柔性作动器驱动的非线性系统随机振动的最优有界控制

柔性作动器具有低刚度、大变形等特征,这一方面使主结构具备了强的环境适应性,另一方面也使主结构易受外界微扰影响,从而降低其操作精度．本文以介电弹性体作动器驱动的单自由度非线性系统为研究对象,通过即时微调电压,抑制系统在平衡位置附近的随机振动．通过随机平均法降低系统维数,将原系统的控制问题转化为关于慢变过程的控制问题;结合随机动态规划原理及控制约束导出最优有界控制策略．该策略具干摩擦形式,具有能量耗散本质,在抑制系统振动的同时提高了系统的稳定性．数值研究表明：最优有界控制策略具有良好的控制效果、控制效率及较高的鲁棒性．     

丁苯橡胶-韧性聚苯乙烯复合改性沥青制备工艺及老化性能研究

为克服应用于高海拔山区SBR改性沥青高温性能不足的弊病,本文通过添加SBR和TPS改性剂制备复合改性沥青,系统研究了剪切速率、剪切温度等因素对复合改性沥青路用性能的影响,最终确定了复合改性沥青最佳制备工艺,并在此基础上确定了其改性剂合理掺量;进一步研究了SBR-TPS复合改性沥青经短期老化、长期压力老化、紫外老化前后其路用性能变化,对SBR-TPS复合改性沥青的抗老化性能进行评价。结果表明：剪切温度和剪切时间对复合改性沥青高低温性能影响较大,而其他因素影响相对较小,改性剂的合理掺量为4%SBR+6%TPS;相较于SBR改性沥青,SBR+TPS复合改性沥青抗老化能力尤其是抗紫外老化性能得到了显著提升。     

薄层抗滑铺装材料性能评价

为了提高隧道进出口、连续弯道、长大纵坡及收费站广场等特殊路段的路面抗滑性能,减少交通事故的发生,针对双组分薄层铺装材料,在分析其固化机理基础上,提出了薄层铺装材料的不同组分技术标准.通过对该薄层铺装材料的剪切性能测试,确定了填充料的最佳用量、粒径范围与技术指标;通过拉伸试验、拉拔试验、剪切试验系统研究了该铺装材料的综合性能.结果表明,薄层抗滑铺装不仅具有优良的抗拉强度、粘结性能、剪切性能、抗腐蚀性能、水稳定性能,而且具有优良的抗滑性能,适合在隧道进出口及弯道等特殊路段使用.     

基于氢化还原与端基钝化的老化沥青化学修复机制与性能评价

针对废旧沥青因性能劣化引起的再生沥青混合料路用性能不佳的问题,选用氢化还原剂三乙氧基硅烷将老化沥青中的强极性羰基和亚砜基还原成羟基,生成极性较低的酯或者醚;再通过端基钝化剂异氰酸酯与羟基进行酯化反应,实现端基钝化。通过测试老化沥青各修复阶段的微观化学结构与极性变化,研究其修复机理;进而以基质沥青为参比,分析测试老化沥青性能修复前后的动力粘度和低温性能,评价氢化还原与端基钝化对老化沥青的化学修复效果。结果表明,氢化还原与端基钝化使老化沥青的化学结构发生了本质的变化,三乙氧基硅烷可将老化沥青中羰基和亚砜基还原成羟基,异氰酸酯可将羟基酯化成酯;经氢化还原与端基钝化之后,老化沥青的极性显著减弱,分子间作用力和粘度明显降低,低温变形能力得以显著改善,且老化沥青的低温性能与官能团指数之间具有良好的相关性。     

上海卢浦大桥钢桥面铺装防水体系的研究

研究了环氧型粘接剂的低温柔韧性能及其与铜板的粘接性能和剪切性能,并进行了配方调整,确定出环氧型粘接层的最佳配方;通过研究对环氧粘接层的碎石做不同的表面处理以及岩沥青用量对缓冲层性能的影响,对钢桥面铺装组合结构的高温剪切性能做了深入的分析表征,建立了环氧树脂和橡胶沥青砂胶防水层共同构成的钢桥面铺装防水体系．     

考虑紫外辐射的交互老化对SBR 改性沥青流变性能的影响及其老化机理

考虑到紫外老化对丁苯橡胶SBR改性沥青性能的影响,分别采用2种交互老化方式(方式一:SBR改性沥青+旋转薄膜烘箱老化RTFOT+加压加速老化PAV+紫外老化UV;方式二:SBR改性沥青+RTFOT+UV+PAV)制备老化沥青,并对老化后5种沥青进行动态剪切流变试验DSR、蠕变劲度试验BBR、差示扫描量热试验DSC以及IR红外光谱分析。结果表明,经短期老化后的SBR改性沥青分别经历UV和PAV老化后的流变性能比较接近,但进一步分别经历PAV和UV老化后,其流变性能和老化程度变化显著,UV对于沥青的老化作用是非常明显的;不同老化顺序的交互老化结果也大不相同;相较于老化方式一,老化方式二对SBR改性沥青流变性能影响更显著;PAV和UV老化有着各自不同的老化机理,SBR改性沥青经历交互老化的实验结果正是这2种不同老化机理叠加的具体体现。     

BFR-Ti和ZB协同阻燃隧道路面沥青的阻燃性能及机理

以钛酸酯改性沥青阻燃剂BFR-Ti和阻燃增效荆硼酸锌ZB为助荆,以SBS改性沥青为母体制备隧道阻燃沥青,通过氧指数法、烟密度法、锥形量热法和热重分析等方法系统研究了BFR-Ti与ZB协同阻燃SBS改性沥青的燃烧性能,探讨了二者的协同阻燃机理.结果表明,与SBS改性沥青/BFR-Ti相比,SBS改性沥青/BFR-Ti/ZB体系的氧指数略有上升,烟密度、热释放速率(HRR)、质量损失速率(MLR)以及有效燃烧热(EHC)等指标均明显下降,实际成炭量增加;SBS改性沥青/BFR-Ti具有显著的吸热阻燃机理和凝聚相阻燃机理的特征,SBS改性沥青/BFR-Ti/ZB是以凝聚相阻燃机理为主,兼具协效阻燃和吸热阻燃机理.     

苯丙乳液与纳米SiO2复合改性超细水泥胶浆的力学性能

针对水泥混凝土桥梁底板易出现的微小裂缝修补,提出可灌性好、强度形成快及变形能力强等技术要求,通过苯丙乳液和纳米SiO₂对超细硅酸盐水泥和超细硫铝酸盐水泥双组分胶浆进行复合改性,系统研究了苯丙乳液掺量对超细水泥胶浆的施工性能和力学性能的影响规律,最终确定了其合理配比。试验结果表明：尽管苯丙乳液对超细水泥胶浆的抗压强度具有一定不利影响,但能显著改善超细水泥胶浆的施工性能,提高其抗折强度、拉伸变形能力和折压比,从而提升超细水泥胶浆的韧性。经苯丙乳液和纳米SiO₂复合改性的超细水泥胶浆可望在混凝土桥梁底板裂缝的修补工程中得以推广应用。