沫鋁;傳遞損失;
泡沫鋁是一種輕質(zhì)多孔金屬材料,在其鋁基體中含有不計(jì)其數(shù)的氣泡[1],且同時(shí)呈現(xiàn)出金屬相氣泡特征,是一種應(yīng)用前景十分廣闊的物理功能性材料。由于泡沫鋁具有輕質(zhì)、高比剛度、高比強(qiáng)度、吸聲隔熱、阻尼減震、電池屏蔽等特點(diǎn),在航空航天、高速芯片,建筑材料中均有十分重要的應(yīng)用。由于具有優(yōu)良的物理性能,近些年泡沫鋁材料又逐漸進(jìn)入汽車應(yīng)用領(lǐng)域。泡沫鋁經(jīng)典應(yīng)用之一就是泡沫鋁夾層結(jié)構(gòu)[2],由于綜合了泡沫鋁和金屬板件的性能,這種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好,得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,在整個(gè)汽車新產(chǎn)品開發(fā)或選購的過程中,人們對(duì)于乘坐過程中的舒適性有了更高的要求。徐平等[3]通過有限元仿真方法研究了泡沫鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)救生艙的隔聲性能;唐振正和崔承勛[4]研究了不同復(fù)合板密度和厚度對(duì)其復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲性能影響;梁李斯等[5]研究了打孔泡沫鋁和打孔鋁板組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)的吸聲性能。可見近年來關(guān)于分析泡沫鋁三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能方面的研究較少,比如將泡沫鋁和鋁合金或碳纖維復(fù)合材料等結(jié)合,可以一定程度上加強(qiáng)泡沫鋁和其他材料之間的結(jié)合力,強(qiáng)化各材料的性能特點(diǎn)。
展開 生化曝氣池泡沫問題對(duì)策
在污水處理過程中,相信大家都常常會(huì)遇到曝氣池產(chǎn)生大量的泡沫的情況,而且如果靜止時(shí),就會(huì)從池中溢出,引起外部設(shè)備外部池壁的嚴(yán)重污染,使操作條件惡化,嚴(yán)重影響了周圍的環(huán)境。今天就帶大家來看看面對(duì)這些該如何處理呢?最后附上一位從事水處理十多年工程師,對(duì)泡沫實(shí)際分析處理的案例哦。
泡沫的類型
一、啟動(dòng)泡沫
1.曝氣池啟動(dòng)初期,曝氣池中的污泥對(duì)污水的水質(zhì)并不適應(yīng),對(duì)生長環(huán)境的不適應(yīng),容易形成泡沫。隨著污泥對(duì)水質(zhì)的適應(yīng),泡沫會(huì)減少。
2.曝氣池啟動(dòng)初期,污泥相對(duì)較少,污泥負(fù)荷較高,容易產(chǎn)生泡沫。污泥量增加后,泡沫會(huì)逐漸消失。
3.活性污泥工藝運(yùn)行啟動(dòng)初期,由于污水中含有一些表面活性物質(zhì),易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟,這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解,泡沫現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。
二、反硝化泡沫
活性污泥處理系統(tǒng)以低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì)發(fā)生反硝化作用而產(chǎn)生氮?dú)猓獨(dú)獾尼尫旁谝欢ǔ潭壬蠒?huì)降低污泥密度并帶動(dòng)部分污泥上浮,從而出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象,產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不很穩(wěn)定。
三、表面活性劑泡沫
污水中的表面活性劑和淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等表面活性物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上都表現(xiàn)為含有極性-非極性基團(tuán)即所謂雙親分子。
展開 
關(guān)于污水處理泡沫產(chǎn)生的原因、危害及控制方法!
