低频往复摆动式模拟平台摩擦特性及实验研究

由于基于MEMS微构件摩擦测试技术存在局限性,开发了新型微摩擦测试系统,用于金属、非金属和高分子材料表面的摩擦特性研究。基于摆动平台的工作原理及运动数学模型,设计了由电磁力驱动的可变频率摆动机构,用于实现样本的往复滑动;并应用新型微、纳测量头施加法向载荷。任意选取钢、玻璃和聚四氟乙烯3种试样,与金属小钢球构成不同的摩擦副,进行了变法向载荷、变摆动频率的多次测量实验,得到了各摩擦副中的瞬时摩擦力和瞬时摩擦系数。通过实验分析发现,在微小法向载荷作用下,模拟平台可以实现微动摩擦的相对滑动模拟,获得的摩擦特性与文献中的结论相一致,说明该低频往复式微动磨损测试系统具有可靠性和工作稳定性。     

基于PZT的宏/微驱动机器人研究

综述了基于PZT的宏／微机器人的概念、现状、应用及所展开的相关研究成果，阐述了宏／微机器人克服了传统定位系统的局限性，可以同时满足大行程．高速高准确度的定位要求；压电陶瓷作为一种新型驱动器具有结构紧凑、体积小，可以做到无机械摩擦、无间隙、较高的位移分辨率等特点，用于宏／微结合，可得到了良好的效果．介绍了基于PZT的宏／微机器人的研究现状和成果，这些宏／微机器人分别用于精密装配、光纤对接、IC封装、生物工程、柔性手臂等领域。     

基于遗传算法的机器人接触摩擦补偿

目的 提出一种在线学习算法来学习机器人操作臂摩擦模型的摩擦系数，通过摩擦补偿控制输入，根据所得摩擦系数获得摩擦力，消除未知摩擦的影响．方法 建立机器人接触摩擦力模型，采用基于自然选择原则的遗传算法进行学习训练、优化，找出优化后的摩擦系数，以优化摩擦力模型，更好地消除未知摩擦．结果 采用遗传算法，快速地获得了摩擦系数值，优化了摩擦力模型，对约束机器人接触摩擦进行了补偿．结论 遗传算法的引入可以优化摩擦力模型，实现约束机器人接触摩擦的在线补偿，仿真结果证明，该方法在接触摩擦补偿上具有有效性，可以在线进行约束机器人接触摩擦补偿。     

假发单纤维摩擦性能测试探讨

在INSTRON5565万能材料试验设备上加装自制简易装置,实现不同包围角及不同隔距等的变化,以假发软物质与金属等硬物质组成摩擦副,分别在不同测试条件下对假发单纤维进行了摩擦测试,建立了相关表达指标,并详细分析了影响其摩擦性能的众多因素．结果表明,桃木对假发的摩擦最大,尼龙塑料次之,在金属45号钢下的摩擦力最小;PA与PET纤维假发的摩擦性能较为接近,胶原蛋白／PAN混纺纤维假发所受摩擦力稍高,真人发的摩擦力最大;真人发抛光后的顺鳞片摩擦力反而大于抛光前的摩擦力;在低速下,假发与摩擦辊之间的摩擦力有增大趋势,超过某一速度后,其摩擦力随速度的增大而减小;在所述条件下,当真人发与桃木摩擦辊之间的包围角从30°-360°变化时,摩擦力从0．362～1．94cN加速递变．     

发动机汽缸套－活塞环摩擦力及摩擦功耗分析

提出了一种基于润滑状态分析计算发动机汽缸套－活塞环摩擦力及摩擦功耗的方法，并对现有结构的Ｓ１９５柴油发动机汽缸套－活塞环摩擦副的摩擦力和摩擦功耗进行了计算，为进行低摩擦功耗活塞环组的设计提供了依据．     

