导电阻尼复合材料的制备及其在阻尼钢板中的应用研究中期报告

导电阻尼复合材料的制备及其在阻尼钢板中的应用研究中期报告中期报告一、选题背景在高速钢轨列车行驶过程中，轮轨间的冲击和振动会对列车和长期使用的轨道系统造成很大的影响。为了减少冲击和振动的影响，阻尼钢板被广泛应用于高速列车的铁路上。阻尼钢板是一种由高强度钢和聚合物复合材料制成的板材，其具有良好的防振和防噪性能。不过，传统的阻尼钢板通常使用粘弹性材料来降低冲击和振动的作用，但这种材料的导电性能较差，对列车轮与轨道之间的接触状态感知能力较弱，会影响列车的运行和安全。针对这个问题，导电阻尼复合材料的制备及其在阻尼钢板中的应用研究被提出。导电阻尼材料是指在具有优异阻尼性能的同时，具有较好的导电性能的复合材料。这种材料可以探测列车轮与轨道之间的接触状态，从而提高列车的运行安全性。二、研究内容本研究旨在制备导电阻尼材料并将其应用于阻尼钢板中，以提高其导电和阻尼性能。具体研究内容如下：1.选取导电填料和聚合物基体，并调配合适的配方。2.制备导电阻尼材料，并对其导电性能及阻尼性能进行测试评价。3.将导电阻尼材料应用于阻尼钢板中，并对其耐用性进行测试评价。4.对导电阻尼钢板进行列车模拟实验，以验证其在高速列车行驶中的防振和防噪性能。三、研究方法1.确定导电填料和聚合物基体的选取方法，采用电导率测试仪和热重分析仪等工具进行物理性能测试和分析。2.采用分散剂和混合设备进行复合材料的调配和制备，采用转子振荡试验仪、动态力学分析仪等测试仪器对其物理性能进行测试和分析。3.根据ASTM标准和GB/T标准，选取适当的测试方法和试件对阻尼钢板的耐用性、阻尼性能进行测试评价；采用声学谱分析仪等测试仪器对阻尼钢板的噪声性能进行评价。4.建立高速列车动力学模型，采用列车模拟试验台进行列车模拟实验，对导电阻尼钢板的防振和防噪性能进行验证。四、预期结果1.成功制备出导电阻尼材料，并对其导电和阻尼性能进行全面评价。2.将导电阻尼材料成功应用于阻尼钢板中，并对其耐用性及导电阻尼性能进行测试和分析。3.验证导电阻尼钢板在列车模拟实验中的防振和防噪性能，证明其具有应用前景。五、进度计划1.立项及选题（1-2个月）2.文献调研、材料选取（2-3个月）3.导电阻尼材料制备及性能测试（3-4个月）4.导电阻尼钢板制备及性能测试（4-5个月）5.防振、防噪模拟实验及数据分析（5-6个月）6.论文撰写及答辩准备（6-7个月）六、参考文献[1]YanK,WangD,YinX,etal.Enhancedmechanical,dielectricandelectromagneticinterferenceshieldingpropertiesofgraphene-basedepoxycompositeswithsandwich-likestructure[J].Carbon,2015,93:641-656.[2]KamalMS,BuchananRA.Applicationofpiezoelectricmaterialsinstructuralhealthmonitoringandrepair:Areview[J].SmartMaterialsandStructures,2013,22(12):123001.[3]VelkavrhI,KropecM,LopatičJ.Microstructureandshieldingeffectivenessofcompositeswithdifferentcarbonfillers[J].Materials&Design,2015,71:42-49.[4]GeY,BaiY,WangH,etal.Model-basedidentificationofnonlineardampingforhystereticstructuralsystems[J].JournalofSoundandVibration,2015,349:249-265.[5]ZhuH,LiX,HuangX,etal.Carbonnanotubes-basedpiezoresistivecomp