在污水處理過程中,相信大家都常常會(huì)遇到生化池產(chǎn)生大量的泡沫的情況,而且如果靜止時(shí),就會(huì)從池中溢出,引起外部設(shè)備外部池壁的嚴(yán)重污染,使操作條件惡化,嚴(yán)重影響了周圍的環(huán)境。
1、泡沫的類型
1、啟動(dòng)泡沫
1.曝氣池啟動(dòng)初期,曝氣池中的污泥對(duì)污水的水質(zhì)并不適應(yīng),對(duì)生長環(huán)境的不適應(yīng),容易形成泡沫。隨著污泥對(duì)水質(zhì)的適應(yīng),泡沫會(huì)減少。
2.曝氣池啟動(dòng)初期,污泥相對(duì)較少,污泥負(fù)荷較高,容易產(chǎn)生泡沫。污泥量增加后,泡沫會(huì)逐漸消失。
3.活性污泥工藝運(yùn)行啟動(dòng)初期,由于污水中含有一些表面活性物質(zhì),易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟,這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解,泡沫現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。
2、反硝化泡沫
活性污泥處理系統(tǒng)以低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì)發(fā)生反硝化作用而產(chǎn)生氮?dú)猓獨(dú)獾尼尫旁谝欢ǔ潭壬蠒?huì)降低污泥密度并帶動(dòng)部分污泥上浮,從而出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象,產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不很穩(wěn)定。
展開 材質(zhì) | 關(guān)于泡沫鋁
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開CMF(色彩、材料、工藝)
泡沫鋁,又叫發(fā)泡鋁,從名字上來看,是由分布著氣泡的鋁金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)成的,整體非常的蓬松。材料本身擁有質(zhì)輕、吸音等天然的特性,也可以做成非常豐富的色彩及透光效果。本文筆者用通俗易懂的語言及圖片來詳細(xì)介紹一下這種材料及產(chǎn)品,看看未來能不能跨界應(yīng)用在您所從事的產(chǎn)品領(lǐng)域中。主要內(nèi)容包括:
一、什么是泡沫鋁及其制備方法?
二、性能特點(diǎn)有哪些?
三、國內(nèi)泡沫鋁部分生產(chǎn)企業(yè)介紹
四、主要應(yīng)用領(lǐng)域及設(shè)計(jì)案例欣賞
圖 泡沫鋁制成、Michael Young設(shè)計(jì)
一、什么是泡沫鋁及其制備方法
泡沫鋁,通俗來講,就是將鋁金屬材料進(jìn)行發(fā)泡處理,形成分布有大量氣泡的微觀金屬孔隙結(jié)構(gòu)。其獨(dú)特魅力在于,材料在不同產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域及對(duì)應(yīng)的不同性能需求,可以通過改變材料本身的密度和孔結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
圖 泡沫鋁及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
泡沫鋁的制備方法多種多樣,主要有固態(tài)金屬燒結(jié)、液態(tài)金屬凝固及金屬沉積法等,詳情可見下圖:
泡沫鋁可以說是一種新型的功能性結(jié)構(gòu)材料,潛力巨大,目前歐美、日韓等國家都在大力研發(fā),并已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),國內(nèi)也有數(shù)十個(gè)科研單位在研究,目前制約發(fā)展的主要因素有成本、性能穩(wěn)定性及設(shè)計(jì)精密度等。泡沫鋁可以說在諸多行業(yè)都有著廣闊的應(yīng)用前景,是材料領(lǐng)域的“黑科技”。
圖 不同孔徑大小的泡沫鋁材料剖面
二、性能特點(diǎn)有哪些?