含摩擦的双电机伺服系统快速终端滑模控制

针对含LuGre稳态摩擦力的双电机伺服系统,通过引入含速度项的指数函数,提出一种连续可微的LuGre稳态摩擦模型,解决了原有模型不可微的缺点,该模型能够有效刻画Stribeck现象、库伦摩擦、粘滞摩擦等多种摩擦特征;为了进一步解决系统的同步和跟踪问题,基于该连续可微摩擦模型,引入表征同步率的可变系数设计了可变系数的快速终端滑模控制器,并运用Lyapunov方法证明了在给定控制律下,系统能够实现先同步控制后跟踪控制．仿真结果表明提出的控制方法具有快速收敛速度和高跟踪精度．     

基于分形理论的机械密封干摩擦时端面接触特性的研究

针对碳石墨与碳化钨配对机械密封在干摩擦时端面的接触特性进行研究,在考虑动、静环材料属性,端面微凸体之间的相互作用,摩擦运动方向以及摩擦热流的基础上,建立了三维粗糙实体与理想光滑刚体的转动摩擦热-力耦合模型,采用ABAQUS有限元分析软件对其瞬时干摩擦过程进行数值模拟。研究结果表明：粗糙端面的真实接触面积随外载荷的增大近似线性增加;随着外载荷与滑动速度的增加,粗糙端面最大接触压力保持在415～432MPa范围内,表现出“自限性”;粗糙端面温度分布不均匀,外载荷与速度增加会导致端面整体温度增加。端面最高温度的位置受到局部接触压力和局部滑动速度以及局部热传递的共同影响;API682标准中提出抑制机械密封的介质压力≤0.07MPa是有必要的,可以防止干摩擦时密封环温升过高。本研究可对探索机械密封摩擦端面热损伤、摩擦磨损研究以及机械密封设计提供借鉴。     

在金属塑性成形中表面微凸对接触力及摩擦系数的影响

应用大型有限元软件ADINA,采用库仑摩擦模型和非局部摩擦模型,对不考虑表面微凸的模型和单个微凸体模型在塑性成形中的摩擦力、摩擦系数等进行研究。研究结果表明:不考虑表面微凸的情况,局部库仑摩擦模型与非局部摩擦模型的结果差别不大。考虑表面微凸时,摩擦系数随着变形量的     

精密谐波传动系统的动态模型研究

提出了精密控制系统中谐波齿轮传动的新的数学模型,该模型综合研究了摩擦和传动挠性的影响。模型用函数描绘了谐波传动的特性,分析了谐波传动中电机一侧和载荷一侧的摩擦力,将复杂的非线性摩擦力表述为位置和速度的函数,摩擦力中的平均摩擦用二次函数表示,周期性变化的部分用傅里叶级数描述,试验数据和仿真结果的一致性证明了该模型的有效性。     

行星滚柱丝杠副摩擦力矩及传动效率研究

以行星滚柱丝杠副为研究对象,基于赫兹接触理论和等效球的方法,分别计算了由材料弹性滞后、滚柱自旋滑动和润滑油粘滞阻力所产生的摩擦力矩,分析了接触角、螺旋升角和滚柱牙数对摩擦力矩的影响规律．在此基础上,建立了行星滚柱丝杠副传动效率计算模型,研究了丝杠转速和上述结构参数与传动效率的关系．结果表明,引起摩擦力矩的主要原因是滚柱的自旋滑动;丝杠转速增加导致传动效率呈递减趋势,相同丝杠转速下,较大的轴向载荷能获得较高的传动效率;较大的接触角能够减小摩擦力矩和提高传动效率;螺旋升角对摩擦力矩的影响很小,但能提高传动效率;增加螺纹牙数有利于提高承载能力,并降低总摩擦力矩．     