展開 清潔產(chǎn)品配方中的泡沫優(yōu)化(上)
摘要:每一個(gè)清潔產(chǎn)品配方都需要有合適的泡沫性能。某些產(chǎn)品,如手洗餐具洗滌劑和洗發(fā)香波,需要較高而持久的泡沫。其他產(chǎn)品,如自動(dòng)洗碗機(jī)用洗滌劑和游泳池消毒劑,則需要較低且能快速消失的泡沫。
DOI:10.16054/j.cnki.cci.2018.04.004
本文從應(yīng)用的角概述了基本的泡沫優(yōu)化原理,以及如何提升或降低不同表面活性劑及其配方的泡沫的案例。
泡沫是由氣泡連接在一起構(gòu)成的。在許多應(yīng)用中,如洗發(fā)香波和手洗餐具洗滌劑,是希望有泡沫的;然而在許多其他應(yīng)用如自動(dòng)洗碗機(jī)用洗滌劑和水處理中,卻希望是低泡或快速消泡。為控制產(chǎn)品的泡沫,理解有關(guān)泡的一些原理及其影響因素是有必要的。
1 泡沫產(chǎn)生和破裂的原理
表面活性劑吸附在水面降低吉布斯自由能的特性是泡沫產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)表面活性劑濃度達(dá)到或高于臨界膠束濃度(CMC)時(shí),達(dá)到最大吸附值。
氣泡一旦形成,無論是在水底或者浮到水面,都會(huì)有吸附著表面活性劑分子的單層膜或雙層膜。由于氣泡膜是彎曲的,通常氣泡內(nèi)外的氣壓會(huì)有一個(gè)差值。這一壓差值。這一壓差是導(dǎo)致氣泡破裂乃至最終泡沫消失的驅(qū)動(dòng)力。
為達(dá)到以Ross-Miles泡沫測(cè)試法測(cè)定的較高初始泡沫高度,表面活性劑分子需要以足夠快的速度移動(dòng),當(dāng)氣泡上浮到液體頂部且尺寸變大時(shí),可以在新增加的區(qū)域達(dá)到新的吸附平衡(圖1)。
當(dāng)氣泡從單層膜變?yōu)殡p層膜且尺寸變大時(shí),壓差也在改變,其原理如楊-拉普拉斯方程(YoungLaplace equations)式 (1) 和式 (2) 所示。
展開 LS-DYNA中的金屬泡沫材料
一、金屬泡沫材料簡(jiǎn)介
目前常用金屬泡沫材料主要為泡沫鋁,國內(nèi)的主流商業(yè)制備方法為發(fā)泡法,即在鋁或鋁合金基體中增加發(fā)泡劑,通過控制壓力來完成發(fā)泡。本文即以泡沫鋁為例進(jìn)行討論。
泡沫鋁的力學(xué)性能受基體材料力學(xué)性能和細(xì)觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩方面的影響,因此不同廠家生產(chǎn)的泡沫鋁即使相對(duì)密度相近,力學(xué)性能也各不相同。可以通過單軸壓縮實(shí)驗(yàn)獲取特定泡沫鋁的宏觀力學(xué)性能。
下圖為典型的泡沫鋁壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線,其中主要分為彈性段,平臺(tái)段和密實(shí)段。長長的平臺(tái)段是這種材料的特點(diǎn),也是其吸能的主要階段。
此外,彈性段只是近似彈性段,同時(shí)其斜率一般小于真實(shí)的泡沫鋁彈性模量。要獲得泡沫鋁的彈性模量,需在泡沫鋁壓縮應(yīng)變?cè)?%之內(nèi)時(shí)進(jìn)行卸載,卸載曲線的斜率即為彈性模量,如下圖所示。
泡沫鋁的平臺(tái)應(yīng)力和密實(shí)應(yīng)變的近似值可以通過應(yīng)力應(yīng)變曲線讀出來,也可以通過多軸實(shí)驗(yàn)測(cè)得,也可以使用如下經(jīng)驗(yàn)公式:
其中,sigma(pl)為平臺(tái)應(yīng)力;sigma(y,s)為基體屈服強(qiáng)度;rho為泡沫鋁密度;rho(s)為基體密度;m為系數(shù),一般為1.5-2.0;epsilon(D)為密實(shí)應(yīng)變;alpha為系數(shù),一般為1.4-2.0。
二、有限元中的金屬泡沫模型
在有限元數(shù)值模擬中,最早出現(xiàn)的金屬泡沫模型為宏觀等效模型,即假設(shè)泡沫為各向同性均勻材料,通過賦予其泡沫鋁宏觀力學(xué)性能來對(duì)其進(jìn)行模擬。目前LS-DYNA中的所有泡沫模型均為宏觀等效模型。
除了宏觀等效模型之外,還有細(xì)觀泡沫模型。此類模型中的泡沫胞孔由規(guī)則化幾何體或不規(guī)則幾何體表征,只需要輸入基體材料的力學(xué)參數(shù),就可以描述細(xì)觀結(jié)構(gòu)的變形行為,主要有kelvin模型,Voronoi模型,CT掃描模型等。
展開 黃維院士、安眾福教授團(tuán)隊(duì)與合作者JACS:具有高力學(xué)強(qiáng)度的超長磷光泡沫材料
為了克服該類材料的脆性并提高其力學(xué)強(qiáng)度,受高力學(xué)強(qiáng)度生物材料(如骨頭、木頭,等等)啟發(fā),南京工業(yè)大學(xué)黃維院士、安眾福教授與日本理化學(xué)研究所Takuzo Aida教授、Yasuhiro Ishida教授合作,報(bào)道了一系列具有高力學(xué)強(qiáng)度的超長磷光泡沫,該泡沫的磷光壽命可達(dá)到485.8 ms。值得注意的是,質(zhì)輕的泡沫材料能夠承受4.44 MPa的壓縮強(qiáng)度。此外,泡沫的磷光發(fā)光顏色可以通過改變激發(fā)波長從藍(lán)色調(diào)控橙色。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算結(jié)果證實(shí),超長磷光原子多重氫鍵穩(wěn)定的羰基團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅拓寬了發(fā)光泡沫的范圍,還為開發(fā)具有高力學(xué)強(qiáng)度的超長有機(jī)磷光材料奠定基礎(chǔ)。
圖1. (a) 骨骼和木材及其微觀結(jié)構(gòu)的示意圖。(b) 仿生聚合物泡沫。照片中,葉子上面是質(zhì)輕、超硬且具有長磷光壽命的明膠泡沫。
圖2. 明膠泡沫的制備和微觀結(jié)構(gòu)表征。(a) 水凝膠在253 K冰箱中冷凍的示意圖,值得注意的是冰晶各向同性生長。插圖是制備得到的明膠泡沫 (0.15 g mL-1)從正視和俯視照片。(b) 各向同性明膠泡沫(0.15 g mL-1)在低倍和高倍數(shù)放大鏡下的SEM橫截面圖。(c) 液氮冷凍水凝膠的示意圖,值得注意的是冰晶各向異性生長。插圖是制備得到的明膠泡沫(0.03 g mL-1)從正視和俯視照片。(d) 各向異性明膠泡沫(0.03 g mL-1)在低倍和高倍數(shù)放大鏡下的SEM橫截面圖。
圖3. 各向同性明膠泡沫的光物理特性和壓縮性能。(a) 由明膠水凝膠(0.07、0.10 和 0.15 g mL-1)制備得到的明膠泡沫在室溫條件下打開和關(guān)閉365 nm紫外燈時(shí)拍攝的照片。
展開 【干貨】污水廠各種泡沫你遇到過嗎?