土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的研制与验证

真三轴仪是研究复杂应力状态下土体力学特性的理想仪器,但如何保持加载结构与土体之间无摩擦力且三个方向无干扰加载是真三轴仪研制的技术瓶颈。针对“刚柔复合型”真三轴仪中刚性加载板与试样之间的双向摩擦力问题,基于土体与加载板之间的接触由“整体接触变为分散式接触、滑动摩擦变为滚动摩擦”的减摩新方法,研制了土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板。详细介绍了该装置的结构原理和细部构造,通过大型直剪试验和数值计算论证了分散式接触代替整体式接触、滑动摩擦变为滚动摩擦的减摩措施效果。结果表明,1）试样与加载板之间的摩擦系数低至0.023,与传统减摩方法相比,摩擦系数可降低90%以上。2）与整体式接触相比,分散式接触可使试样3个方向的应力和变形更为均匀,并较大程度地降低试样与加载板之间的摩擦力。3）采用分散式滑块相互搭接并预留间隙方法满足随试样同步变形,实现了大变形条件下（竖向最大变形量90 mm,应变达15%）真三轴试验的三向无干扰独立加载。土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的成功研制,有效消除了试样与加载板之间的界面摩阻力,使试样在接触面切线方向上可以自由双向变形,又实现大变形条件下三向加载互不干扰,破解了真三轴仪研制中的关键技术难题。     

一种新型摩擦电液加载系统的设计与验证

为解决传统负载模拟器受到被加载对象运动干扰的问题,提高实验室环境下负载模拟的精度,提出用执行机构或伺服驱动系统带载测试的摩擦电液加载方案.分析传统电液负载模拟器加载性能受被测试设备运动干扰的影响,设计一种基于摩擦加载的主动式电液力矩伺服加载系统.根据加载原理,建立摩擦加载系统的数学模型,分析数学模型结果表明,理想情况下摩擦加载方案不受被加载机构运动的影响.鉴于实际过程中系统存在多种变化参数,特别是具有不确定性和时变性的摩擦,仿真分析摩擦因数变化时摩擦电液加载系统的加载性能.仿真结果表明:传统电液负载模拟器受被测试设备运动影响很大,使得传统电液负载模拟器性能很难进一步提升;相对被动加载的传统模拟器性能,尽管摩擦因数会受相对运动、负载压力和温度等因素的影响在一定范围内变化,但摩擦电液加载系统仍能保持较高的力矩模拟精度.     

纳米Si3N4颗粒填充铸型尼龙的摩擦学性能研究

为了研究纳米Si3N4颗粒作为填料对铸型尼龙（MC尼龙）的摩擦磨损性能的影响，选用两种复合材料在MM－200摩擦磨损试验机上进行了试验研究，并借助于扫描电镜观察了磨损形貌，探讨了磨损机理，研究结果表明，在干摩擦条件下，Si3N4颗粒填MC尼龙与钢环对摩的摩擦数随载荷的升高而降低，在相同载荷时均高于纯尼龙，在一定的滑动速度下，Si3N4颗粒填充MC尼龙的耐磨性能与载荷大小有关，当载荷较低时，复合材料的耐磨性能比纯尼龙好，其磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损，当载荷较高时，复合材料的耐磨性能不如纯尼龙，其磨损机理主要是疲劳剥落，并有磨粒磨损和粘着磨损。     

平面轴承滚动摩擦试验研究

给出了平面轴承滚动摩擦试验方案。试验结果表明滚动摩阻系数与载荷成非线性关系,载荷越大,摩阻系数越大,且载荷越大趋势越明显。加润滑油的情况下,摩擦系数明显减小。偏载和钢球直径会对摩阻系数产生影响。     

钻孔灌注桩基承载力影响分析

根据桩基现场原位试验,分析了钻孔灌注桩的桩基承载力的性状特征.试验结果表明：各截面的轴力随着荷载的增加而增加,而在同一级荷载下轴力沿桩的深度逐渐变减小,说明桩长是轴力衰减大小的主要因素之一;桩侧/桩端阻力随着荷载的增加而增加,桩侧摩阻力若同时发挥作用,其与一定深度范围有关,而与地层无关,地层仅是侧摩阻力大小的主控因素.在求得单桩承载力特征值时,将桩端阻力和侧摩阻力取相同的安全系数未反映桩基荷载传递的实际情况.同时从经济分析的角度进行试桩成果总结,以期达到节省投资、缩短计划工期的目的.     