原因
負(fù)荷過高:粘稠度不易破碎的泡沫,此時(shí)的泡沫色澤鮮白,堆積性較好
曝氣過度:活性污泥的過度曝氣,而且此時(shí)的泡沫色澤為陳舊的白色,堆積性差,只會(huì)發(fā)生局部堆積。
洗滌劑流入:洗滌劑的存在,增加了水體的表面張力,會(huì)導(dǎo)致泡沫的形成。
脫硫硫泡沫異常現(xiàn)象的原因分析
相反脫硫液溫度過低,則再生槽浮選出的硫泡沫層變薄,呈棉絮狀漂浮在槽面,也不利于單質(zhì)硫的氧化再生。
2.2再生的空氣量即吹風(fēng)強(qiáng)度經(jīng)摸索后宜保持相對(duì)穩(wěn)定,不宜做過多的調(diào)節(jié),反則會(huì)影響硫泡沫的浮選。
氧化再生槽吹風(fēng)強(qiáng)度對(duì)硫泡沫的浮選及分離影響極大。吹風(fēng)強(qiáng)度過大則會(huì)因溶液湍動(dòng)翻滾地厲害使形成的硫泡沫相互撞擊而破碎,造成單質(zhì)硫的二次浮選,使再生效率下降。但吹風(fēng)強(qiáng)度過低,再生槽溶液中大氣泡較少,這些少量的大氣泡穿過分布板而被切割成小氣泡的數(shù)量也相對(duì)減少,再生液中硫顆粒粘附在氣泡表面的機(jī)會(huì)就大大減少,導(dǎo)致槽面硫泡沫量稀少,不能形成良好的泡沫層。
2.3氧化再生槽浮選出的硫泡沫盡量保持連續(xù)溢流,同時(shí)避免硫泡沫夾帶清夜過多。
當(dāng)硫泡沫在液面上停留時(shí)間過長,硫泡沫破碎后,其表面粘附的硫顆粒下沉反混造成二次浮選,使氧化再生槽負(fù)荷加重,影響脫硫液的再生效果,造成貧液懸浮硫上升。反則溢流量過大,硫泡沫在液面上停留時(shí)間過短而使單質(zhì)硫來不及粘附在氣泡表面,亦會(huì)導(dǎo)致槽面硫泡沫稀少。
2.4硫回收的熔硫殘液須經(jīng)處理后再返回系統(tǒng),以減輕對(duì)脫硫液組分的干擾,防止硫泡沫浮選異常。
熔硫殘液處理不當(dāng)返回系統(tǒng),易使溶液發(fā)泡,產(chǎn)生虛泡過多,且不易分離。熔硫殘液在返回系統(tǒng)前,需經(jīng)多級(jí)沉降冷卻降溫至≤45℃,使熔硫殘液中的大量副鹽析出結(jié)晶在沉降冷卻池,然后清液才可返回系統(tǒng)循環(huán)使用。
展開 
清潔產(chǎn)品中的泡沫優(yōu)化(下)
EOPO共聚物在45℃時(shí)可有效降低其他表面活性劑所產(chǎn)生的泡沫,但25℃時(shí)效果卻不理想
3.5 溫度對(duì)泡沫的影響
溫度不僅影響EOPO共聚物的發(fā)泡行為,而且也會(huì)影響表2中其他表面活性劑或配方的發(fā)泡行為。
較高溫度會(huì)增加AEO11-9或含有AEO11-9的配方的初始泡沫,因?yàn)楦邷赜兄贏EO11-9快速移動(dòng)達(dá)到新的吸附平衡。但總體來說,較高的溫度會(huì)降低泡沫的穩(wěn)定性,因?yàn)楦邷貢?huì)加速雙層膜間的水分蒸發(fā)和排出。
3.6 反離子和絡(luò)合物對(duì)陽離子表面活性劑泡沫的影響
反離子和陽離子表面活性劑可以形成絡(luò)合物,根據(jù)絡(luò)合物水溶性和膜的強(qiáng)度不同,可以增加或降低泡沫,如圖14所示,所研究的添加劑對(duì)ADBAC泡沫的影響各種各樣。需要注意的是,陰離子表面活性劑(SLS)和陽離子表面活性劑(ADBAC)互為消泡劑。
由這些泡沫穩(wěn)定性試驗(yàn)可以得出幾條結(jié)論:水硬度通常會(huì)降低陰離子表面活性劑的泡沫。單一陰離子表面活性劑的泡沫可以通過添加兩性表面活性劑、非離子表面活性劑和副表面活性劑來進(jìn)行改善。電解質(zhì)與離子型表面活性劑來進(jìn)行改善。
電解質(zhì)與離子型表面活性劑可形成絡(luò)合物,可以提升或降低泡沫質(zhì)量和/或穩(wěn)定性。表面活性劑尾部結(jié)構(gòu)對(duì)其泡沫性能也有影響。EOPO共聚物的泡沫性能取決于其結(jié)構(gòu)和應(yīng)用溫度。升高溫度可增加AEO非離子表面活性劑的初始泡沫量,但使泡沫穩(wěn)定性變差。
文章來源:中國洗滌用品行業(yè)信息網(wǎng)
展開 脫硫硫泡沫異常現(xiàn)象的原因分析
相反脫硫液溫度過低,則再生槽浮選出的硫泡沫層變薄,呈棉絮狀漂浮在槽面,也不利于單質(zhì)硫的氧化再生。
2.2再生的空氣量即吹風(fēng)強(qiáng)度經(jīng)摸索后宜保持相對(duì)穩(wěn)定,不宜做過多的調(diào)節(jié),反則會(huì)影響硫泡沫的浮選。
氧化再生槽吹風(fēng)強(qiáng)度對(duì)硫泡沫的浮選及分離影響極大。吹風(fēng)強(qiáng)度過大則會(huì)因溶液湍動(dòng)翻滾地厲害使形成的硫泡沫相互撞擊而破碎,造成單質(zhì)硫的二次浮選,使再生效率下降。但吹風(fēng)強(qiáng)度過低,再生槽溶液中大氣泡較少,這些少量的大氣泡穿過分布板而被切割成小氣泡的數(shù)量也相對(duì)減少,再生液中硫顆粒粘附在氣泡表面的機(jī)會(huì)就大大減少,導(dǎo)致槽面硫泡沫量稀少,不能形成良好的泡沫層。
2.3氧化再生槽浮選出的硫泡沫盡量保持連續(xù)溢流,同時(shí)避免硫泡沫夾帶清夜過多。
當(dāng)硫泡沫在液面上停留時(shí)間過長,硫泡沫破碎后,其表面粘附的硫顆粒下沉反混造成二次浮選,使氧化再生槽負(fù)荷加重,影響脫硫液的再生效果,造成貧液懸浮硫上升。反則溢流量過大,硫泡沫在液面上停留時(shí)間過短而使單質(zhì)硫來不及粘附在氣泡表面,亦會(huì)導(dǎo)致槽面硫泡沫稀少。
2.4硫回收的熔硫殘液須經(jīng)處理后再返回系統(tǒng),以減輕對(duì)脫硫液組分的干擾,防止硫泡沫浮選異常。
熔硫殘液處理不當(dāng)返回系統(tǒng),易使溶液發(fā)泡,產(chǎn)生虛泡過多,且不易分離。熔硫殘液在返回系統(tǒng)前,需經(jīng)多級(jí)沉降冷卻降溫至≤45℃,使熔硫殘液中的大量副鹽析出結(jié)晶在沉降冷卻池,然后清液才可返回系統(tǒng)循環(huán)使用。
展開 泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制造工藝技術(shù)
(1)原材料
泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)用的原材料分為面板(蒙皮)材料、夾芯材料和粘接劑。
①面板材料
主要是用玻璃布和樹脂制成的薄板,與蜂窩夾層結(jié)構(gòu)面板用的材料相同。
②粘接劑
面板和夾芯材料的粘接劑,主要取決于泡沫塑料種類,如聚苯乙烯泡沫塑料,不能用不飽和聚酯樹脂粘接。
③泡沫夾芯材料
泡沫塑料的種類很多,其分類方法有兩種:
一種是按樹脂基體分,可分為:聚氯乙烯泡沫塑料,聚苯乙烯泡沫塑料,聚乙烯泡沫塑料,聚氨酯泡沫塑料,酚醛,環(huán)氧及不飽和聚酯等熱固性泡沫塑料等。
另一種是按硬度分,可分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)三種。
用泡沫塑料芯材生產(chǎn)夾層結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是防寒、絕熱,隔音性能好,質(zhì)量輕,與蒙皮粘接面大,能均勻傳遞荷載,抗沖擊性能好等。
(2)泡沫塑料制造技術(shù)
生產(chǎn)泡沫塑料的發(fā)泡方法較多,有機(jī)械發(fā)泡法、惰性氣體混溶減壓發(fā)泡法、低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)發(fā)泡法、發(fā)泡劑分解放氣發(fā)泡法和原料組分相互反應(yīng)放氣發(fā)泡法等。
①機(jī)械發(fā)泡法