Dry wear behaviors of wear resistant composite coatings produced by laser cladding

Using different proportional mixtures of Ni-coated MoS2, TiC and pure Ni powders, new typical wear resistant and selflubricant coatings were formed on low carbon steel by laser cladding process. The microstructures and phase composition of the composite coatings were studied by SEM and XRD. The typical microstructure of the composite coating is composed of multisulfide phases including binary element sulfide and ternary element sulfide, γ-Ni, TiC and Mo2C. Wear tests were carried out using an FALEX-6 type pin-on-disc machine. The friction coefficient and mass loss of three kinds of MoS2/TiC/Ni laser clad coatings are lower than those of quenched 45 steel, and the worn surfaces of the laser cladding coatings are very smooth. Because of high hardness combined with low friction, the laser cladding composite coating with a mixture of 70% Ni-coated MoS2, 20%TiC and 10% pure Ni powder presents better wear behaviors than the composite coating with other powder blends. The composition analysis of the worn surface of GCr15 bearing steel shows that the transferred film from the laser cladding coating to the opposite surface of GCr15 bearing steel contains an amount of sulfide, which can change the micro-friction mechanism and lead to a reduced friction coefficient.     

载荷对Kevlar/PTFE纤维混杂织物摩擦学性能的影响

采用电子小样织机机织Kevlar/PTFE纤维混杂织物,借助于MMU-5G端面摩擦磨损试验机,激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）,考察了Kevlar/PTFE纤维混杂织物在高速、干摩擦时不同载荷下的摩擦磨损性能。结果表明,在转速为300 r/min下,载荷越高,稳态摩擦系数值越低,随着载荷的不断增加,稳态摩擦系数下降趋势变缓;织物磨损深度随载荷增加而增加,但磨损率反而降低,织物的摩擦磨损与织物结构有关,磨损方式主要为磨粒磨损,以及PTFE在法向载荷挤压和摩擦剪切作用下发生塑性变形。     

Tribological properties of nanostructured n-Al_2O_3/Ni coatings deposited by plasma spraying

1INTRODUCTION Nanostructuredmaterialsareofprimeinterestsincetheyshouldexhibitsuperiorpropertiesin comparisonwithconventionalmaterials(i.e.mi crostructured).Thermalsprayingisregardedasoneofthepossiblemethodstodepositnanostruc turedcoatings.Researchworkshav…     

通信软件的测试与可测性设计

为解决通信软件开发过程中测试难度大等问题, 提出了软件可测性设计的概念, 并讨论了通信协议软件的一些可测性设计方法.包括在各层的业务接入点设立控制点, 并加入独立的测试序列导入机制, 以便对系统的运行加以控制; 在业务接入点和状态转移点等处设立观察点, 并以简单的输出语句作为观察装置, 以便观察系统的运行情况; 通过简单的测试开关, 让开发者自由测试所关心的软件部分.这些方法简单易行, 附加软件少, 不影响原系统的正常工作, 但大大提高了软件的易测试性.     

纳米SiO2填充尼龙PA1010的摩擦磨损性能实验研究

用纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0制备了尼龙复合材料 ,并用 MM- 2 0 0磨损试验机对尼龙复合材料与 45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验 .研究表明 ,纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性 ,降低了摩擦系数 .纳米 Si O2 填充量在 1 0 %左右时 ,尼龙复合材料达到最低摩擦系数 0 .32和最低磨损量 0 .2 mg,磨损量比纯 PA1 0 1 0降低了 60多倍 ,摩擦系数降低了 1倍 .对纳米 Si O2 填充尼龙的磨损机理研究发现 ,纳米 Si O2 填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大 .当摩擦副 PV值小于 60 Nm/ s时 ,尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损 .当摩擦副 PV值大于 60 Nm/ s时 ,磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变 ,导致磨损量急剧增长 .