利用強(qiáng)烈機(jī)械攪拌,將氣體混入到聚合物溶液、乳液或懸浮液中,形成泡沫體,然后經(jīng)固化而獲得泡沫塑料。
②惰性氣體混溶減壓發(fā)泡法
利用惰性氣體(如氮?dú)狻⒍趸嫉龋o色、無臭、難與其它化學(xué)元素化合的原理,在高壓下壓入聚合物中,經(jīng)升溫、減壓、使氣體膨脹發(fā)泡。
③低沸點(diǎn)液體蒸發(fā)發(fā)泡法
將低沸點(diǎn)液體壓入聚合物中,然后加熱聚合物,當(dāng)聚合物軟化、液體達(dá)到沸點(diǎn)時(shí),借助液體氣化產(chǎn)生的蒸氣壓力,使聚合物發(fā)泡成泡沫體。
④化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡法
借助發(fā)泡劑在熱作用下分解產(chǎn)生的氣體,使聚合物體積膨脹,形成泡沫塑料。
⑤原料化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡法
此法是利用能發(fā)泡的原料組分,相互反應(yīng)放出二氧化碳或氮?dú)獾仁咕酆衔锱蛎洶l(fā)泡成泡沫體。
展開 LS-DYNA中的金屬泡沫材料 附LS-DYNA中文教程下載
一、金屬泡沫材料簡(jiǎn)介
目前常用金屬泡沫材料主要為泡沫鋁,國內(nèi)的主流商業(yè)制備方法為發(fā)泡法,即在鋁或鋁合金基體中增加發(fā)泡劑,通過控制壓力來完成發(fā)泡。本文即以泡沫鋁為例進(jìn)行討論。
泡沫鋁的力學(xué)性能受基體材料力學(xué)性能和細(xì)觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩方面的影響,因此不同廠家生產(chǎn)的泡沫鋁即使相對(duì)密度相近,力學(xué)性能也各不相同。可以通過單軸壓縮實(shí)驗(yàn)獲取特定泡沫鋁的宏觀力學(xué)性能。
下圖為典型的泡沫鋁壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線,其中主要分為彈性段,平臺(tái)段和密實(shí)段。長長的平臺(tái)段是這種材料的特點(diǎn),也是其吸能的主要階段。
此外,彈性段只是近似彈性段,同時(shí)其斜率一般小于真實(shí)的泡沫鋁彈性模量。要獲得泡沫鋁的彈性模量,需在泡沫鋁壓縮應(yīng)變?cè)?%之內(nèi)時(shí)進(jìn)行卸載,卸載曲線的斜率即為彈性模量,如下圖所示。
泡沫鋁的平臺(tái)應(yīng)力和密實(shí)應(yīng)變的近似值可以通過應(yīng)力應(yīng)變曲線讀出來,也可以通過多軸實(shí)驗(yàn)測(cè)得,也可以使用如下經(jīng)驗(yàn)公式:
其中,sigma(pl)為平臺(tái)應(yīng)力;sigma(y,s)為基體屈服強(qiáng)度;rho為泡沫鋁密度;rho(s)為基體密度;m為系數(shù),一般為1.5-2.0;epsilon(D)為密實(shí)應(yīng)變;alpha為系數(shù),一般為1.4-2.0。
二、有限元中的金屬泡沫模型
在有限元數(shù)值模擬中,最早出現(xiàn)的金屬泡沫模型為宏觀等效模型,即假設(shè)泡沫為各向同性均勻材料,通過賦予其泡沫鋁宏觀力學(xué)性能來對(duì)其進(jìn)行模擬。目前LS-DYNA中的所有泡沫模型均為宏觀等效模型。
除了宏觀等效模型之外,還有細(xì)觀泡沫模型。此類模型中的泡沫胞孔由規(guī)則化幾何體或不規(guī)則幾何體表征,只需要輸入基體材料的力學(xué)參數(shù),就可以描述細(xì)觀結(jié)構(gòu)的變形行為,主要有kelvin模型,Voronoi模型,CT掃描模型等。
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